Владимир Воробьев: «Михаил Ботвинник был счастлив, что машина не нашла решение, которое он нашел за доской»



    Когда 1974 году в Ленинграде был создан научно-исследовательский вычислительный центр (ныне — СПИИРАН: Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук), в группу математического обеспечения ЭВМ вошел Владимир Воробьев. В 1978 году на ее базе образовалась одноименная лаборатория, и Владимир Иванович руководил ей в течение 30 лет.

    Воробьев — доктор физико-математических наук, профессор. Сейчас он занимает должность главного научного сотрудника, а место его работы называется «Лаборатория информационно-вычислительных систем и технологий программирования».

    Мы продолжаем дополнять музейную коллекцию DataArt интервью об истории ИТ. Ранее нашими собеседниками становились Сергей Зонов, Евгений Каневский и Александр Ламден.

    О погоде


    — Когда вы поняли, что вычислительная техника — это ваше?

    — Еще студентом. В 1963 году я окончил Гидрометеорологический институт, у нас была экспериментальная группа программистов для расчета прогноза погоды. Дипломную работу я писал в Новосибирском вычислительном центре, который возглавлял последний президент Академии наук СССР Гурий Иванович Марчук. В его группе я разрабатывал модель пограничного слоя атмосферы.


    Институт вычислительной математики и математической геофизики (ИВМиМГ) был основан в 1964 году как Вычислительный центр Сибирского отделения Академии Наук СССР

    — Почему именно пограничного?

    — Здесь самые большие проблемы — турбулентные течения, которые очень трудно описываются. Когда меня подключили к этой работе, ошибки в прогнозах пограничного слоя были самые большие — порядка 200 процентов. Потому что не учитывалось взаимодействие с подстилающей поверхностью, а она очень неоднородна: вода, леса, пашни… Это существенно влияет на погоду.

    — Программа, которую вы писали, помогла снизить процент ошибок?

    — Мы довели его до разумных цифр, порядка 70-60 процентов. Сейчас оправдываемость прогноза (не ошибка, а оправдываемость) — 80-90 процентов. Всё зависит от того, что мы прогнозируем. Если температуру, то она весьма изменчива по пространству и времени, нужно выбирать репрезентативные точки для измерений.

    — Как в 1960-е составляли прогноз погоды?

    — Синоптики вручную обрабатывали прогностические карты. Сейчас это делает компьютер. Без вычислительной техники невозможно освоить гигантское количество информации, получаемой со спутников и с помощью наблюдений. Это серьезная работа. В мире есть огромная сеть станций — их тысячи. Часть — автоматические. Данные с них и со спутников стекаются в региональные центры, а потом передаются во всемирную метеорологическую организацию. Информация аккумулируется в мировых центрах погоды. Один из них находится в Обнинске.

    Далее данные поступают в региональные организации для оперативной работы. Там составляются синоптические карты, где вся информация о погоде размечается в специальном коде. С помощью этой карты и карты прогноза погоды, которую рассчитывает компьютер, синоптик принимает решение и окончательно формулирует прогноз — максимум на трое суток.

    — То есть долгосрочные прогнозы недостоверны?

    — Это теоретически доказанный факт. Атмосфера и океан взаимосвязаны, без них рассматривать погоду нельзя. Система нелинейна, через трое суток мы теряем данные о начальном состоянии.

    CYBER 170


    — Как после Новосибирска вы вновь оказались в Ленинграде?

    — После защиты диплома я поступил в аспирантуру, что в то время сделать было нелегко. Требовалась отработка, но мне удалось убедить руководство. Параллельно я продолжал трудиться в Новосибирске — летал туда в командировки. Защитив в 1969-м диссертацию, я стал сотрудником института Океанологии академии наук. Там занимался тем же самым плюс рядом других задач. Поскольку уже начались полеты в космос, я рассчитывал излучение на Марсе, солярные климаты планет Солнечной системы.

    — Каково практическое значение этих исследований?
    — Погода на Земле полностью зависит от энергии, которая приходит к нам от Солнца. Когда мы сравниваем разные планеты, лучше понимаем физические процессы, происходящие у нас. Кроме того, в институте занимались общей циркуляцией атмосферы океана. Это была одна из главных тем.


