English      Українська

Обложка книги Бориса Малиновского "Нет ничего дороже..."

"Нет ничего дороже..."
Борис Малиновский

К: Горобец, 2005. -336с: 200 ил. ISBN 966-8508-04-1. © Малиновский Б.Н., 2005


"Никто для первых не вбивает вех,
И нет для них в истории примера..."
Эдуард Асадов

Соратники - пионеры кибернетической техники

Вторая глава "Соратники - пионеры кибернетической техники" из книги Бориса Малиновского "Нет ничего дороже...". (Продолжение)

Прорыв.
Очерк о Валерие Николаевиче Ковале

Последнее десятилетие XX века характерно стремительным развитием вычислительной техники в США, Японии, Германии и других странах Запада и столь же стремительным упадком вычислительной техники в Украине, России и других странах СНГ. О некоторых причинах такого спада я уже писал (см. "История вычислительной техники в лицах", раздел "Что имеем не храним", стр. 112-119).

В Институте кибернетики имени В.М.Глушкова АН УССР в эти годы дела шли не лучшим образом. Высокий темп развития в области технических разработок, взятый при С.А.Лебедеве и В.М.Глушкове, заметно снизился, хотя и были несомненные успехи.

С "белой завистью" приходилось читать приходящие из-за рубежа сообщения о впечатляющих успехах, особенно в создании супер-ЭВМ. Достаточно привести хотя бы такие показатели. Одна такая машина может, например, хранить в своей памяти столько информации, что, если распечатать ее на обычных листах бумаги и расположить их столбиком, то его высота составит... 40 тысяч километров! Производительность супер-ЭВМ измеряется сотнями миллиардов, а в последние годы триллионами операций в секунду.

Думалось, уйдет в историю выдающийся вклад Украины в компьютерную науку и технику, наработанный при С.А.Лебедеве и В.М.Глушкове, и останется Украина у "разбитого корыта"...

И все-таки в Институте кибернетики имени В.М.Глушкова НАН Украины этого не произошло. В ряде очерков уже сказано о весьма существенных работах. Нашелся и смельчак, который решился изменить ситуацию в области создания супер-ЭВМ. Речь идет о Валерие Николаевиче Ковале. Но вначале расскажем с чего начинался его более чем сорокалетний путь в науку и как создавались практический опыт и фундаментальная теоретическая база для нового прорыва в вычислительной технике.

В.Н.Коваль родился в 1937 году. После окончания в 1959 г. электротехнического факультета Киевского политехнического института он был направлен на работу в Институт кибернетики имени В.М.Глушкова АН Украины. Одновременно поступил в заочную аспирантуру.

В эти годы появились первые цифровые радиолокационные станции и оказалось, что они вполне конкурентоспособны с аналоговыми. Появились попытки создать нечто подобное и для обработки гидроакустической информации. Однако среди ученых гидроакустиков сложилось устойчивое мнение, что это неразрешимая задача, поскольку условия распространения звука в воде сильно отличаются от условий распространения в воздухе. Водная среда является анизотропной, в ней из-за этого образуются так называемые зоны "тени", из которых полезный сигнал вообще не может достигнуть входа приемника. При активном воздействии на среду (мощным импульсным сигналом) образуются зоны реверберации (активного шума) при отражении посланного сигнала от дна, рыбных косяков и т.п. Все это вместе взятое резко ухудшает условия приема полезных сигналов и поэтому напрашивался вывод о бесперспективности применения цифровой техники для обнаружения, классификации и определения координат движущихся подводных объектов.

Несмотря на такие пессимистические настроения, нашлись энтузиасты, которые попытались использовать для гидролокации цифровую технику. Одним из них стал научный сотрудник Киевского НИИ гидроприборов О.М.Алещенко.

В свою очередь, в Институте кибернетики АН УССР была создана специальная группа в составе В.Н.Коваля, И.Г.Мороза-Подворчана, Н.Н.Дидука, Ю.С.Фишмана, которая вместе с О.М.Алещенко и его сотрудниками A.M.Резником и др. занялась разработкой первых в СССР алгоритмов обнаружения и определения координат подводных объектов. Для их проверки и отработки был создан экспериментальный комплекс на базе вертолетной станции "Ока-2" и управляющей машины широкого назначения УМШН "Днепр". Сигналы с выхода гидроакустической системы поступали на вход устройства сопряжения машины с объектом, а затем обрабатывались по разработанным группой алгоритмам. Эксперименты прошли успешно. Было решено провести натурные испытания. Одним из самых активных участников работы стал В.Н.Коваль. Летом 1964 г. в Севастополе экспериментальный комплекс был установлен на одном из кораблей Черноморского ВМФ и началась работа с "живыми" подводными лодками. 18 августа 1964 года стало знаменательным днем - впервые было достигнуто устойчивое обнаружение и определение координат подводной лодки на длительном временном отрезке - 3-4 часа. При этом лодка меняла глубину погружения, скорость движения и т.п. Радости и восторгам не было предела. Основными участниками испытаний были: О.М.Алещенко, A.M.Резник, Юденков (НИИ), В.Н.Коваль, Н.Н.Дидук, Ю.С.Фишман, П.М.Сиваченко (ИК АН УССР).

