Unikalne i zapomniane: narodziny sowieckiej obrony przeciwrakietowej. Lebiediew i MESM
Ustaliliśmy, że pod koniec lat pięćdziesiątych w ZSRR nie było ani jednego komputera zdolnego do skutecznego rozwiązania problemu naprowadzania rakiety przeciwrakietowej. Ale czekaj, byliśmy jednym z pionierów technologii komputerowej, prawda? Albo nie? Faktycznie historia Radzieckie komputery są trochę bardziej skomplikowane, niż się wydaje.
Zaczęło się w Unii zaraz po wojnie (z lekkim opóźnieniem za USA i Wielką Brytanią, przed wszystkimi innymi krajami) niezależnie w dwóch miejscach (Kijów i Moskwa), z dwoma osobami - Siergiejem Aleksandrowiczem Lebiediewem i Izaakiem Semenowiczem Brukiem (MESM). i maszyny M-1).
MESM, podobnie jak brytyjski SSEM, został pomyślany jako model, więc pierwotnie nazywał się Model Electronic Calculation Machine. Ale w przeciwieństwie do SSEM, układ okazał się dość wydajny. A programy napisane dla niego, pierwsze w historii Rosji, miały praktyczne znaczenie niemal od samego początku. Na początku rozwoju pierwszego radzieckiego komputera Lebiediew był już młodym, utalentowanym naukowcem. Przez długi czas z powodzeniem zajmował się elektrotechniką, w 1945 r. został wybrany na członka zwyczajnego Akademii Nauk Ukraińskiej SRR, w maju 1946 r. został mianowany dyrektorem Instytutu Energetyki Akademii Nauk Ukrainy SSR w Kijowie. W 1947 r., po wydzieleniu instytutu, Lebiediew został dyrektorem Instytutu Elektrotechniki Akademii Nauk Ukraińskiej SRR i jednocześnie zorganizował w nim laboratorium modelowania i technologii komputerowej.
Podobnie jak jego kolega Brook, otrzymuje pierwsze informacje o rozwoju całkowicie nowej klasy technologii komputerowej - maszyn cyfrowych, okrężną drogą z zagranicy. Przewodniczącym Akademii Nauk Ukraińskiej SRR w latach 1930-1946 (kiedy zmarł na gruźlicę) był słynny sowiecki biolog i patofizjolog Aleksander Aleksandrowicz Bogomolec, który skupił wokół siebie zespół wybitnych specjalistów z różnych dziedzin nauki, w tym matematyka Michaił Aleksiejewicz Ławrentiew, przyszły założyciel legendarnego Syberyjskiego Oddziału Akademii Nauk ZSRR (poza tym nadal będzie odgrywał znaczącą rolę w rozwoju wczesnych komputerów).
Syn A. A. Bogomolca, Oleg, również biolog, był zagorzałym amatorem radiowym i zbierał różne czasopisma o elektrotechnice i elektronice radiowej podczas podróży służbowych do Szwajcarii. Były w nich m.in. opisy prac pioniera komputerowego Konrada Zuse (dr Konrad Ernst Otto Zuse), który opracował serię maszyn Z dla ETH Zurich (budowany wówczas Z4 stał się jedynym działającym komputerem w Europa kontynentalna w 1950 roku i pierwszy komputer na świecie, który został sprzedany pięć miesięcy przed Mark I i dziesięć miesięcy przed UNIVAC).
Po powrocie do Kijowa latem 1948 r. O. A. Bogomolec udostępnił te materiały Ławrentiewowi, który udostępnił je Lebiediewowi. A już w październiku 1948, zainspirowany Lebiediewem, rozpoczął tworzenie MESM.
Pomimo strasznych warunków powojennej Ukrainy, ekipie Lebiediewa, zaczynając od zera, udało się dwa lata później, 6 listopada 1950 r., dostarczyć z fabryki wadliwe egzemplarze. Rok później, po udanych testach przeprowadzonych przez komisję Akademii Nauk ZSRR, kierowaną przez akademika M.V. Keldysha, rozpoczęto regularną eksploatację maszyny.
