Главная » Хабрахабр » День информатики в России: история первого проекта автоматической вычислительной машины

День информатики в России: история первого проекта автоматической вычислительной машины

image
Малая электронная счетная машина

Но что это за праздник, как он появился? 4 декабря мы отмечаем День информатики в России. В этом интересно разобраться, если знать, что днем рождения российской информатики принято считать 4 декабря 1948 года — то есть за 14 лет до того момента, как сам термин «информатика» был предложен советским ученым Александром Харкевичем.

4 декабря 1948 года Государственный комитет Совета министров СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство зарегистрировал изобретение ученых: цифровую электронную вычислительную машину. Один из первых проектов отечественной вычислительной техники связан с именами двух изобретателей — Исаака Брука и Башира Рамеева.

Давайте вспомним, как всё было, ведь даже спустя 70 лет история про машину и мотивацию остается актуальной.
К этому событию всех активных участников прогресса в области вычислительных машин привели черты характера, которые и сегодня востребованы у ИТ-cпециалистов — любопытство, стремление к новым знаниям и самообразованию, желание улучшить существующие технологии.

Два изобретателя

image
Авторское свидетельство на «Автоматическую цифровую электронную машину»

После учебы Брук участвовал в создании новой серии асинхронных двигателей и в решении задач параллельной работы электрогенераторов. Исаак Брук начал заниматься научными исследованиями еще в студенческие годы, а дипломную работу посвятил новым способам регулирования асинхронных двигателей.

Брук занялся исследованиями в области расчета режимов мощных энергетических систем. В 1935 г. Год спустя учёный выполнил работу для Комиссии прикладной математики и группы технической механики Отделения технических наук АН СССР по анализу существовавших в мире на тот момент машин для решения дифференциальных уравнений. Для их моделирования он создал расчетный стол переменного тока — аналоговую вычислительную машину.

Источник image
Механический интегратор для решения дифференциальных уравнений в нефтяной промышленности.

Брук знал о проекте механического интегратора, построенного Ванновером Бушем в Массачусетском технологическом институте — пример «успешной» машины, применявшейся при расчете траектории стрельбы корабельных орудий. В то время ученый уже понимал, что «думающие» машины стали насущной необходимостью, и есть все необходимые элементы для их создания.

Подобных вычислительных машин в СССР еще не было. В 1939 году под руководством Брука был создан механический интегратор, позволяющем решать дифференциальные уравнения до 6-го порядка.

м., а введение условий задачи, заключавшееся в установке шестеренок на определенные места, занимал от нескольких суток до нескольких недель. Сложность задачи легко вообразить по описанию устройства: более одной тысячи зубчатых колёс, стойки с перемычками и отверстиями для осей располагались в зале площадью около 60 кв. Фотография интегратора сохранилась и в настоящий момент находится в экспозиции электронных вычислительных машин Политехнического музея.

В годы войны Брук продолжал заниматься «умными» машинами: изобрел синхронизатор авиационной пушки, позволявший стрелять сквозь диск вращающегося винта самолета.

Он создал прибор для приближенного решения дифференциальных уравнений Пуассона-Лапласа, электрический минимизатор, электронный регулятор частоты. После войны ученый практически всё свое время посвятил вычислительным устройствам. Всё больше было понимания, что для повышения точности и скорости работы нужно переходить к электронным вычислительным машинам.

Рамеева исключили из Московского Энергетического института как «сына врага народа», что не помешало ему заняться самообразованием и устроиться на работу в Центральный научно-исследовательский институт связи. В это же время Брук начал сотрудничать с инженером Баширом Рамеевым (в дальнейшем известным конструктором вычислительной техники серии «Урал»).

Во время отечественной войны изобретатель предложил способ обнаружения с самолета затемненных объектов по инфракрасному излучению, проходящему через зашторенные окна, а также изобрел релейное устройство для включения громкоговорителей в случае воздушной тревоги.

Рамеев узнал о том, что в США создана первая в мире электронно-вычислительная машина «ЭНИАК», и заинтересовался этой областью науки. В начале 1947 г. был принят инженером-конструктором в Лабораторию электросистем Энергетического института АН СССР. Рамеев обратился к Бруку и в мае 1948 г.