Затем при детальном анализе полученных результатов оказалось, что требуются серьезные доработки, касающиеся многокритериального выбора как параметров алгоритмов, так и параметров цифрового комплекса в целом. Первый успех существенно добавил работы по совершенствованию алгоритмов обработки гидроакустической информации и вычислительной техники, реализующей эти алгоритмы. В 1965-1968 гг. после интенсивной работы гидроакустиков и кибернетиков появилась новая серия алгоритмов обработки (О.М.Алещенко, В.Н.Коваль, Н.Б.Якубов, Н.Н.Дидук, О.А.Рогозовский, Ф.И.Мушка, А.П.Криковлюк). Новые натурные испытания проходили летом-осенью 1968 г. в г.Феодосии и оказались чрезвычайно успешными.

В 1966 г. В.Н.Ковалем была защищена первая в СССР кандидатская диссертация по проблеме создания бортовых ЭВМ для обработки гидроакустической информации. Доктор технических наук Я.А.Хетагуров - главный конструктор ЭВМ для военно-морского флота, присутствующий на защите В.Н.Коваля, высоко оценил диссертацию, сказав, что она окажет существенное влияние на разработку новых ЭВМ.

Накопленный опыт позволил В.Н.Ковалю сделать следующий весьма существенный шаг в развитии цифровых систем обработки информации - осуществить разработку теоретических основ построения нового класса ЭВМ - интеллектуальных решающих машин с широким диапазоном конфигураций (от мощных рабочих станций до супер-ЭВМ). Их отличительной особенностью являются оригинальная многопроцессорная знаниеориентированная архитектура, структурная поддержка внутренних языков высокого и сверхвысокого уровней, распределенная обработка информации на основе кластерных архитектур; использование графов для представления знаний; централизовано-децентрализованная организация управления с возможностью синтеза исполнительных программ в процессе вычислений. На это ушло более 10 лет.

По результатам своих исследований Валерий Николаевич выступил на ряде конференций, на заседании Президиума НАН Украины, получил одобрение от ведущих ученых России и добился международных грантов и помощи от правительства Украины для практической реализации мощных вычислительных средств. В настоящее время под его руководством разработан 4-х кластерный 8-ми процессорный опытный образец супер-ЭВМ. В стадии отладки находятся 32-х и 64-х процессорные кластерные вычислительные супер системы (с самыми современными микропроцессорами Intel Xeon и Itanium 2), которые должны быть предъявлены Госкомиссии в конце 2004 г. Финансирование этих систем, предназначенных для решения сложных задач в экономике, науке, экологии, безопасности и других областях народного хозяйства Украины, осуществляется правительством Украины.

О важности этой работы говорится в пресс-релизе от 10 января 2004 года, напечатанном в Американском журнале "Computer Networks; Computer Parts".

"Киев, 30 сентября 2004 г. - В Институте кибернетики имени В.М.Глушкова (является базовой организацией Кибернетического центра Национальной академии наук Украины - НАН Украины) создается крупнейший в стране вычислительный кластерный комплекс на базе платформ Intel® Xeon™ и Intel® Itanium® 2. Работы по проектированию, тестированию и вводу в эксплуатацию компьютерных систем в рамках этого проекта осуществляют в Институте кибернетики имени В.М.Глушкова НАНУ совместно с компанией "Юстар" при технической и консультационной поддержке специалистов корпорации Intel.

Предполагается, что на базе нового кластерного комплекса будет создан Суперкомпьютерный вычислительный центр НАН Украины, ориентированный на решение прикладных задач в таких областях науки, как молекулярная биология, физика твердого тела, ядерная физика, физика полупроводников, астрономия, геология, генетика и др. При этом планируется, что его ресурсы будут сдаваться в аренду коммерческим и государственным структурам для выполнения вычислений с большими объемами данных.

"Сегодня в Украине сложилась тяжелая ситуация, связанная с решением важнейших задач экономики, техники, обороноспособности и безопасности нашей страны. Большая и сверхбольшая вычислительная размерность этих задач, огромные информационные массивы и требуемые скорости обработки таковы, что их решение без использования современных высокопроизводительных вычислительных комплексов становится невозможным. Сейчас в Украине такие вычислительные ресурсы, к сожалению, практически отсутствуют. И если не принять срочных мер, то в ближайшем будущем это может привести к угрожающей ситуации в стране в целом, не говоря уже о потере ведущих позиций в науке, создании наукоемкой продукции, технологий проектирования сложных объектов, процессов и тому подобное", - утверждает академик Иван Васильевич Сергиенко, директор Института кибернетики имени В.М.Глушкова НАН Украины.

Для решения этих проблем в Институте кибернетики имени В.М.Глушкова НАН Украины на протяжении последних 5-6 лет велись исследования по созданию вычислительных комплексов, характеризуемых сверхвысокой производительностью и высоким уровнем машинного интеллекта. В рамках этих работ разрабатываются методы создания кластерных знаниеориентированных архитектур, обеспечивающих эффективную работу со сложными структурами данных и обработку информации большого объема при решении как традиционных вычислительных задач, так и задач искусственного интеллекта. Знания и сложные структуры данных представляются в таких кластерах в виде ориентированных графов произвольной сложности - деревьев, семантических сетей, которые могут изменяться во времени и при этом расти вниз, вширь и т.п. Отличительной особенностью систем такого класса является интеллектуальная составляющая: в них можно строить графы с многими сотнями тысяч вершин и представлять знания о различных предметных областях.

