Реферат: Сергей Алексеевич Лебедев - создатель первого в континентальной Европе компьютера

"Уметь дать направление - признак гениальности."

Ф.Ницше

Академик Сергей Алексеевич Лебедев, под руководством которого в Украине была создана первый на континенте Европы компьютер - Малая электронная счетно-решающая машина (МЭСМ), словно бы прожил две жизни. Первая совпала с детством, учебой и двадцатью годами научной деятельности в области энергетики, вторая была целиком отдана компьютеростроению - созданию ЭВМ (электронных вычислительных машин) и организации их серийного выпуска. Между ними вклинился судьбоносный водораздел - пять лет, проведенных в Киеве. Именно здесь совершился переход от первой жизни ко второй. Он был достаточно резким, но и вполне объяснимым. Исследования в энергетике, чем вначале занимался С.А.Лебедев, требовали большого количества вычислений и поэтому его интересы стали перемещаться в сторону автоматизации вычислений. В Киев Лебедев был приглашен в 1946 г. на должность директора Института электротехники (вначале энергетики) АН Украины. В том же году его избирают действительным членом Академии.

За первые два года жизни в Киеве он как бы подвел итог своей деятельности в области энергетики, завершив ее работой (совместно с Л.В.Цукерником) по созданию устройств компаундирования генераторов электростанций, отмеченной Государственной премией СССР, а в последующие три сделал основополагающий вклад в отечественную цифровую вычислительную технику - независимо и параллельно с западными учеными разработал принципы построения ЭВМ с хранимой в памяти программой и реализовал их с коллективом своей лаборатории в Малой электронной счетной машине.

Среди ученых мира, современников Лебедева, нет человека, который подобно ему обладал бы столь мощным творческим потенциалом, чтобы охватить своей научной деятельностью период от создания первых ламповых ЭВМ, выполняющих лишь сотни и тысячи операций в секунду, до сверхбыстродействующих супер-ЭВМ на полупроводниковых, а затем на интегральных схемах с производительностью до миллионов операций в секунду. Научная школа Лебедева, ставшая ведущей в бывшем СССР, по своим результатам успешно соперничала с известной американской фирмой IBM. Под его руководством были созданы и переданы для серийного выпуска 15 типов высокопроизводительных, наиболее сложных ЭВМ, каждая - новое слово в вычислительной технике, более производительная, более надежная и удобная в эксплуатации.

С.А.Лебедев сочетал в себе два замечательных качества, отличавших его от всех - выдающиеся способности и исключительную скромность. Такое впечатление создавалось у всех, хорошо знавших его людей.

Одним из первых, увидевших заработавшую МЭСМ, был президент НАН Украины академик Борис Евгеньевич Патон, тогда кандидат технических наук, занимавшийся новыми технологиями сварки и устойчивостью сварочных процессов. Он сразу оценил значение первенца Лебедева - МЭСМ - в развитии научных исследований, повсеместно требующих сложных и объемных вычислений. Став президентом НАН Украины, он не терял связи с ученым, переехавшим в Москву. Когда С.А.Лебедева не стало, Б.Е.Патон многое сделал, чтобы увековечить память ученого - Институту точной механики и вычислительной техники АН СССР (ИТМ и ВТ АН СССР), где Сергей Алексеевич проработал двадцать лет, было присвоено его имя. Борис Евгеньевич считал, что это был гениальный человек.

Ученики Лебедева Л.Н.Королев и В.А.Мельников, ставшие крупными учеными, в одной из своих работ писали: "Гениальность Лебедева состояла именно в том, что он ставил цель с учетом развития структуры будущей машины, умел правильно выбрать средства для ее реализации применительно к возможностям отечественной промышленности."

Слова эпиграфа к этой главе "Уметь дать направление - признак гениальности", - вполне применимы к человеку, положившему начало отечественному компьютеростроению. Ученый взял на себя самое главное и трудное в новой области техники - создание супер-ЭВМ - наиболее сложного класса средств вычислительной техники. Причем и здесь сразу и безошибочно выбрал основное направление развития цифровых вычислительных машин этого класса - распараллеливание вычислительного процесса. Оно и сейчас остается главным в развитии супер-ЭВМ.

Высказанные выше оценки появились только после смерти С.А.Лебедева. При жизни в газетах и журналах о нем не писалось. На это были две причины. Одна официальная: его имя как главного конструктора ЭВМ для систем противоракетной обороны было засекречено. Вторая вытекала из особенностей характера: он мог бы немало рассказать об открытой, главной части его работ по созданию супер-ЭВМ для вычислительных центров, о своем институте и многом другом, но он не любил встречаться с журналистами, был предельно чужд саморекламе и абсолютно равнодушен к известности и славе. Открывая Первую Всесоюзную конференцию по вычислительной технике в 1956 г. в Москве и характеризуя уровень развития вычислительной техники в СССР, он даже не упомянул МЭСМ, ставшей, как сейчас очевидно, первой ЭВМ в континентальной Европе. Для него это была лишь модель ЭВМ, создавая которую, он накопил опыт для последующих работ.