Co ciekawe, pomieszczenia dawnego dormitorium klasztornego w Feofanija tak nie nadawały się do funkcjonowania ogromnego komputera lampowego, że część sufitu w laboratorium trzeba było rozebrać, aby usunąć z pomieszczenia ciepło generowane przez tysiące lamp. Warunki do stworzenia MESM były piekielne i zupełnie nie przypominały laboratoriów, w których budowano w USA ENIAC, Harvard Mk I i inne komputery.
Kijów po wojnie. W takich warunkach pracowali pierwsi twórcy sowieckich komputerów (itkvariat.com)
Dla MESM potrzebne było pomieszczenie o powierzchni około 150 metrów kwadratowych. m. i mniej więcej to samo - dla generatorów, akumulatorów i automatyki sterującej. Do tego warsztaty, akademiki dla pracowników i wiele więcej. W ogarniętym wojną Kijowie bardzo trudno było znaleźć taki budynek. Budynek w Feofaniya był w stanie ruiny, najpierw trzeba go było naprawić. Codziennie z Kijowa do wioski deweloperów jeździł specjalnie dedykowany autobus, ale o godzinie 17 odjeżdżał z powrotem. Ludzie pozostawali w pracy kilka dni, a nawet tygodni.
Zinovy Lvovich Rabinovich, uczeń Lebiediewa, wspomina:
Ponadto Lebiediew stanął przed innym problemem. Jego personel obejmował Żydów! Jeszcze raz słowo do Rabinowicza:
W rezultacie jesienią 1952 r. w MESM wykonano obliczenia dla generatorów WP Kujbyszewa. Dowiedziawszy się, że w Feofanii, Kijowie i Moskwie działa komputer, rzucili się tam z problemami, które wymagały obliczeń na dużą skalę. MESM pracował przez całą dobę, licząc reakcje termojądrowe (Ya. B. Zeldovich), pociski balistyczne (M. V. Keldysh, A. A. Dorodnitsyn, A. A. Lyapunov), linie przesyłowe dalekiego zasięgu (sam S. A. Lebedev), statystyczną kontrolę jakości (BV Gnedenko) i inne . Na tej maszynie pracowali pierwsi programiści w ZSRR, w tym słynny matematyk M. R. Shura-Bur (miał „szczęście”, że później pracował z naszym pierwszym seryjnym komputerem Strela i mówił o tym z przerażeniem, ale o tym porozmawiamy później ) .
Tak wyglądała praca z MESM, zauważ, że maszyna zajmuje wszystkie dostępne powierzchnie ścian, po prostu się na nich montuje
Mimo to Lebiediew nie otrzymał żadnych oficjalnych wyróżnień (wspomina Rabinowicza):
MESM był używany do 1957 roku, aż w końcu stał się przestarzały, po czym został przeniesiony do KPI w celach edukacyjnych. W 1959 roku został zdemontowany, ukraiński historyk technologii komputerowej Borys Nikołajewicz Malinowski tak to wspominał:
Kilka lamp próżniowych i innych komponentów pozostałych po MESM jest przechowywanych w Fundacji Historii i Rozwoju Informatyki i Technologii w Kijowskim Domu Naukowców Narodowej Akademii Nauk Ukrainy. Podobny los spotkał jednak ENIAC i w ogóle prawie wszystkie pierwsze komputery – ani w Unii, ani na Zachodzie nikt specjalnie nie zadał sobie trudu tworzenia muzeów techniki komputerowej. W ZSRR zrobili to z absolutnie wszystkimi komputerami - zdemontowali Setuna i wszystkie pierwsze BESM na złom. Programista pierwszych sowieckich komputerów Aleksander Konstantinowicz Płatonow, matematyk w Instytucie Matematyki Stosowanej (wywiad z nim z 2017 roku został opublikowany na Habré) z goryczą wspomina:
Mało kto wie, że już po wyjeździe Lebiediewa do Moskwy jego grupa, na podstawie jego pomysłów, powołała do życia (tutaj wspomniany już Z.L. Rabinowicz był generalnym konstruktorem) jeszcze bardziej niesamowity pomysł – tzw. SESM, Specialized Electronic Calculating Maszyna. Jego wyjątkowość polegała na tym, że SESM był specjalistycznym kalkulatorem, a także macierzowo-wektorowym (!), jednym z pierwszych, jeśli nie pierwszym na świecie.