"Известно, что производительность и интеллектуальность - важнейшие факторы, определяющие развитие современных высокопроизводительных вычислительных систем. Стремление к росту производительности привело к созданию параллельных архитектур, наиболее рациональной основой для создания которых, исходя из анализа последних редакций списка пятисот самых высокопроизводительных суперкомпьютеров, являются универсальные микропроцессоры Intel, объединенные в кластерные комплексы. Построение совместно с компанией "Юстар" при существенной поддержке корпорации Intel первых двух интеллектуальных кластеров - начало большого пути, которое поможет нашей стране возродить традиции в области создания высокопроизводительных вычислительных систем и тем самым обеспечит решение важнейших народнохозяйственных задач", - констатирует Иван Васильевич Сергиенко.

В состав будущего Суперкомпьютерного вычислительного центра НАН Украины войдут две кластерные системы. Первая система - uCube x32 представляет собой 32-х процессорный 16-ти узловой кластер на основе 32-разрядных микропроцессоров Intel Xeon. Он обладает пиковой производительностью не менее 170 гигафлопс (миллиардов операций с плавающей запятой в секунду) и возможностями для повышения производительности до 0,5-1 терафлопс (триллион операций в секунду). Вторая система, uCube i64 - это 64-х процессорный 32-х узловой кластер на базе 64-разрядных микропроцессоров Intel Itanium 2, а также серверных платформ Intel SR870BH2. Он обладает пиковой производительностью не менее 350 гигафлопс с возможностями ее повышения до 2-2,5 терафлопс. uCube i64 оснащен системой хранения данных объемом 1 терабайт с возможностью наращивания объема до 10-15 терабайт.

На сегодняшний день уже осуществлены монтаж и наладка системы uCube x32, она находится в режиме тестовой эксплуатации. UCube 164 планируется ввести в тестовую эксплуатацию до конца года. В случае успешного введения в эксплуатацию суперкомпьютерного вычислительного центра НАН Украины планируется, что система uCube i64 будет расширена до 256 узлов (512 процессоров Intel Itanium 2). Запуск uCube i64 в эксплуатацию станет первой промышленной реализацией кластера на базе платформы Intel Itanium 2 в Украине. По оценкам специалистов, он войдет в первую десятку самых высокопроизводительных кластерных комплексов на территории СНГ и станет самым крупным кластером на базе Itanium 2 в этом регионе."

* * *

Создаваемая под руководством директора Института кибернетики имени В.М.Глушкова НАН Украины академика И.В.Сергиенко и д.т.н. В.Н.Коваля1 уникальная кластерная супер-ЭВМ, это - настоящий прорыв в развитии вычислительной техники в Украине. И хотя говорят, что "первая ласточка" еще не делает погоды, но, уверен, что за ней прилетят и другие!

Президент НАН Украины академик Б.Е.Патон, посетивший в январе 2005 года Институт кибернетики имени В.М.Глушкова, ознакомился с первым отечественным суперкомпьютером для современных технологий и сердечно поздравил коллектив разработчиков с выдающимся достижением, пожелал успешного продолжения работ.

На пути к искусственному интеллекту.
Несколько слов автора о Викторе Поликарповиче Гладуне и его рассказ о себе

Виктор Поликарпова Гладун родился 15 июля 1936 г. в г.Киеве. Мать - учительница, отец - научный работник, погиб на фронте во время Великой Отечественной войны. В 1958 г. он окончил радиофизический факультет Киевского университета имени Т.Г.Шевченко. После окончания университета начал работать в Институте кибернетики имени В.М.Глушкова НАН Украины. В 1967 г. защитил кандидатскую диссертацию, в 1984 - докторскую. Профессор. Автор около 200 научных трудов, в том числе пяти монографий по проблеме человеко-машинных систем, искусственного интеллекта, формирования знаний. Несколько лет Виктор Поликарпович совмещал свою научную работу с обязанностями секретаря партийного бюро отделения кибернетической техники Института кибернетики АН УССР и оказывал существенную помощь мне как руководителю отделения. Всегда пользовался и пользуется большим авторитетом в нашем коллективе. Он сразу же откликнулся на мою просьбу сжато написать о своем творческом пути, и я привожу его рассказ почти без изменений.

"Первым человеком, породившим в неотягощенных знаниями умах студентов второго выпуска радиофизического факультета Киевского государственного университета имени Т.Г.Шевченко вопрос: "Как устроен мозг и может ли человек создавать нечто подобное?", - был Зиновий Львович Рабинович, прочитавший нашему курсу несколько лекций по вычислительной технике. Зиновий Львович сумел, со свойственным ему вдохновением, очаровать нас романтикой тайны, скрытой в этом вопросе. Дорога вперед сразу стала казаться прямой и ясной. Она вела в толстые, выщербленные временем стены Феофанийского монастыря, в котором уже стояла первая в Европе цифровая вычислительная машина с хранимой в памяти программой "МЭСМ", а этажом выше ждал своей очереди ещё один шедевр киевских ученых - вычислительная машина "СЭСМ" - специализированная ЭВМ для решения систем линейных алгебраических уравнений. "Рекруты" Зиновия Львовича (и я в том числе) влились в напоенную энтузиазмом атмосферу Вычислительного центра АН УССР (так в то время назывался нынешний Институт кибернетики имени В.М.Глушкова НАН Украины). Энтузиазмом созидания нас заражали более старшие сотрудники, которые, в свою очередь, заражались им от Виктора Михайловича Глушкова, вдохновенного лидера всех значительных разработок института.