Его работоспособность была потрясающей. В годы создания ЭВМ он, подкрепляя себя крепчайшим чаем и папиросами "Казбек", нередко работал многие сутки, практически без отдыха. Это "заряжало" и воодушевляло работавших с ним людей. "Работали до изнеможения, - вспоминает бывший студент-практикант Л.Иваненко. - Где-то в полночь Сергей Алексеевич прогонял молодежь спать и говорил, что сам еще посидит у осциллографа. Утром его заставали на том же месте. Он все всматривался в химерные всплески голубых кривых на экране..."

Как человек он привлекал людей высокой одухотворенностью, стремлением не выделяться среди окружающих, никогда не изменявшим ему чувством юмора, жизненным оптимизмом и другими замечательными качествами.

Как ученый он притягивал к себе своей одержимостью в стремлении достигнуть поставленную цель, глубоким проникновением в начатую им новую область науки и техники, разносторонним инженерным опытом, позволившим ему использовать для реализации своего замысла многие тысячи электронных ламп в то время, когда их количество в самых сложных приборах не превышало и двух десятков!

"Время напряженной работы, озаренной счастьем творческого труда с С.А.Лебедевым, я не забуду никогда!" - эти слова Екатерины Алексеевны Шкабары, старшего научного сотрудника лебедевской лаборатории, сказанные при вручении ей премии им.С.А.Лебедева в год 40-летия ввода МЭСМ в эксплуатацию, могли бы повторить все, кто работал с этим удивительным человеком.

Говорят архивы

В Киеве, в Национальной академии наук Украины, где создавалась МЭСМ, сохранена конструкторская документация и папки с материалами о первой отечественной ЭВМ, многие из которых составлены С.А. Лебедевым. Чья-то заботливая рука сорок лет назад написала на них: "Хранить вечно".

Перелистаем некоторые. В короткой записке, направленной в Совет по координации Академии наук СССР С.А.Лебедев написал: "Быстродействующими электронными счётными машинами я начал заниматься в конце 1948 г. В 1948-1949 годах мной были разработаны основные принципы построения подобных машин. Учитывая их исключительное значение для нашего народного хозяйства, а также отсутствие в Союзе какого-либо опыта их постройки и эксплуатации, я принял решение как можно быстрее создать малую электронную счётную машину (МЭСМ), на которой можно было бы исследовать основные принципы построения, проверить методику решения отдельных задач и накопить эксплуатационный опыт.

В связи с этим было намечено первоначально создать действующий макет машины с последующим его переводом в малую электронную счётную машину. Чтобы не задерживать разработку, запоминающее устройство пришлось выполнить на триггерных ячейках, что ограничило его ёмкость.

Разработка основных элементов была проведена в 1948 г.

...К концу 1949 г. были разработаны общая компоновка машины и принципиальные схемы её блоков. В первой половине 1950 г. изготовлены отдельные блоки и приступили к их отладке во взаимосвязи, к концу 1950 г. отладка созданного макета была закончена. Действующий макет успешно демонстрировался комиссии".

Через два месяца после демонстрации макета С.А.Лебедев выступил на закрытом учёном совете Института электротехники и теплоэнергетики АН Украины. Сохранился протокол учёного совета, который впервые был опубликован в журнале "Управляющие системы и машины" (1992, № 1/2).

Лаборатория С.А.Лебедева входившая в состав руководимого им института располагалась в двухэтажном здании в бывшем монастырском местечке Феофании под Киевом.

В проектировании, монтаже, отладке и эксплуатации МЭСМ активно участвовали сотрудники лаборатории Лебедева: кандидаты наук Л.Н.Дашевский и Е.А.Шкабара, инженеры С.П.Погребинский, З.Л.Рабинович, А.Л.Гладыш, Р.Я.Черняк, И.П.Окулова, З.С.Зорина-Рапота, Р.Г.Офенгенден, Е.Е.Дедешко, Н.П.Похило, Л.М.Абалышникова, А.И.Кондалев, В.В.Крайницкий, М.М.Пиневич, И.Т.Пархоменко, техники-монтажники С.Б.Розенцвайг, А.Г.Семеновский, Ю.С.Мозыра, В.А.Заика, М.Д. Шулейко, а также сотрудники и аспиранты лаборатории: М.А.Беляев, Е.Б.Ботвиновская, А.А.Дашевская, И.В.Лисовский, Н.А.Михайленко, Т.И.Пецух.

4 января 1952 г. Президиум АН СССР заслушал доклад Лебедева о вводе малой электронно-цифровой счётной машины МЭСМ в эксплуатацию.

В 1952 г. МЭСМ была практически единственной в стране ЭВМ, на которой решались важнейшие научно-технические задачи из области термоядерных процессов (Я.Б.Зельдович), космических полётов и ракетной техники (М.В.Келдыш, А.А.Дородницын, А.А.Ляпунов), дальних линий электопередач (С.А. Лебедев), механики (Г.Н. Савин), статистического контроля качества (Б.Е. Гнеденко) и др.