SESM był przeznaczony do rozwiązywania problemów korelacji i układów równań algebraicznych z 500 niewiadomymi. Maszyna pracowała z frakcjami i miała aktualną automatyczną kontrolę rzędu wielkości. Wyniki obliczeń podano w systemie dziesiętnym z dokładnością do siódmej cyfry. Bazując na metodzie rozwiązania Gauss-Seidel LAU przyjętej dla SESM, urządzenie arytmetyczne wykonało tylko dodawanie i mnożenie, ale komputer wyszedł elegancko - tylko 700 lamp.
Specjalistyczna elektroniczna maszyna licząca „SESM”, kontrolowana przez S. B. Rozentsvaiga (icfcst.kiev.ua)
Co zaskakujące, nie został sklasyfikowany. I została pierwszym sowieckim komputerem, który otrzymał pochwałą recenzję w powstającym wówczas amerykańskim magazynie komputerowym Datamation.
Ponadto monografia napisana na podstawie wyników opracowania („Specjalistyczna elektroniczna maszyna licząca SESM” Z. L. Rabinovicha, Yu. okazał się mieć rację, ugruntowując nasz priorytet w tej dziedzinie) została przedrukowana w USA w języku angielskim. I najwyraźniej była to jedna z pierwszych książek o krajowej technologii komputerowej wydanych za granicą.
Sam Zinoviy Lvovich pracował dużo i owocnie w dziedzinie informatyki do lat 1980., wraz z takimi tytanami światowej elektroniki, jak akademik V. M. Glushkov, w tym nad systemami obrony powietrznej (wydaje się, że w tamtych latach absolutnie wszyscy informatycy ZSRR byli związani z dwa obszary: obrona przeciwrakietowa lub obrona powietrzna).
Jak powiedzieliśmy, MESM został pomyślany przez Lebiediewa jako prototyp dużej maszyny (o bezpretensjonalnej nazwie BESM), ale wdrożenie znacznie bardziej złożonego rozwoju w Feofanii, zniszczonej przez wojnę na Ukrainie, było nierealne. A projektant postanowił pojechać do stolicy. Oddajmy ponownie głos Płatonowowi (ITMiVT i ich stosunek do BESM omówimy bardziej szczegółowo poniżej, jest wiele ciekawych rzeczy):
Więc Lebiediew pojechał do Moskwy.
I tam już od kilku lat druga grupa pracowała na własnym, absolutnie niezależnym komputerze - pod przewodnictwem Isaaca Brooka.
To be continued ...
MESM
Zaczęło się w Unii zaraz po wojnie (z lekkim opóźnieniem za USA i Wielką Brytanią, przed wszystkimi innymi krajami) niezależnie w dwóch miejscach (Kijów i Moskwa), z dwoma osobami - Siergiejem Aleksandrowiczem Lebiediewem i Izaakiem Semenowiczem Brukiem (MESM). i maszyny M-1).
MESM, podobnie jak brytyjski SSEM, został pomyślany jako model, więc pierwotnie nazywał się Model Electronic Calculation Machine. Ale w przeciwieństwie do SSEM, układ okazał się dość wydajny. A programy napisane dla niego, pierwsze w historii Rosji, miały praktyczne znaczenie niemal od samego początku. Na początku rozwoju pierwszego radzieckiego komputera Lebiediew był już młodym, utalentowanym naukowcem. Przez długi czas z powodzeniem zajmował się elektrotechniką, w 1945 r. został wybrany na członka zwyczajnego Akademii Nauk Ukraińskiej SRR, w maju 1946 r. został mianowany dyrektorem Instytutu Energetyki Akademii Nauk Ukrainy SSR w Kijowie. W 1947 r., po wydzieleniu instytutu, Lebiediew został dyrektorem Instytutu Elektrotechniki Akademii Nauk Ukraińskiej SRR i jednocześnie zorganizował w nim laboratorium modelowania i technologii komputerowej.
Podobnie jak jego kolega Brook, otrzymuje pierwsze informacje o rozwoju całkowicie nowej klasy technologii komputerowej - maszyn cyfrowych, okrężną drogą z zagranicy. Przewodniczącym Akademii Nauk Ukraińskiej SRR w latach 1930-1946 (kiedy zmarł na gruźlicę) był słynny sowiecki biolog i patofizjolog Aleksander Aleksandrowicz Bogomolec, który skupił wokół siebie zespół wybitnych specjalistów z różnych dziedzin nauki, w tym matematyka Michaił Aleksiejewicz Ławrentiew, przyszły założyciel legendarnego Syberyjskiego Oddziału Akademii Nauk ZSRR (poza tym nadal będzie odgrywał znaczącą rolę w rozwoju wczesnych komputerów).