История машины

Проект автоматической вычислительной машины был представлен Бруком совместно с Рамеевым в августе 1948 года. Через несколько месяцев, в октябре, ими были представлены детально проработанные предложения по организации в Академии Наук лаборатории для разработки и строительства цифровой вычислительной машины.

image

Программа вводилась в машину, а результаты вычислений выдавались на другой ленте, и полученная информация снова вводилась в машину для следующего цикла. В проекте, который на тот момент представлял собой только документ (описание на 16 страницах и чертежи на трех листах), даже без прототипа устройства, было дано описание принципиальной схемы машины, определены арифметические операции в двоичной системе счисления, и управление работой машины от главного программного датчика, считывающего программу, записанную на перфоленту.

Брука и Б.И. Авторское свидетельство № 10475 от 4 декабря 1948 г., выданное на имя И.С. Рамеева Государственным комитетом Совета министров СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство, было первым в СССР зарегистрированным актом изобретения в области электронной вычислительной техники.

Некоторые им даже вернули, поскольку в Госкомитете по изобретениям не хватило специалистов-экспертов в этой новой отрасли. Всего за год совместной работы Брук и Рамеев подготовили и отправили более 50 заявок на изобретение различных узлов ЭВМ. Среди прочего изобретатели предложили способ перевода чисел из десятичной системы в двоичную и обратно, а также пришли к выводу, что в памяти машины может храниться не только информация, но и программа.

Под руководством Рамеева были разработаны арифметическое устройство машины и память на магнитном барабане. Позднее Рамеев использовал эти наработки для создания машины «Стрела», первой ЭВМ, освоенной в промышленном производстве в СССР. Для элементной базы были впервые выбраны электронные лампы, а не реле.

Он стал первым директором Института электронных управляющих машин (ИНЭУМ) АН СССР, где под его руководством были созданы малые цифровые вычислительные машины М-1, М-2, М-3, М-4, М-5, М-7-200 и М-7-800. Карьера Брука сложилась не менее удачно.

Другие проекты

Не имея возможности детально изучить американские проекты, советские ученые, тем не менее, пришли к схожим решением. Однако Брук и Рамеев не были гениальными одиночками. Академик АН Украины Сергей Алексеевич Лебедев в том же 1948 г. в Киеве начал теоретические семинары по разработке Малой Электронной Счетной Машины (МЭСМ) — одной из двух первых советских ЭВМ, способной выполнять 50 операций в секунду (запредельная производительность по меркам того времени).

Устройство, сделанное, как и последние зарубежные образцы, на базе электронных ламп, занимало комнату площадью в 60 м^2. В 1948 году усилиями 12 инженеров, 15 техников и монтажниц началась сборка первого отечественного компьютера. В конструкции было так много элементов, что при первом запуске машины выделилось слишком много тепла и для охлаждения пришлось даже разобрать часть кровли.

Программирование выполнялось с помощью ввода данных с перфолент или набора кодов на штекерном коммутаторе. В МЭСМ было использовано порядка 6 тысяч различных электронных ламп, а мощность потребления электроэнергии достигала 25 кВт. Вывод данных производился посредством электромеханического печатающего устройства или путем фотографирования.

Появление праздника

Хотя публичная демонстрация возможностей МЭСМ произошла только в 1951 году, Лебедев начал работу практически одновременно с Бруком и Рамеевым. Так в честь кого и на какую дату объявлять праздник? Ответить на этот вопрос удалось в рамках проекта Международного компьютерного общества IEEE Computer Society по созданию всемирной истории развития информатики.

Российский национальный подкомитет IEEE Computer Society подготовил историографию советской и российской информатики, проверил множество документов и провел встречи с живыми свидетелями того времени, когда создавались первые советские электронные цифровые вычислительные машины, с целью установить хронологию основных событий.

На основе этой работы было подготовлена статья «Computers in Russia: Science, Education, and Industry», а в 1998 году, к 50-летию со дня регистрации машины Брука и Рамеева, предложено отмечать именно 4 декабря как День российской информатики.


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Векторные представления товаров, или еще одно применение модели Word2Vec

Когда видов товаров тоже много, решить задачу помогает модель Word2Vec. Каждый день полтора миллиона людей ищут на Ozon самые разные товары, и к каждому из них сервис должен подбирать похожие (если пылесос все-таки нужен помощней) или сопутствующие (если к поющему ...

[Перевод] Внутренняя и внешняя линковка в C++

Всем добрый день! Надеемся, что она будет полезна и интересна для вас, как и нашим слушателям. Представляем вам перевод интересной статьи, который подготовили для вас рамках курса «Разработчик C++». Поехали. Хотите узнать, для чего используется ключевое слово extern, или как ...