Создание первого в
континентальной Европе компьютера с хранимой в памяти программой
В
декабре 1976 г. состоялось заседание ученого совета Института кибернетики АН
УССР, посвященное 25-летию ввода в регулярную эксплуатацию первого в
континентальной части Европы компьютера - Малой электронной счетной машины
(МЭСМ), созданной в Институте электротехники НАН Украины под руководством
Сергея Алексеевича Лебедева (1902—1974).
Выступивший
на заседании директор института академик В.М. Глушков так оценил творческий
вклад создателя МЭСМ:
"Независимо
от зарубежных ученых С.А. Лебедев разработал принципы построения ЭВМ с хранимой
в памяти программой. Под его руководством создана первая в континентальной
части Европы ЭВМ, в короткие сроки решены важные научно-технические задачи, чем
было положено начало советской школе программирования. Описание МЭСМ стало
первым учебником в стране по вычислительной технике. МЭСМ явилась прототипом
Большой электронной счетной машины БЭСМ. Лаборатория С.А. Лебедева стала
организационным зародышем Вычислительного центра — впоследствии Института
кибернетики АН УССР".
Утверждение
В.М. Глушкова о том, что С.А. Лебедев — независимо от ученых Запада —
разработал принципы построения компьютеров с хранимой в памяти программой —
принципиально важный момент. Именно хранение программы в оперативной памяти
стало завершающим шагом в развитии первых компьютеров. На Западе этот шаг
связан с именем Джона фон Неймана. Поскольку высказывание В.М. Глушкова
подтверждается рядом архивных документов и воспоминаниями людей, работавших с
С.А. Лебедевым, можно утверждать, что наряду с Джоном фон Нейманом С.А. Лебедев
разработал принципы хранения программы в оперативной памяти компьютера.
На
заседании закрытого ученого совета институтов электротехники и теплоэнергетики
АН УССР от 8 января 1951 г. (протокол №1) С.А. Лебедев, отвечая на вопросы
после доклада о МЭСМ, сказал:
"Я
имею данные по 18 машинам, разработанным американцами, эти данные носят
характер рекламы, без каких-либо сведений, как машины устроены", и далее:
"Использовать заграничный опыт трудно, так как опубликованные сведения
весьма скупы".
В
короткой записке, направленной в АН СССР в начале 1957 г., С.А. Лебедев
констатирует: "В 1948—1949 гг. мной были разработаны основные принципы
построения подобных машин. Учитывая их исключительное значение для народного
хозяйства, а также отсутствие в Союзе какого-либо опыта их постройки и
эксплуатации, я принял решение как можно быстрее создать малую электронную
счетную машину, на которой можно было бы исследовать основные принципы
построения, проверить методику решения отдельных задач и накопить
эксплуатационный опыт".
Не
случайно МЭСМ вначале расшифровывалась как "Модель электронной счетной
машины", и лишь позже слово "Модель" было заменено словом
"Малая".
В
указанном выше протоколе С.А. Лебедев отметил: "По данным заграничной
литературы проектирование и постройка машины ведется 5—10 лет, мы хотим
осуществить постройку машины за 2 года".
Невероятно,
но ученому удалось реализовать этот проект в такой кратчайший срок. Работа была
начата в 1948 г., а уже в конце 1950 г. заработал макет МЭСМ. В 1951 г. МЭСМ
была принята в регулярную эксплуатацию. На ней, единственной в то время, весь
1952 г. решались важнейшие задачи: фрагменты расчетов из области термоядерных
процессов, космических полетов и ракетной техники, дальних линий электропередач
и др.
Опыт
создания и эксплуатации МЭСМ, как и предполагал С.А. Лебедев, позволил ему в
кратчайшие сроки (за последующие два года!) создать Большую электронную счетную
машину — БЭСМ.
В
статье "У колыбели первой ЭВМ" С.А. Лебедев назвал МЭСМ
"первенцем советской вычислительной техники". БЭСМ Сергей Алексеевич
характеризовал так: "Когда машина была готова, она ничуть не уступала
новейшим американским образцам и являла подлинное торжество идей ее
создателей."
Основные
принципы построения МЭСМ следуют из описания машины, имеющегося в книге (ранее
секретной) "Малая электронная счетная машина" (авторы С.А. Лебедев,
Л.Н. Дашевский, Е.А. Шкабара, 1952 г.). 1. В машине используется двоичная
система счисления. 2. В состав машины входят пять устройств – арифметическое,
памяти, управления, ввода и вывода. 3. Программа вычислений кодируется и хранится
в памяти подобно числам. 4. Вычисления осуществляются автоматически на основе
хранимой в памяти программы. 5. Помимо арифметических, входят логические
операции – сравнения, условного и безусловного переходов. 6. Память строится по
иерархическому принципу. 7. Для вычислений используются числовые методы решения
задач.
В
1956 г. на конференции в Дармштадте доклад С.А. Лебедева о БЭСМ произвел
сенсацию: малоизвестная за пределами СССР машина была признана самой
быстродействующей в Европе.
Судя
по воспоминаниям современников, замысел создать цифровую вычислительную машину
возник у ученого еще до переезда из Москвы в Киев.
Профессор
А.В. Нетушил, окончивший Московский энергетический институт за несколько лет до
войны, вспоминает: "Результатом моих исследований явилась кандидатская
диссертация на тему: "Анализ триггерных элементов быстродействующих
счетчиков импульсов". Как известно, электронные триггеры стали позднее
основными элементами цифровой вычислительной техники. С самого начала этой
работы в 1939 г. и до ее защиты С.А. Лебедев с вниманием и одобрением относился
к моим исследованиям. Он согласился быть оппонентом по диссертации, защита
которой состоялась в конце 1945 г. В то время еще никто не подозревал, что С.А.
Лебедев начинает вынашивать идеи создания цифровых вычислительных машин".
Жена
ученого А.Г. Лебедева запомнила, как осенью 1941 г., когда Москва погружалась в
темноту из-за налетов фашистской авиации, муж надолго запирался в ванной
комнате, где можно было без опасения включать освещение, и часами писал в
толстой тетради непонятные ей кружочки и палочки (нули и единицы, используемые
для записи чисел в двоичной системе счисления).
Заместитель
С.А. Лебедева по лаборатории, где создавалась БЭСМ, д.т.н. В.В. Бардиж
свидетельствует, что был разговор с Сергеем Алексеевичем, в котором тот сказал,
что, если бы не война, то работу по созданию цифровой ЭВМ он начал бы
значительно раньше.
Отметим,
что в 1939—1947 гг. каких-либо публикаций по двоичной системе счисления, о
методике арифметических операций над двоичными числами, о структуре ЭВМ не
было. В известных к тому времени релейной вычислительной машине Марк 1 (США,
1944 г.), электронной вычислительной машине ЭНИАК (США, 1946 г.) использовались
десятичные системы счисления. Именно в предвоенные и первые послевоенные годы
С.А. Лебедев разработал методику операций применительно к двоичной системе
счисления, структуру и архитектуру МЭСМ . Создание ее было весьма не простой
задачей, с которой ученый блестяще справился.
Интерес
С.А. Лебедева к цифровой вычислительной технике не был случайным. Он возник в
связи с тем, что первые двадцать лет своей творческой деятельности (до 1946 г.),
работая в области энергетики, он постоянно сталкивался с необходимостью сложных
расчетов и пытался автоматизировать их на базе средств аналоговой
вычислительной техники, в чем немало преуспел, но убедился в ограниченных
возможностях этого направления техники.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://museum.e-ukraine.org/