    Центральные стойки БЭСМ-6. Слева буферные регистры и устройство связи, затем УУ (устройство управления), далее — АУ (арифметическое устройство). Справа виден край УВУ (управления внешними устройствами).

    — Почему в 1975-м вы перешли в Вычислительный центр?

    — Возникли проблемы во взаимоотношениях с руководством, кроме того, мне предложили повышение по службе. Если там я работал младшим научным сотрудником (даже доктора наук на этой должности сидели), здесь — сразу старшим. Карьерный рост.


    Машинный зал: накопители на магнитной ленте, на переднем плане (желтый) телетайп

    — Что теперь входило в ваши обязанности?

    — Частично я занимался и моделированием, но главной задачей было математическое обеспечение компьютеров. Основной рабочей лошадкой тогда была БЭСМ-6. На ней выполнено большинство научных исследований в СССР. У нас таких машин было две. В 1978-м купили американскую CYBER 170 фирмы CDC. Очень дорогую — около 5 млн золотом за нее заплачено. Это больше 5 млн долларов. Всего в СССР таких машин было штук 6-7.


    Магнитные барабаны внешней памяти. Вес барабана — около 300 кг, объем памяти — 32 килослова БЭСМ-6.

    Поставлялась она вместе с программным обеспечением фирмы-изготовителя — Control Data Corporation. Оно было на порядок лучше, чем для БЭСМ-6. Ничего лишнего, всё очень сбалансированное, с мощными библиотеками научных программ, которые позволяли облегчить решение многих научных задач.


    Машинный зал Вычислительного центра Академии Наук на Менделеевской линии в Ленинграде. Источник фото

    — В чем еще американская машина превосходила отечественную?

    — В скорости, эффективности и удобстве сервиса. Например, у нее был готовый алгоритм решения дифференциальных уравнений. Мы только поставляли начальные данные и интегрировали уравнение. На БЭСМ-6 это нужно было программировать вручную.
    В некоторых отраслях — геофизике, расчете ядерных реакторов — от вычислительной техники требовалась высокая производительность. У CYBER 170 она была выше. На Сахалине такие машины стояли для исследования недр.


    CYBER 170 в Вычислительном центре. Фотография конца 1980-х годов. Источник фото

    — С какими проблемами в работе машин приходилось сталкиваться?

    — Когда начинаешь решать задачу, в 90 процентах случаев она не идет. Очень редко программисты готовят алгоритм, подходящий сразу. Мы помогали им находить ошибки. Чаще всего машина не понимает языка программирования, когда нарушаются его правила. Бывают ошибки матобеспечения, иногда сбоит аппаратура, например, при повышении температуры. У машины было три цикла охлаждения: воздух, фреон и вода. Во дворе стояла градирня. Видели такие у электростанций, откуда пар идет? У нас она тоже была, только поскромнее. Так вот, на входе температура должна быть 17 градусов. Иногда при жаре или плохой работе аппаратуры она повышалась, и машина сбоила.

    Старовойтова, Ботвинник и космонавты


    — Сколько вычислительных центров было в СССР в те годы?

    — Первый — в Москве. Это институт Дородницына (Вычислительный центр им. А.А. Дородницына Российской академии наук — Прим. ред.). Был центр в Новосибирске — Гурия Ивановича Марчука туда пригласили. Свои вычислительные центры создавались в серьезных учреждениях. Например, Институт прикладной математики академии наук, где выполнялись расчеты траекторий космических аппаратов. У Гидрометцентра вычислительный центр был.
    Поскольку машины дорогие, а для обслуживания нужны высококвалифицированные специалисты, позволить их себе мог не каждый институт. Поэтому стали создавать центры коллективного пользования. Сейчас мы, кстати, тоже наблюдаем систему коллективного пользования, но на новом витке развития — это облачные вычисления.


    Машинный зал Cyber 170. Оператор работает за терминалом

    — Сколько специалистов работало в вашем вычислительном центре?

    — Порядка десяти электронщиков, примерно столько же специалистов матобеспечения. Плюс холодильщики, электрики… Это на весь парк машин, которыми могли пользоваться ленинградские учреждения академии наук.

    — С какими задачами к вам приходили?