Я попал в отдел цифровых вычислительных машин, который возглавлял З.Л.Рабинович. Он же был главным конструктором "СЭСМ". Зиновий Львович недолюбливал бюрократизм, поощрял вдохновение, доброжелательное сотрудничество, инициативу сотрудников. В таком стиле в отделе создавался проект универсальной вычислительной машины с автоматной интерпретацией алгоритмических языков, на несколько лет опередивший идеологию похожих зарубежных проектов. К сожалению, из-за принятой в то время ошибочной стратегии развития отечественной вычислительной техники, ориентированной на копирование зарубежных разработок, машину "Украина" (так назывался этот проект) не удалось построить. В связи с выполнением этой работы мне хотелось бы добрым словом помянуть Сергея Дмитриевича Михновского, с которым мы с утра до вечера проектировали микропрограммы, реализующие идею автоматной интерпретации внутреннего языка машины. В это время в институте зарождалось новое направление, которое позже стали называть "искусственным интеллектом". В отделе З.Л.Рабиновича возникла группа, целью которой стала разработка основных направлений искусственного интеллекта. Появились оригинальные идеи, которые легли в основу нескольких программных систем, ориентированных на решение прикладных задач. Виктор Михайлович Глушков стал внимательнее присматриваться к работам этой группы, в которую вошел и я. Наконец, он поручил своему референту Василию Васильевичу Моисеенко организовать демонстрацию работ группы. Гвоздём удачно проведенной демонстрации были придуманные нами и реализованные на компьютере "растущие пирамидальные сети" - организация памяти компьютера, формирующаяся автоматически под влиянием поступающих данных и отражающая структуру данных. С 1969 г. на основе растущих пирамидальных сетей было создано много программных систем, решающих задачи классификации, диагностики, прогнозирования, планирования действий. В свою очередь З.Л.Рабинович развил направление, рассматривающее растущие пирамидальные сети как структуру, моделирующую функции мозга. Результаты, полученные нашей группой, легли в основу десяти кандидатских диссертаций. В это время у меня уже была готова рукопись докторской диссертации, и я, как было принято в институте, дал её на просмотр Виктору Михайловичу, но он уже был смертельно болен. Рукопись диссертации осталась лежать и до сих пор лежит в музейной комнате В.М.Глушкова Института кибернетики НАН Украины.

В 1986 г. было организовано сотрудничество в области искусственного интеллекта стран социалистического лагеря. Сотрудничество возглавляла специальная комиссия "Научные вопросы вычислительной техники" (КНВВТ), работающая под руководством советского академика А.Дородницына и польского учёного М.Домбровски. На заседании комиссии в Корейской НДР я был назначен председателем международной рабочей группы "Автоматизация информационного обеспечения систем принятия решений". Рабочие группы организовывали ежегодные конференции по своим направлениям, занимались активной издательской деятельностью. После развала Советского Союза на памятном последнем заседании КНВВТ в Берлине комиссия выпустила печальный протокол о самороспуске, в связи с чем перед сдружившимися учёными возник вопрос, как сотрудничать дальше. Нужно было в трудных условиях перестройки и становления новых независимых государств создавать структуру, позволявшую хотя бы проводить конференции и издавать научные публикации. В результате была создана общественная организация АСПИС- Ассоциация создателей и пользователей интеллектуальных систем. Международные конференции АСПИС я предложил назвать абревиатурой KDS (Knowledge-Dialog-Solution), объединяющей названия трёх базовых направлений искусственного интеллекта - Знания, Диалог, Решение. В 2005 г. в г.Варна состоится одиннадцатая конференция серии KDS. Под эгидой АСПИС издаётся на английском языке международный журнал Information Theories and Applications."

Прочитав рассказ В.П.Гладуна я невольно вспомнил события середины XIX века, связанные с изумительным творческим озарением двух прекрасных людей - Чарльза Беббиджа и Ады Августы Лавлейс (дочери поэта Байрона). Опережая время на более чем столетие, Ч.Беббидж разработал проект и частично осуществил первую в мире цифровую механическую вычислительную машину с программным управлением. А.Лавлейс, глубоко проникшая в суть изобретения ученого, утверждала: "Нет демаркационной линии, ограничивающей возможности аналитической машины",... "Из этого ребенка вырастет могучий сын человечества". Эти слова оказались гениальным предсказанием будущего цифровой вычислительной техники!

Исследования, выполненные З.Л.Рабиновичем и В.П.Гладуном - подтверждают гениальное прозрение Ч.Беббиджа и А.Лавлейс и, вместе с тем являются лишь первыми шагами на многообещающем, но и тернистом пути в будущее искусственного интеллекта. Важно отметить, что эти исследования стали одними из первых в Украине.