Вот один из многих документов, свидетельствующих об этом:

Академия наук

Союза Советских Социалистических республик

Математический институт им.В.А.Стеклова

Секретно

Экз.

26 ноября 1953 г. № 438 с

Директору Института электротехники Академии наук УССР члену-корреспонденту АН УССР А.Д. Нестеренко. Дирекция Отделения прикладной математики Математического института им. В.А.Стеклова Академии наук СССР приносит глубокую благодарность Институту электротехники Академии наук УССР за участие в большой и важной вычислительной работе, выполненной с ноября 1952 г. по июль 1953 г. на малой электронной счетной машине конструкции академика С.А.Лебедева.

За этот период научная группа Математического института АН СССР под руководством академика А.А.Дородницына и доктора физико-математических наук А.А.Ляпунова совместно с коллективом лаборатории № 1 (руководитель академик С.А.Лебедев) Института электротехники АН УССР провела весьма трудоемкие расчеты по трем сложным программам, выполнив на электронной машине около 50 млн. рабочих операций. Особенно следует отметить добросовестный и напряженный труд заместителя заведующего лабораторией Л.Н.Дашевского, главного инженера Р.Я.Черняка, инженеров А.Л.Гладыш, Е.Е.Дедешко, И.П.Окуловой, Т.И.Пецух, С.Б.Погребинског о и техников Ю.С.Мозыры, С.Б.Розенцвайга и А.Г.Семеновского. Эти сотрудники, не считаясь со временем, приложили много усилий для обеспечения бесперебойной и качественной работы машины.

Директор Отделения прикладной математики МИ АН СССР

академик М.В. Келдыш

После МЭСМ началась разработка специализированной ЭВМ СЭСМ для решения систем алгебраических уравнений (главный конструктор З.Л.Рабинович). СЭСМ была спроектирована на ламповых элементах. Основные идеи построения СЭСМ выдвинул С.А.Лебедев. Это была его последняя работа в Киеве. Впоследствии специализированные ЭВМ (различного назначения) стали важным классом средств вычислительной техники. Это ещё раз говорит о прозорливости учёного, выдвинувшего идею специализации ЭВМ на заре их создания. Сергей Алексеевич переехал в Москву и стал директором института точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) АН СССР.

Выступая на учёном совете Института кибернетики АН Украины, посвящённом 25-летию создания МЭСМ, Глушков так оценил значение МЭСМ для развития вычислительной техники на Украине и в стране:

"Независимо от зарубежных учёных С.А.Лебедев разработал принципы построения ЭВМ с хранимой в памяти программой. Под его руководством была создана первая в континентальной Европе ЭВМ, в короткие сроки были решены важные научно-технические задачи, чем было положено начало советской школе программирования."

Описание МЭСМ стало первым в стране учебником по вычислительной техники. МЭСМ явилась прототипом Большой электронной счётной машины БЭСМ. Лаборатория С.А.Лебедева стала организационным зародышем Вычислительного центра АН Украины, а впоследствии Института кибернетики АН Украины.

На здании, где располагался Институт электротехники АН Украины, директором которого был С.А.Лебедев, установлена мемориальная доска. Выступая в день её открытия, президент АН Украины Б.Е.Патон сказал:

"Мы всегда будем гордиться тем, что именно в Академии наук Украины, в нашем родном Киеве расцвёл талант С.А.Лебедева как выдающегося учёного в области вычислительной техники и математики. Его эстафету подхватил В.М.Глушков. И теперь у нас плодотворно работает один из крупнейших в мире Институт кибернетики им В.М.Глушкова АН Украины.

… С.А.Лебедев жил и трудился в период бурного развития электроники, вычислительной техники, ракетостроения, освоения космоса и атомной энергии. Будучи патриотом своей страны, Сергей Алексеевич принял участие в крупнейших проектах И.В.Курчатова, С.П.Королёва, В.М.Келдыша, обеспечивающих создание щита Родины. Во всех их работах роль электронно-вычислительных машин, созданных Сергеем Алексеевичем, без преувеличения, огромна.

Его выдающиеся труды навсегда войдут в сокровищницу мировой науки и техники, а его имя должно стоять рядом с именами этих великих учёных."

С первых шагов творческой деятельности Сергей Алексеевич выдвинул и все последующие годы последовательно проводил в жизнь генеральный принцип построения таких машин - распараллеливание вычислительного процесса. В МЭСМ и БЭСМ с этой целью использовались арифметические устройства параллельного действия. В М-20 и М-40 добавилась возможность работы внешних устройств параллельно с процессором. В БЭСМ-6 появился конвейерный (или "водопроводный", как назвал его Лебедев) способ выполнения вычислений.

Супер-ЭВМ, в разработку которых Сергей Алексеевич вложил столько труда, были и остаются ведущим классом машин в вычислительной технике.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://museum.e-ukraine.org/