    — Мы выясняли потребности учреждений. Институт Океанологии занимался моделированием океана, атмосферы и климата. Физико-технический институт — физикой твердого тела. У него были собственные машины, но мы были интересны библиотеками научных программ. Кстати, на CYBER 170 можно было считать не все задачи, потому что американцы наши расчеты контролировали. И в те времена также были санкции. Нам поставили машину мощностью не больше, чем у БЭСМ-6. Но мы убрали перемычки, понижающие быстродействие.

    — Бывали случаи, когда кто-то пытался влезть к вам без очереди?

    — Да. Например, Галина Старовойтова. Она приходила ко мне и настоятельно требовала посчитать ее задачу. Говорила: «Мне директор разрешил». Галина Васильевна тогда работала в Кунсткамере и занималась каким-то социологическим исследованием. Для решения ее задачи нужен был алгоритмист, чтобы перевести всё это на язык математики, а затем найти численный алгоритм, который бы ложился на архитектуру конкретного компьютера. Задача оказалась неподъемной.

    — Пришлось отказать?

    — Да, хоть это было и нелегко. Галина Васильевна требовала настойчиво и энергично. Но мы были готовы предоставить только консультацию по решению задачи.


    Магнитофонные шкафы Cyber 170

    — Взятки предлагали, чтобы вы посчитали без очереди?

    — Как-то я заметил, что у группы, занимающейся обслуживанием пользователей, появляются тортики — за окном стоят. Оказалось, так люди проталкивают свои задачи, потому что машинное время было большим дефицитом. Пришлось пресечь и отправить работать в эту группу своего заместителя. За такую ненаучную задачу он на меня даже обиделся.

    Вообще поддерживать порядок в центре было непросто. С абонентских пунктов работы велись по ночам. Пришлось заняться компьютерной безопасностью. Некоторые пользователи, особенно физики, могли проникнуть туда, куда не следовало — в область системного программиста, либо в ресурс чужого пользователя.

    — Кто-нибудь из великих в ваш центр приходил?

    — Например, шестой чемпион мира по шахматам Михаил Ботвинник. У нас была шахматная программа, по тем временам довольно серьезная. Михаил Моисеевич свою партию с Капабланкой загрузил и был очень счастлив, что машина не нашла решение, которое он нашел за доской.


    Партия против Капабланки на АВРО-турнире 1938 года — самая знаменитая в карьере Михаила Ботвинника. Диаграмму после 29 хода Гарри Каспаров называл «самой знаменитой в истории шахмат»

    На экскурсии к нам приходили космонавты. Связь с ними была довольно тесной, поскольку два наших первых директора — Валентин Михайлович Пономарев и Рафаэль Мидхатович Юсупов — выходцы из Академии Можайского, готовящей специалистов для космических войск. Кроме того, наши сотрудники до сих пор делают расчеты для космической отрасли.

    — Чем в своей работе вы гордитесь больше всего?

    — Созданием компьютерных сетей. Это было нашей ключевой задачей, ей мы начали заниматься с 1985 года. Сейчас сетевыми услугами пользуется каждый, интернет — дело обыденное, а в то время мы проводили эксперименты. Это довольно серьезная работа. Что такое связать сеть? Вот мы с вами ведем диалог, есть некий протокол интервью. Вы задаете вопрос, я отвечаю. Компьютеры также ведут диалог по протоколу. Первый посылает запрос, второй подтверждает: «Да, я готов к приему!» После этого формируется пакет, в котором есть адрес — куда он идет и кому.

    — Кто пользовался компьютерными сетями в те годы?

    — Те же метеорологи, к примеру. У них были сети между слабыми машинами, которые собирали данные со станций, аккумулировали их и передавали на большие компьютеры. Запуск космических аппаратов тоже не обходился без компьютерных сетей.
    DataArt
    158,16
    Технологический консалтинг и разработка ПО
    Поделиться публикацией

    Комментарии 20

      +2
      В центре фотографии БЭСМ-6 стоит дисплей Videoton-340 — такой же, какой стоял на столе Калугиной.
        +1
        Один из неожиданных каналов — Дубна/CERN.
        CERN-стандарт раздачи софта был (есть) мульти-платформенный,
        и на Магнитных Лентах (МЛ) в виде жестоко проверенной ФОРТРАН-программы PATCHY,
        скомпилировав которую вы получали программу выборки своей вырезки/платформы.
        Фортан-4 ЕС ЭВМ — Fortan IBM/360, и т.д. — вполне известный словарик.
        Мифы о CDC-монстрах (6600, 7600, CYBER-170 ...) c надеждами (а вдруг ?!)
        всегда сопровождались комментариями — а хрен ты туда попадёшь.
        Прочел со страшным интересом, и понял, что так и было — хрен…
          +8
          Упомянутая комбинация Ботвинника против Капабланки из Авро-турнира