Сорок лет, отданные численным информационным технологиям
Очерк о Валерие Константиновиче Задираке

Валерии Константинович Задирака был направлен на работу в мой отдел управляющих машин Института кибернетики в 1963 году после окончания механико-математического факультета Киевского государственного университета имени Т.Г.Шевченко. До этого я уже знал его, поскольку он был сыном ученого-математика доктора наук Константина Васильевича Задираки, работавшего в Институте математики АН УССР. В период "смутного времени", когда лаборатория С.А.Лебедева оказалась в составе Института математики. Константин Васильевич был секретарем парторганизации института и принял деятельное участие в сохранении и развитии лаборатории и приобщении ее к коллективу Института математики. Мне он запомнился своей принципиальностью, внимательным отношением к сотрудникам института, весомым авторитетом как ученого, так и партийного руководителя, теплыми отношениями в семье. К великому сожалению, через несколько лет, когда я работал в Институте кибернетики, ко мне, как гром среди ясного неба, пришла горькая весть, что Константина Васильевича не стало.

Уважение к нему передалось на сына, и я не был в этом разочарован. Будучи по образованию математиком Валерий Константинович с моего одобрения вскоре перешел в отдел Виктора Владимировича Иванова. Виктор Владимирович в это время активно помогал мне в подготовке алгоритмов управления непрерывными технологическими процессами, что было необходимо для обеспечения управляющих систем, использующих УМШН "Днепр". Под руководством В.В.Иванова В.К.Задирака прошел хорошую школу в области алгоритмизации непрерывных технологических процессов.

В 1968 году он защитил по этому направлению кандидатскую диссертацию, а в дальнейшем, когда В.В. Иванов оставил отдел, исполнял его обязанности и в 1981 году защитил докторскую диссертацию по проблеме цифровой обработки сигналов. С 1992 года он стал заведующим отделом оптимизации численных методов.

За сорок лет работы в институте В.К.Задирака зарекомендовал себя талантливым математиком. Им опубликовано пять монографий, четыре учебника и 223 научных работы.

Под его руководством был выполнен ряд межгосударственных, президиальных и институтских тем по фундаментальным и прикладным исследованиям. Эти исследования внесли существенный вклад в компьютерные технологии решения прикладных задач с заданными характеристиками качества, в общую теорию оптимальных алгоритмов, теорию интегралов Фурье, цифровую обработку сигналов, теорию ортогональных преобразований, прикладную криптографию.

Были разработаны: оптимальные (и близкие к ним) за точностью и (или) быстродействием алгоритмы решения задач цифровой обработки сигналов, которые были использованы при математическом моделировании непрерывных производственных процессов, в автоматизированных системах экспресс обработки данных полетного эксперимента, при обработке речевых сигналов, при решении задач прикладной криптографии, и т.п.; эффективная компьютерная арифметика многоразрядных чисел, использование которой разрешает повысить производительность систем двухключевой криптографии; элементы теории приближенного решения задач вычислительной и прикладной математики (для ряда классов задач показано, что эффект от их использования сопоставим с применением новой элементной базы и архитектуры ЭВМ) и др.

Опубликованные им результаты исследований по теории вычислений стали широко известными в Украине и за ее пределами. Он является членом оргкомитетов многих конференций и семинаров по информатике и ее применении. Сумел заинтересовать и организовать молодых специалистов для плодотворной работы, руководит докторантами и аспирантами, подготовил 10 кандидатов и доктора наук, на протяжении 20 лет читает спецкурсы в Киевском национальном университете имени Тараса Шевченко. Кроме этого, преподает в Киевском техническом университете "КПИ" и Тернопольской академии народного хозяйства. В.К. Задирака является соруководителем научного семинара "Вычислительная математика" при Научном совете "Кибернетика" НАН Украины, является членом экспертного совета ВАК Украины, членом специализированного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций в Институте кибернетики имени В.М.Глушкова НАН Украины, членом редколлегии ряда научных журналов.

За цикл последних работ ему (вместе с чл.-кор. НАНУ А.О.Чикрием и д.т.н. Н.Д.Панкратовой) в 2003 году была присужденная именная премия Президиума НАН Украины имени В.М.Глушкова.

Цель на многие годы.
Очерк о Сергее Демьяновиче Погорелом

Есть люди, к которым интуитивно, еще не зная человека, проникаешься чувством большой симпатии. Одним из таких стал для меня Сергей Демьянович Погорелый, выросший на моих глазах из студента в крупного ученого. Когда готовил свою книгу, я несколько раз встречался с Сергеем Демьяновичем, и мы вместе вспоминали прошедшие годы и основные события, определившие его жизненный путь. Мне не составило большого труда написать очерк о нем, к тому же он помог мне точно сформулировать основные результаты его работы.

Так появился этот очерк.

* * *

Сергей Демьянович Погорелый родился 7 декабря 1948 года в городе Горловке Донецкой области. Его отец, Погорелый Демьян Иванович, был преподавателем русского языка и литературы в индустриальном техникуме, а мать, Погорелая Людмила Васильевна, заместителем главного врача городской больницы. Высшими ценностями семьи были упорный труд, профессионализм и высокая культура. Трудолюбие, как и другие качества, прививались детям с раннего возраста. Еще в школе любимыми предметами Сергея стали математика и физика. Благодаря этому, в 1966 году он с золотой медалью закончил школу и поступил в Донецкий политехнический институт по специальности "Математические и счетно-решающие приборы и устройства". В то время это был второй набор в Советском Союзе инженеров-математиков. Специализирующая кафедра вычислительной техники была еще совсем молодой, год ее основания - 1964. Но первый заведующий кафедрой, известный в стране специалист в области численных методов - Лев Петрович Фельдман сумел создать коллектив, который на протяжении многих лет формировал Донецкую школу прикладной математики. В то время ассистентами и молодыми доцентами на кафедре работали Владимир Васильевич Лапко (ныне доктор технических наук, профессор, декан факультета), Владимир Андреевич Святный (ныне доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой), Евгений Александрович Башков (ныне проректор по научной работе Донецкого национального технического университета, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой). Преподавание на кафедре Лев Петрович Фельдман организовал так, что студенты, начиная с младших курсов, принимали активное участие в научной работе и проводимых на кафедре исследованиях. В этих исследованиях, будучи студентом, принимал участие С.Д.Погорелый и это еще в те годы повлияло на его будущую деятельность.