Syn A. A. Bogomolca, Oleg, również biolog, był zagorzałym amatorem radiowym i zbierał różne czasopisma o elektrotechnice i elektronice radiowej podczas podróży służbowych do Szwajcarii. Były w nich m.in. opisy prac pioniera komputerowego Konrada Zuse (dr Konrad Ernst Otto Zuse), który opracował serię maszyn Z dla ETH Zurich (budowany wówczas Z4 stał się jedynym działającym komputerem w Europa kontynentalna w 1950 roku i pierwszy komputer na świecie, który został sprzedany pięć miesięcy przed Mark I i dziesięć miesięcy przed UNIVAC).
Po powrocie do Kijowa latem 1948 r. O. A. Bogomolec udostępnił te materiały Ławrentiewowi, który udostępnił je Lebiediewowi. A już w październiku 1948, zainspirowany Lebiediewem, rozpoczął tworzenie MESM.
Pomimo strasznych warunków powojennej Ukrainy, ekipie Lebiediewa, zaczynając od zera, udało się dwa lata później, 6 listopada 1950 r., dostarczyć z fabryki wadliwe egzemplarze. Rok później, po udanych testach przeprowadzonych przez komisję Akademii Nauk ZSRR, kierowaną przez akademika M.V. Keldysha, rozpoczęto regularną eksploatację maszyny.
Co ciekawe, pomieszczenia dawnego dormitorium klasztornego w Feofanija tak nie nadawały się do funkcjonowania ogromnego komputera lampowego, że część sufitu w laboratorium trzeba było rozebrać, aby usunąć z pomieszczenia ciepło generowane przez tysiące lamp. Warunki do stworzenia MESM były piekielne i zupełnie nie przypominały laboratoriów, w których budowano w USA ENIAC, Harvard Mk I i inne komputery.
Kijów po wojnie. W takich warunkach pracowali pierwsi twórcy sowieckich komputerów (itkvariat.com)
Dla MESM potrzebne było pomieszczenie o powierzchni około 150 metrów kwadratowych. m. i mniej więcej to samo - dla generatorów, akumulatorów i automatyki sterującej. Do tego warsztaty, akademiki dla pracowników i wiele więcej. W ogarniętym wojną Kijowie bardzo trudno było znaleźć taki budynek. Budynek w Feofaniya był w stanie ruiny, najpierw trzeba go było naprawić. Codziennie z Kijowa do wioski deweloperów jeździł specjalnie dedykowany autobus, ale o godzinie 17 odjeżdżał z powrotem. Ludzie pozostawali w pracy kilka dni, a nawet tygodni.
Zinovy Lvovich Rabinovich, uczeń Lebiediewa, wspomina:
... oprócz samej maszyny konieczne było samodzielne opracowanie i wykonanie różnych urządzeń technologicznych, a nie tylko zwykłych, ale także wcześniej nie dostarczonych - specjalnego urządzenia do doboru par lamp do wyzwalaczy (dopasowane charakterystykami w każdej parze ), stabilizator żarnika lampy (bez którego lampy psuły się i generalnie szybko psuły się) itp. itp. Czasami zachodziła potrzeba zupełnie nietypowych działań - jak pozyskanie ze zrzutów sprzętu wojskowego różnych elementów radiowych - rezystancji, kondensatorów itp. najważniejsze, że wszystko zostało zrobione po raz pierwszy – w tym sensie, że nic nie zostało pożyczone.