          Хотя у Капабланки (чёрные) лишняя пешка, его позиция тяжела. У Ботвинника (белые) слишком опасная проходная пешка, позиция чёрного короля ослаблена, чёрная кавалерия плоха — один конь под связкой, второй слишком далёк от места событий и фактически вообще не участвует в игре:



          Белые начинают комбинацию с жертвой двух фигур.

          Тема отвлечения — белый слон выманивает чёрного ферзя на периферию, чёрный король лишается самого сильного защитника.

          30. Сb2-а3! Фе7: а3

          Тема связки — конь с шахом окончательно разрушает вокруг чёрного короля пешечное прикрытие.

          31. Кg3-h5+! g6:h5



          Правда, одну из фигур белые сразу же отыгрывают и продвигает свою пешку почти до поля превращения:

          32. Фe5-g5+ Крg7-f8
          33. Фg5:f8+ Крf8-g8
          34. e6-e7…



          Итак, подведём итог. Белые или получают второго ферзя или ставят чёрным мат. У чёрных лишний конь где-то на отшибе, но это не имеет никакого значения. Надежды чёрных могут быть связаны только с вечным шахом. Капабланка несколько раз напал на белого короля, но тот легко скрылся за собственными пешками.

          34.… Фc1+ 35. Крf2 Фc2+ 36. Крg3 Фd3+ 37. Крh4 Фe4+ 38. Кр:h5 Фe2+ 39. Крh4 Фe4+ 40. g4 Фe1+ 41. Крh5.



          Шахов больше нет, Капабланка сдался.

          Что и говорить, выигрыш эффектный, но не сказать, что чтобы найти на доске эту комбинацию нужно обладать гением Ботвинника. То есть тактическое решение достаточно очевидное даже для перворазрядника. Но учитывая что сие произошло в схватке бывшего и будущего чемпионов мира, этот поединок стал самой известной (но далеко не самой сложной) партией Авро-турнира 1938 года.

          Что касается того, что «суперкомпьютер» не нашёл выигрыша за белых… В то время были очень слабые шахматные программы, потому и не нашёл.

          И кстати, на фото в статье не та самая партия, о которой идёт речь (на фото Капа играет белыми, хотя в знаменитой партии у него чёрный цвет). На Авро-турнире каждый с каждым играл две партии, одну белым цветом, другую чёрным. Другая партия между этими соперниками завершилась вничью, она и изображена на фотографии.
            +3
            К слову сказать, задача не такая простая, — движок уровня 2460 эло (murka 2) находит решение лишь на 45 секунде. И это объяснимо: для нахождения решения требуется проследить весь форсированный вариант (ФВ) с шахами и укрытием короля, а даже сейчас не все шахматные программисты рассматривают шахи в ФВ (или как-то ограничивают глубину такого просмотра — сильно утяжеляет дерево перебора). Fritz 13 (2960 эло) нашёл за 4 секунды, но это уже территория гроссмейстеров, тогда сильнейшие программы играли в силу хорошего мастера.
              0
              А вот кстати, да. Шахматист-человек будет считать только с 30 по 34 ход (что несложно), а попытку дальнейшего вечного шаха рассмотрит, скорее всего, поверхностно, не углубляясь во все ветки дерева вариантов. Компьютер будет считать чуть ли не до мата включительно и, возможно, не найдёт этой комбинации, так как с вечным шахам там выйдет слишком большой перебор.

              Я только что предложил Stockfish наивысшего уровня сложности на Lichess разыграть данную позицию за белых, так он вместо красивой жертвы слона 30.Сb2-a3 уныло продвинул пешечку на фланге: 30.h2-h3.