По окончании четвертого курса в 1970 году С.Д.Погорелый был направлен на производственную практику в Институт кибернетики АН УССР, в мой отдел управляющих машин. Руководителем практиканта стал, тогда молодой ученый, кандидат технических наук Александр Васильевич Палагин. За три месяца практики в Институте кибернетики у Сергея появилось неодолимое желание во что бы то ни стало поступить в аспирантуру Института кибернетики и впоследствии попасть на работу в этот институт, стать ученым.

Первый этап для достижения этого намерения - преддипломная практика - был успешно пройден: Сергей возвратился в Донецк с фактически готовой дипломной работой, успешно защитился и получил диплом с отличием.

1972 год - год поступления в аспирантуру Института кибернетики АН УССР стал судьбоносным в жизни Сергея Демьяновича, определившим многие события дальнейшей жизни. Его научным руководителем стала основоположник отечественной школы программирования член-корреспондент АН УССР, доктор физико-математических наук Екатерина Логвиновна Ющенко. Меня она попросила быть научным консультантом. Это было время создания первой отечественной мини-ЭВМ "М-180", разрабатываемой в руководимом мной отделении кибернетической техники Института кибернетики АН УССР. Тема исследований С.Д.Погорелого была связана с созданием программного обеспечения для этой мини-ЭВМ и для ее сопряжением с ЭВМ 1020 ЕС ЭВМ.

В 1977 году С.Д.Погорелый успешно защитил кандидатскую диссертацию "Вопросы создания математического обеспечения сопряжения мини-ЭВМ с машинами третьего поколения" и стал работать младшим научным сотрудником лаборатории микропроцессорной техники отдела управляющих машин. В эти годы перед лабораторией была поставлена задача по созданию микропроцессорных средств, в том числе:

- микропроцессорных контроллеров для встраивания в измерительную аппаратуру и технологическое оборудование;

- отладочных систем для комплексной отладки программных и аппаратных средств встраиваемых микропроцессорных контроллеров;

- микро-ЭВМ для систем отладки и сложных технологических систем;

- системного программного обеспечения для эффективной разработки функционального программного обеспечения встраиваемых микропроцессорных контроллеров.

Для скорейшего решения этих задач было решено выполнить весь сложный комплекс работ в тесном сотрудничестве Института кибернетики АН УССР и Производственного объединения им. С.П.Королева в г.Киеве. Со стороны объединения им. С.П.Королева за работы отвечал Киевский научно-исследовательский институт радиоизмерительной аппаратуры (КНИИРИА), который возглавлял Анатолий Иванович Слободянюк. На первом этапе были созданы микро-ЭВМ "УВС-01", микропроцессорный контроллер "МК-01", гамма системы отладки "СО-01" ... "СО-04".

Одновременно решалась задача по созданию сложного программного обеспечения микропроцессорных средств. Следует помнить, что в те годы существовал "железный занавес" и информация о передовых зарубежных разработках, особенно в области программных средств была весьма скудной. По согласованному решению обеих сторон созданный в 1978 году научно-исследовательский сектор КНИИРИА возглавил С.Д.Погорелый. Активная и профессиональная работа С.Д.Погорелого достаточно быстро дала положительные результаты: был создан квалифицированный коллектив разработчиков, создавший широкую гамму системных программных средств, обеспечивший весь спектр микропроцессорной техники.

Высокая должность не вскружила ему голову, наоборот, он стал настоящим лидером своего коллектива - прекрасно владеющим технологией программирования, самозабвенно работающим за десятерых, чуткий к нуждам своих сотрудников.

Созданные коллективами Института кибернетики и КНИИРИА ПО имени С.П.Королева микропроцессорные средства и их программное обеспечение были востребованы еще до начала их серийного выпуска и были использованы десятками научно-исследовательских и проектных организаций для создания на их базе радиоизмерительной аппаратуры и технологического оборудования нового поколения.

Проведенные комплексные научные исследования и разработки были представлены на соискание премии Совета Министров СССР в области науки и техники 1984 года. Одним из лауреатов вполне заслуженно стал С.Д.Погорелый.

Новой задачей, которая была поставлена перед коллективами отделения вычислительной техники КНИИРИА ПО им. С.П.Королева и ИК АН УССР было создание персональных ЭВМ (ПЭВМ). Главным конструктором создаваемой ПЭВМ по программному обеспечению был назначен С.Д.Погорелый. Работы были начаты в 1984 году. Были созданы ПЭВМ "Нейрон И9-66" и "Нейрон И9-69" (в состав последней входил накопитель винчестерского типа). ПЭВМ были оснащены эффективным по тем временам программным обеспечением, созданным под руководством С.Д.Погорелого.