Ponadto Lebiediew stanął przed innym problemem. Jego personel obejmował Żydów! Jeszcze raz słowo do Rabinowicza:
Siergiej Aleksiejewicz miał nawet, częściowo z tego powodu, znaczne kłopoty. W KC napisano na niego anonimowy donos, w którym jednym z głównych oskarżeń była promocja Z. L. Rabinowicza w pracy, a w szczególności pomoc w rozprawach doktorskich (był taki czas!). W wyniku kontroli donos uznano za oszczerstwo, ale, jak mówią, bardzo zepsuło nerwy Siergiejowi Aleksiejewiczowi. Kosztował mnie opóźnienie ochrony o półtora roku - ponieważ wymagany był dodatkowy zamknięty przegląd pracy ... Nie mogę też nie powiedzieć, że Sergey Alekseevich wciąż miał szansę obronić mnie przed żądaniami mojego odwołanie przez niektóre wyższe organy weryfikacyjne, w związku z prowadzoną wówczas kampanią, pożądaną redukcją żydowskich badaczy zajmujących się tematami zamkniętymi. Oprócz mnie był inny badacz z tym samym paszportem, zastępca kierownika laboratorium (S. A. Lebiediew) Lew Naumowicz Daszewski, a obecność takich dwóch badaczy w jednym laboratorium była wyjątkowo niepożądana ... Ale Siergiej Aleksiejewicz przyjął zasadę stanowisko, które w tamtym czasie wcale nie było łatwe i zdecydowanie mnie broniło.
W rezultacie jesienią 1952 r. w MESM wykonano obliczenia dla generatorów WP Kujbyszewa. Dowiedziawszy się, że w Feofanii, Kijowie i Moskwie działa komputer, rzucili się tam z problemami, które wymagały obliczeń na dużą skalę. MESM pracował przez całą dobę, licząc reakcje termojądrowe (Ya. B. Zeldovich), pociski balistyczne (M. V. Keldysh, A. A. Dorodnitsyn, A. A. Lyapunov), linie przesyłowe dalekiego zasięgu (sam S. A. Lebedev), statystyczną kontrolę jakości (BV Gnedenko) i inne . Na tej maszynie pracowali pierwsi programiści w ZSRR, w tym słynny matematyk M. R. Shura-Bur (miał „szczęście”, że później pracował z naszym pierwszym seryjnym komputerem Strela i mówił o tym z przerażeniem, ale o tym porozmawiamy później ) .
Tak wyglądała praca z MESM, zauważ, że maszyna zajmuje wszystkie dostępne powierzchnie ścian, po prostu się na nich montuje
Mimo to Lebiediew nie otrzymał żadnych oficjalnych wyróżnień (wspomina Rabinowicza):
Pozwól, że opowiem ci o jeszcze jednej nieprzyjemnej okoliczności. Zastanawiające jest, że prace nad stworzeniem MESM, prezentowane do Nagrody Stalina w osobie jej głównych autorów S.A. Lebiediewa, L.N. Dashevsky'ego i E.A. Shkabary, nagrody nie otrzymały. Być może fakt ten odzwierciedlał niezrozumienie przez władze rządowe, a nawet ówczesne kierownictwo Akademii Nauk Ukraińskiej SRR, znaczenia cyfrowej technologii obliczeniowej, w której, jak w ogóle w Kijowie, nie było już Michaiła. Alekseevich Lavrentiev, który zrobił tak wiele, aby rozszerzyć prace nad stworzeniem MESM, a następnie Wielkiej Elektronicznej Maszyny Obliczeniowej (BESM). Ale, jak mówią, przeżyli. Samochód był, pracował dobrze i cieszył się aureolą sławy i żywego zainteresowania nim, a to sprawiło wielką radość jego twórcom.
MESM był używany do 1957 roku, aż w końcu stał się przestarzały, po czym został przeniesiony do KPI w celach edukacyjnych. W 1959 roku został zdemontowany, ukraiński historyk technologii komputerowej Borys Nikołajewicz Malinowski tak to wspominał:
Samochód pocięto na kawałki, zorganizowano kilka stoisk, a potem… wyrzucono.
Kilka lamp próżniowych i innych komponentów pozostałych po MESM jest przechowywanych w Fundacji Historii i Rozwoju Informatyki i Technologii w Kijowskim Domu Naukowców Narodowej Akademii Nauk Ukrainy. Podobny los spotkał jednak ENIAC i w ogóle prawie wszystkie pierwsze komputery – ani w Unii, ani na Zachodzie nikt specjalnie nie zadał sobie trudu tworzenia muzeów techniki komputerowej. W ZSRR zrobili to z absolutnie wszystkimi komputerami - zdemontowali Setuna i wszystkie pierwsze BESM na złom. Programista pierwszych sowieckich komputerów Aleksander Konstantinowicz Płatonow, matematyk w Instytucie Matematyki Stosowanej (wywiad z nim z 2017 roku został opublikowany na Habré) z goryczą wspomina:
Wtedy zrobiło mi się żal tego pilota. Kiedy złamali BESM, zapytałem Mielnikowa: „Dlaczego nie pójść do muzeum, czy działa cały kraj?” A on mówi: „Ale oni nie mają miejsca!”. Potem pracownicy Muzeum Politechniki na moich oczach biegali dookoła, próbując przynajmniej coś znaleźć. To jest brak kultury.
