Творцы первых советских ЭВМ
В декабре 1951 года в СССР были приняты в эксплуатацию две первые электронно-вычислительные машины (ЭВМ) – М-1 в Москве и МЭСМ в Киеве. У их истоков стояли Сергей Лебедев, Исаак Брук и Башир Рамеев. Первые советские ЭВМ являются ярким примером того, как в Советском Союзе комплексно решались грандиозные новаторские технические задачи. СССР одним из первых в мире вступил в компьютерную эру.
Два изобретателя «М-1»
Исаак Брук и Башир Рамеев
Идея создания электронных вычислителей давно витала в воздухе. В апреле 1950 года вышло постановление Президиума АН СССР о начале разработки машины М-1, а её монтаж начался в октябре того же года. Пробный пуск машины М-1 произошёл 15 декабря 1950 года, а «МЭСМ» обработала первые биты информации десять дней спустя – 25 декабря 1950.
Исаак Семёнович Брук родился в 1902 году в Минске в семье служащего табачной фабрики. Он окончил Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана, занимался вопросами электроэнергетики, разрабатывал асинхронные двигатели. В 1939 г. Исаак Брук был избран членом-корреспондентом АН СССР. В годы войны он создал синхронизатор авиационной пушки, позволявший стрелять сквозь вращающийся пропеллер самолёта. После окончания войны Брук совместно с Баширом Рамеевым начал заниматься разработкой электронных цифровых вычислительных машин.
Башир Искандарович Рамеев родился в 1918 году в татарском местечке Баймак. Он учился в Московском энергетическом институте, откуда его исключили по политическим соображениям. Некоторое время работал техником в Центральном научно-исследовательском институте связи. После начала Великой Отечественной войны Рамеев записался добровольцем в батальон связи. В составе группы обеспечения войск 1-го Украинского фронта он принимал участие в форсировании Днепра и освобождении Киева.
В 1947 году, слушая радио ВВС, Башир Рамеев узнал о том, что в США создана первая ЭВМ ENIAC и задумался о создании подобной машины в СССР. В 1948 году он познакомился с Исааком Бруком, и тот принял его инженером-конструктором в возглавляемую им Лабораторию электросистем Энергетического института АН СССР. За год они совместно получили более 50 патентов на изобретение узлов ЭВМ. В 1949 году Башира Рамева снова призвали в армию как специалиста по радиолокации. Но уже в 1950 году по ходатайству и подписке о личной ответственности министра машиностроения и приборостроения СССР П.И. Паршина, Рамеева возвратили назад.
К этому времени в мире существовали только две ЭВМ.
Первый прототип ЭВМ появился в Великобритании в 1943 году. Mark I Colossus содержал около 1500 электронных ламп и применялся для расшифровки немецких радиограмм, путём подбора символов. Для более широких целей он использоваться не мог.
Созданный в США ENIAC был разработан по заказу военного ведомства для расчёта баллистических траекторий и моделированию термоядерного взрыва. Впервые его работу продемонстрировали в феврале 1946 года. Весило это вычислительное устройство 27 тонн, состояло из 17468 ламп и потребляло 174 кВт энергии. Эта махина совершала 5 тыс. операций сложения в секунду. Вся техническая информация по ENIAC была засекречена, поэтому советским специалистам пришлось идти своим путём и искать технические решения заново.
В 1950 году на базе Московского завода САМ было создано СКБ-245, которое и занялось разработкой первой ЭВМ.
Одна из первых советских ЭВМ – М-1
Советская ЭВМ М-1 являлась первой малогабаритной машиной. Она занимала площадь 15 кв. м и состояла из 730 ламп. М-1 имела быстродействие 15-20 операций в секунду и использовалась для расчётов атомного ведомства академика Курчатова и для космического конструкторского бюро под руководством Королёва. Сразу же после ввода в эксплуатацию М-1 началась разработка новой ЭВМ М-2, которая была создана всего за полгода. Она выполняла уже 2 тыс. операций в секунду и прослужила 15 лет. На её базе проводились семинары для математиков и создавались первые программы. Затем Брук и Рамеев создали первую серийную ЭВМ «Стрела». С 1953 по 1956 год было выпущено семь машин этой серии.
Исаак Брук стал в 1958 году первым директором Института электронных управляющих машин АН СССР. Несмотря на формальное отсутствие законченного высшего образования, Башир Рамеев стал главным инженером и заместителем директора по научной работе Пензенского НИИ математических машин. В 1962 году ему без защиты диссертации была присвоена ученая степень доктора технических наук. Рамеев являлся одним из главных разработчиков ЭВМ серии «Урал».
Академик Лебедев – создатель МЭСМ
Параллельно разработке в Москве ЭВМ М-1, в Киеве велись работы по созданию ещё одной ЭВМ с хранимой в памяти программой. Главным конструктором этой машины стал Сергей Алексеевич Лебедев.
Академик Сергей Алексеевич Лебедев
Он родился в 1902 году в Нижнем Новгороде. В 1920 году семья переехала в Москву. Лебедев окончил МВТУ им. Баумана. В 1930 году он стал преподавателем Московского энергетического института, созданного на базе МВТУ. В 1935 получил звание профессора, а в 1939 году защитил докторскую диссертацию. Сергей Алексеевич постоянно был увлечён работой. Его друзья вспоминают, что даже когда они приходили в гости, Лебедев мог сидеть за столом с папиросной пачкой, на которой что-то вычислял или чертил. В то же время он был всесторонне развитой личностью. Играл на пианино, много читал. В их московской квартире часто бывали в гостях известные писатели: Илья Ильф и Евгений Петров, Михаил Зощенко и Юрий Олеша.