Разработанные ПЭВМ с комплектом программного обеспечения серийно выпускались ПО им. С.П.Королева более семи лет.

Большой опыт научно-исследовательских и проектных работ в области создания программного обеспечения микропроцессорных систем лег в основу докторской диссертации С.Д.Погорелого "Многоуровневый структурный синтез аппаратно-программных средств микропроцессорных систем отладки и радиоизмерений", которую он успешно защитил в 1993 году.

Монография С.Д.Погорелого и Т.Ф.Слободянюк "Программное обеспечение микропроцессорных систем", издавалась дважды в издательстве "Технiка". В 2002году им выпущен учебник в двух томах "Автоматизацiя наукових дослiджень. Основоположнi математичнi вiдомостi. Програмне забезпечення" под редакцией академика АПН Украины О.В.Третяка.

В настоящее время Сергей Демьянович Погорелый работает профессором, заместителем заведующего кафедрой на радиофизическом факультете Киевского национального университета имени Тараса Шевченко. Он стал известным ученым в области программного обеспечения микропроцессорных систем, автором 14 монографий, учебников и учебных пособий.

Так заветная цель, - стать ученым, поставленная студентом Сергеем Погорелым в молодые годы, успешно воплотилась в жизнь.

Новое в теории вычислительных структур.
Коротко о Владимире Петровиче Гамаюне

Владимир Петрович Гамаюн проработал в отделении кибернетической техники Института кибернетики имени В.М.Глушкова НАН Украины более 25 лет. За это время он стал доктором технических наук (1999 г.), старшим научным сотрудником, профессором.

Родился 16 мая 1953 года в г.Омске (Россия). В 1975 году после окончания Донецкого политехнического института получил диплом инженера-электрика по специальности электронные вычислительные машины. Трудовую деятельность начал в лаборатории вычислительной техники Ворошиловградского машиностроительного института. Я познакомился с В.П.Гамаюном в 1978 году, когда он стал моим аспирантом.

Основное направление его научной деятельности - исследования в области теории вычислительных машин и систем, в первую очередь высокопроизводительных вычислительных средств, работающих в реальном времени. Он был одним из пионеров разработки методов и технических средств цифровой обработки сигналов, принимал участие в разработке первых в Украине процессоров быстрого преобразования Фурье (для бортовых систем авиационной связи и систем обработки гидроакустических сигналов), ЭВМ с комплексной арифметикой для автоматизации промышленных испытаний объектов различного назначения.

Вспоминаю, как настойчиво и целеустремленно он стал заниматься развитием теории вычислительных структур. Как все новое, это давалось с большим трудом. Я пытался в чем-то помочь, но без большой пользы. В конце концов, ему удалось сказать новое слово в компьютерной науке - развить концепцию многооперандной обработки и принципы организации высокоточных вычислений на основании оригинального построения структур данных - разрядно логарифмических кодов. Этому была посвящена его докторская диссертация.

Им опубликовано более чем 100 научных работ, получены ряд патентов на изобретения.

В настоящее время В.П.Гамаюн работает в Национальном авиационном университете (с 1997 года) на должности доцента, профессора кафедры вычислительной техники. Преподает курсы компьютерного моделирования, архитектуры вычислительных машин, современные информационные технологии. Выполняет учебно-методическую работу на кафедре и осуществляет руководство аспирантами. Не теряет связей с Институтом кибернетики имени В.М.Глушкова НАН Украины - он ведущий научный сотрудник института, активно участвует в работе совета по защите кандидатских и докторских диссертаций. Владимир Петрович в зените своей творческой деятельности и надеюсь, еще скажет не одно новое слово в компьютерной науке.

Немного из истории средств хранения информации и об идеях интегрального исполнения запоминающих устройств.
Рассказ Александра Дмитриевича Беха

Откликаясь на мою просьбу Александр Дмитриевич Бех был немногословен, и я оставляю его рассказ без исправлений и комментариев.

"Родился в 1936 г. в поселке Вильча Полесского района Киевской области. Поселок был пристанционным, порожден построенной в 30-х годах железнодорожной веткой Овруч - Чернигов. Сейчас попал в зону отселения Чернобыльской АЭС и прекратил существование в 1994 г. С конца 1943 г. и до 1989 г. отец работал в службе эксплуатации железной дороги. Первое яркое впечатление о мире, окружающем человека, было не от людей, зарабатывающих тяжелейшим трудом в колхозе или на транспорте на кусок хлеба, а от техники, которая в состоянии подставить свое железное плечо под ношу физического труда, которым занят рабочий или колхозник. Впечатление семилетнего ребенка в наше время, который наблюдает движение поезда с тепловозной или электровозной тягой, находясь в нескольких шагах от железнодорожного полотна, слабо по сравнению с вихрем звука, движением шатунов, потоками воздуха, которые создаются паровозом, проносящимся за считанные секунды мимо наблюдателя. Но могучая механика поражала почему-то только созерцание, но не ум. Удивление вызвало функционирование детекторного приемника, состоящего из мощной, по теперешним меркам, антенны и практически пустого коробка, в котором находилась катушка из тонкого провода, соединенная через детектор с наушниками. Оказалось, что таинственный детектор, т.е. высокочастотный диод, можно изготовить в обычной крестьянской печи. Для этого нужно только раздобыть кусочек серы да столько же по объему свинца, а затем расплавить это на тлеющих углях. Расплав после остывания давал на сломе сверкающий кристалл - один из электродов детектора, вторым электродом служил кусочек стальной тонкой проволоки. Торец проволоки в случае контакта с кристаллом позволял извлечь звуковой сигнал из электромагнитной волны, генерируемой киевской радиостанцией и принимаемой антенной. В конце 1943 г. мне удалось построить самый миниатюрный в поселке детекторный приемник, который даже тиражировался другими умельцами такого же возраста.