SESM
Mało kto wie, że już po wyjeździe Lebiediewa do Moskwy jego grupa, na podstawie jego pomysłów, powołała do życia (tutaj wspomniany już Z.L. Rabinowicz był generalnym konstruktorem) jeszcze bardziej niesamowity pomysł – tzw. SESM, Specialized Electronic Calculating Maszyna. Jego wyjątkowość polegała na tym, że SESM był specjalistycznym kalkulatorem, a także macierzowo-wektorowym (!), jednym z pierwszych, jeśli nie pierwszym na świecie.
SESM był przeznaczony do rozwiązywania problemów korelacji i układów równań algebraicznych z 500 niewiadomymi. Maszyna pracowała z frakcjami i miała aktualną automatyczną kontrolę rzędu wielkości. Wyniki obliczeń podano w systemie dziesiętnym z dokładnością do siódmej cyfry. Bazując na metodzie rozwiązania Gauss-Seidel LAU przyjętej dla SESM, urządzenie arytmetyczne wykonało tylko dodawanie i mnożenie, ale komputer wyszedł elegancko - tylko 700 lamp.
Specjalistyczna elektroniczna maszyna licząca „SESM”, kontrolowana przez S. B. Rozentsvaiga (icfcst.kiev.ua)
Co zaskakujące, nie został sklasyfikowany. I została pierwszym sowieckim komputerem, który otrzymał pochwałą recenzję w powstającym wówczas amerykańskim magazynie komputerowym Datamation.
Ponadto monografia napisana na podstawie wyników opracowania („Specjalistyczna elektroniczna maszyna licząca SESM” Z. L. Rabinovicha, Yu. okazał się mieć rację, ugruntowując nasz priorytet w tej dziedzinie) została przedrukowana w USA w języku angielskim. I najwyraźniej była to jedna z pierwszych książek o krajowej technologii komputerowej wydanych za granicą.
Sam Zinoviy Lvovich pracował dużo i owocnie w dziedzinie informatyki do lat 1980., wraz z takimi tytanami światowej elektroniki, jak akademik V. M. Glushkov, w tym nad systemami obrony powietrznej (wydaje się, że w tamtych latach absolutnie wszyscy informatycy ZSRR byli związani z dwa obszary: obrona przeciwrakietowa lub obrona powietrzna).
BESM
Jak powiedzieliśmy, MESM został pomyślany przez Lebiediewa jako prototyp dużej maszyny (o bezpretensjonalnej nazwie BESM), ale wdrożenie znacznie bardziej złożonego rozwoju w Feofanii, zniszczonej przez wojnę na Ukrainie, było nierealne. A projektant postanowił pojechać do stolicy. Oddajmy ponownie głos Płatonowowi (ITMiVT i ich stosunek do BESM omówimy bardziej szczegółowo poniżej, jest wiele ciekawych rzeczy):
Lebiediew robił model elektronicznej maszyny liczącej, a pieniądze się skończyły. Potem napisał list do Stalina, że trwają pożyteczne prace... Wysłali komisję pod przewodnictwem Keldysha. Keldysh dostrzegł technologię komputerową i, musimy oddać hołd jego wnikliwości, zrozumiał tę perspektywę. W rezultacie wydano dekret rządowy w tej sprawie. Pierwszy punkt: zmienić nazwę układu elektronicznej maszyny liczącej na małą elektroniczną maszynę liczącą... Drugi punkt: stworzyć dużą elektroniczną maszynę - BESM. Powierzyli to dyrektorowi Instytutu Mechaniki Precyzyjnej.
Więc Lebiediew pojechał do Moskwy.
I tam już od kilku lat druga grupa pracowała na własnym, absolutnie niezależnym komputerze - pod przewodnictwem Isaaca Brooka.
To be continued ...
informacja