С началом Великой Отечественной войны Сергей Алексеевич записывается добровольцем в ополчение, но на фронт его не отпускают. Институт эвакуируют за Урал, и Лебедев работает над созданием самонаводящихся торпед и стабилизацией танковых пушек. В 1945 году семья Лебедевых возвращается в Москву, и Сергей Анатольевич начинает думать над созданием ЭВМ. Замысел продвигался со скрипом. Лебедев вспоминал, как явился со своим проектом создания ЭВМ к партийному чиновнику, курировавшему в ЦК науку. После его заявления о том, что машина будет работать со скоростью 1000 операций в секунду, партийный босс ответил: «Что же, мы за один-два месяца перерешаем на этой машине все наши задачи, а куда ее потом – на помойку?!»
К счастью, узнав о его идеях, Лебедева пригласил в Киев президент Академии наук Украины Александр Богомолец. Вопрос о переезде решали на семейном совете. Сын Сергей вспоминал: «Мать предложила бросить жребий. Две бумажки с надписями «Киев» и «Москва» были положены в шапку и тщательно перемешаны. К счастью, выпал Киев! С тех пор эта шапка прочно вошла в семейные фольклорные анналы...»
Семья Лебедевых в 50-е годы
В 1946 году Лебедевы приехали в Киев. Сергей Алексеевич возглавил лабораторию вычислительной техники и сразу же начал работу над созданием ЭВМ. Он был избран действительным членом Академии наук Украины и назначен директором Института электротехники АН Украины.
Осенью 1948 года разработка проекта машины в основном была закончена. Работа по её созданию проводилась в 15 км от Киева в Феофании, в полуразрушенном здании бывшей монастырской гостиницы. Первоначально машина задумывалась как макет более производительной ЭВМ, но потом к ней приспособили устройство ввода и вывода и она превратилась в Малую электронно-счётную машину (МЭСМ). Над её созданием трудилось 12 инженеров и 15 техников и монтажниц. Сам Лебедев работал не покладая рук - рассчитывал, паял, сверлил, монтировал. Один из его сотрудников вспоминал, что Лебедев «подкрепляя себя крепчайшим чаем и папиросами «Казбек», нередко работал многие сутки, практически без отдыха».
Коллектив создателей возле МЭСМ
Член-корреспондент НАН Украины Борис Малиновский вспоминал, как в ходе первого тестирования МЭСМ она выявила ошибку двух квалифицированных математиков, которые проводили предварительный контрольный расчёт. Все сотрудники были удручены произошедшим, так как считали, что машина дала сбой. Однако Лебедев был уверен в правильной работе машины и заявил: «Я сам проверю ручной счет до 9-й точки» и работал над этим целый день. В итоге он довольный вернулся к коллегам и объявил: «Не мучайте машину – она права. Неправы люди!»
Зал, где размещалась МЭСМ, находился на первом этаже. Машина занимала площадь в 60 кв. м, состояла из 6 тыс. электронных ламп, её быстродействие составляло 3 тыс. операций в секунду, потребляла она 25 кВт электроэнергии. Тепловыделение было настолько высоким, что пришлось разбирать потолок, чтобы обеспечить больший объём вентиляции.
В конце 1951 года в Киев приехала комиссия из Москвы под руководством академика М.В. Келдыша для проверки работоспособности машины. Тестировали её придирчиво, задавая сложные математические задачи. Наконец испытания закончились, и 25 декабря 1951 года МЭСМ была принята в эксплуатацию. На ней решали задачи из области механики, термоядерных процессов, проводили расчёты космических полётов. На тот момент МЭСМ была единственной в континентальной Европе ЭВМ. МЭСМ проработала до 1957 года, а затем её передали в Киевский политехнический институт как учебное пособие.
В 1952 году семья Лебедевых вернулась в Москву. Сергей Алексеевич возглавил Московский институт точной механики и вычислительной техники. Здесь он работал над созданием Большой электронно-счётной машины (БЭСМ) и целого ряда других ЭВМ.
Под его руководством было создано 15 типов ЭВМ, начиная от ламповых МЭСМ и БЭСМ и заканчивая суперкомпьютерами.
В 1961 году с полигона Капустин Яр стартовала ракета. Перед коллективом Лебедева была поставлена задача создать программу противоракеты для поражения быстролетящих воздушных целей и ракет. Задача была решена успешно. Управлением противоракеты занималась машина Лебедева М-40. Цель была сбита, но нервов разработчикам это стоило немало. Перед запуском контрракеты в ЭВМ сгорела одна из ламп, но её удалось оперативно заменить. Никита Хрущёв после этого запуска похвастал, что «наша ракета попадает в муху в космосе!».
Научная школа Лебедева успешно соперничала с ведущими зарубежными компьютерными фирмами. Сам Сергей Анатольевич был категорически против сотрудничества с американской фирмой IBM и копирования её системы IBM 360. И был абсолютно прав. Академик Малиновский впоследствии писал об этом: «Если подумать об ущербе, который был нанесен отечественной вычислительной технике, то он, конечно, несравненно выше полученных скромных результатов».
Долгие годы из-за режима секретности имя Лебедева было неизвестно. В последние годы жизни он работал дома над суперкомпьютером «Эльбрус».
Суперкомпьютер «Эльбрус-1»
15 июля 1975 года, уже после окончания земного пути учёного, стартовал советско-американский космический проект «Союз – Аполлон». Управляла полётом лебедевская машина БЭСМ-6, обрабатывавшая данные на 20 минут раньше американской техники.
Как сказал президент Российской академии наук Осипов, идеи Лебедева «определили столбовую дорогу мирового компьютеростроения на несколько десятилетий вперёд».
Заглавное фото: Первая в континентальной Европе советская МЭСМ