              Тогда я предложил программе позицию со второго хода комбинации (то есть, предварительно сделал 30.Cb2-a3 Фe7:a3). Второй ход комбинации — жертву коня (31.Kg3-h5+) робот выдал сразу же.
                +1
                На личесс глубина stockfish ограничена, надо в режиме анализа смотреть, находит ответ за доли секунды. На самом деле уход от шаха не такой сложный, человек в состоянии перебрать эти варианты (а программа их щёлкает только так). Проблема в том, что некоторые движки не рассматривают шахи как класс ходов в ФВ, потому как в среднем для всех позиций это трудоёмко.
                  +1
                  Ботвинник посчитал в том числе и уход от вечного шаха, судя по описаниям партии. В принципе и это не так сложно, только большинство шахматистов сочтет это ненужным. Есть ощущение, что получается выигранная позиция — а дальше видно будет. Михаил Моисеевич просто очень фундаментальный был.
                +3
                Только ради позиции зашел… Спасибо комментатору )
                  +1
                  Большое спасибо!
                    +1
                    У Вас опечатка в 33 ходу: должно быть «33. Фg5:f6+ Крf8-g8»
                      0
                      Да, так и есть. Когда я её заметил, комментарий уже было не изменить.

                      Там ещё и в тексте мелкие грамматические ошибки (вроде «одну из фигур белые сразу же отыгрывают и продвигает свою пешку», а также куча пропущенных запятых). Но, конечно, этот неверный ход — самый крупный косяк. Надеюсь, интересующиеся разберутся что к чему.
                      +1
                      Позволю даже предположить, что на фотографии изображена и не вторая партия между этими соперниками с Авро-турнира (хотя бы потому, что фамилии за столиками и на демонстрационных досках написаны по-русски), а скорее всего партия Капабланка-Ботвинник на II московском международном турнире 1935 г.
                        0
                        А ведь точно, из-за табличек на русском языке эта партия играется точно не в Голландии. В СССР Капа с Ботвинником играли в двух московских турнирах в 1935 и 1936 годах.

                        Да, это именно Москва-1935, вот эта партия. Ранний дебют: Капабланка только что сделал 6-й ход, Ботвинник собирается походить 6.… Kd5:c3.

                        На другом Московском турнире в следующем, 1936-м году эти соперники тоже играли теми же цветами друг с другом, но там партия протекала совсем по другом пути, который и близко не соответствует позиции на фотографии.
                      +1
                      Обращаясь к Уважаемому Профессору, предположу, что «выходцы» были и будут Вам очень благодарны за готовность ещё долгие годы успешно решать их самые сложные задачи.
                        +3

                        Ох, знаю я этого профессора. Года три назад поступал в аспирантуру СПИИРАН, попросился к нему в лабу — он занимается сейчас онтологиями и немного безопасностью, я с похожей темой и пришел. Обсудили тему, он согласился стать научником. Я поступил, прихожу через несколько месяцев обсудить тему, которую мы согласовали, а в ответ: "Ну, мы же это давно согласовали, тогда всё по-другому было, будешь работать над другой темой, твоя тема мне не интересна." Ну, на нет и суда нет, отчислился из СПИИРАН, теперь делаю по той же теме PhD в Европе, получаю неплохую стипендию. А профессор пусть дальше развивает науку в России и говорит, что раньше поступить сложнее было (интересно, почему?).

                          +1
                          А ради интереса, какую тему взамен вашей он хотел вам предложить?
                            +1

                            Мне показалось, что он просто поспорить хотел. Потому что тему он не предложил, а просто сказал, что с моей темой он не будет работать, что она плохая. Он меня тогда сплавил своей помощнице-доценту, и я поняв, что ловить там нечего, за пару лет подготовился и поступил в более адекватное место.
                            В СПИИРАНе вообще творилось много странных вещей. Один раз пришел к другому профессору по защите информации за советом — хотелось мне на один известный мини-грант подать. Описываю свою тему, спрашиваю его мнение. Мне — тема твоя отстой, грант этот выиграть не сможешь, если дебаггером не пользуешься, значит, уровень программирования твой низковат, но можешь прийти к нам поработать за 15 тысяч в месяц программистом.

                              +1
                              Спасибо. Теперь понятно почему с ними работать не захотели.
                          +1
                          эх, родной ИВМиМГ.
                            +1
                            Михаил Моисеевич свою партию с Капабланкой загрузил и был очень счастлив, что машина не нашла решение, которое он нашел за доской.


                            Может это связано с тем, что он разрабатывал свою программу, и она находила нужное решение?

                            Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                            Самое читаемое