Поражает не столько тяга детей в послевоенные годы к технике, развитие которой вскоре преобразило страну, сколько процесс неравномерного ее развития в последующие годы, свидетелями которого мы все являемся. Для сооружаемого детекторного радиоприемника комплектующие обычно экспроприировались из вышедших из строя машин. Медная проволока для антенны добывалась из динамомашин двигателей "фордов", "шевроле" и "студебекеров", которые в избытке загромождали территорию автопарка военной части, располагавшейся в поселке. Главная трудность и разочарование для "экспроприаторов" состояли в невозможности с первого раза отличить динамомашину от стартера, не содержащего тонкой проволоки. Выручал опыт.

А полувековой опыт развития техники наглядно свидетельствует о фантастическом развитии радиоэлектроники и застое, стагнации в развитии механики и энергетики. Из технологии производства детекторов в крестьянской печи выросла современная диффузионная полупроводниковая технология компьютеров и радиотелефонов - "мобилок" в обиходе. Ничего похожего не произошло за полстолетия с технологией производства двигателя внутреннего сгорания, тех же "фордов", например. Происходили только количественные изменения. Теперь уже мой внук не может отличить динамо от стартера, а в остальном все то же. Главный недостаток энергетических машин прежний - потребление продуктов переработки нефти, запасы которой катастрофически сокращаются.

Период совершенствования радиоэлектроники исчерпал себя в середине 90-х годов. Проблема состоит в том, чтобы воспользоваться опытом ее развития для качественного совершенствования энергетических машин, среди которых огромным потенциалом развития обладают машины и системы электроэнергетики. Для его практической реализации нужна силовая, а не кинетическая теория строения атома, точнее, - теория взаимодействия электрона с атомным ядром, удерживающим электроны, и теория электронного взаимодействия атомов в веществе. Усилия, направленные на создание такой теории, стали содержанием моей научной работы в 80-90-х годах.

***

В период становления машинной информатики технические проблемы решались методом проб и ошибок - что давало положительный результат, то и получало право на развитие. Некоторые проблемы этим методом удавалось решать с первой пробы - раз и навсегда. Такой удачей был выбор двоичного представления информации в машинной памяти. Пройдут десятилетия и субстанциональная теория строения вещества укажет на атом водорода, соединенный с атомом углерода, как на двоичный переключатель сигнала в живых организмах. А в то время старались найти элемент памяти длительного хранения информации, прежде всего, среди магнитных материалов - ферритов, стальной проволоки, тонких магнитных пленок. Техника создавалась благодаря массовому призыву выпускников вузов в эмпирическую науку. Поэтому каждое техническое направление находило своих энтузиастов, развивавших и защищавших его на протяжении всего цикла развития информационной техники, который часто был равен времени существования коллектива исследователей, а часто и времени жизни человека.

Многочисленные группы специалистов формировались для разработки памяти процессора вычислительных машин. Память машин второго - транзисторного, поколения строилась исключительно на миниатюрных ферритовых кольцах: одно ферритовое кольцо диаметром 0,8 мм или 1 мм хранило один бит информации, т.е. либо 1 либо 0. В памяти машины медными проводами объединялись до одного миллиона колец. Их монтаж проводился только вручную. Поэтому память транзисторных машин была исключительно трудоемкой. Учитывая такую же трудоемкость монтажа транзисторов, было не трудно заключить, что вычислительная техника второго поколения не могла стать рентабельной. Тем не менее, под нее в Советском Союзе создавались исследовательские центры и строились заводы.

С начала шестидесятых годов начинается поиск интегральных технологий получения памяти. Сущность такой технологии в том, что массив элементов памяти, например, в количестве 1000 штук, образуется за один технологический цикл. Для сравнения, в современных компьютерах, где применяются интегральные полупроводниковые технологии, за один технологический цикл получают десятки миллионов элементов памяти. Первой из интегральных технологий памяти стала вакуумная технология напыления на стекло сплошной тонкой (0,1 микрона) магнитной пленки. Один элемент памяти размером 0,6 х 1 мм на пленке формировался за счет накладных проводников, получаемых интегрально. О первой такой памяти идет речь в совместной публикации сотрудников Института кибернетики АН УССР (г.Киев) и всемирно известного Объединенного института ядерных исследований (г.Дубна) Московской области. Назначение памяти непосредственно следует из заглавия: "Быстродействующее магнитопленочное запоминающее устройство". Ее разработчиками в Институте кибернетики были: Александр Дмитриевич Бех, Геннадий Александрович Михайлов и Геннадий Петрович Жариков.

Успех этой разработки был определен тем, что в одной структурной единице исследовательского института - отделе, возглавляемом Михайловым, были сконцентрированы работы в области быстродействующей импульсной электроники (А.Д.Бех) и технологии вакуумного напыления прецизионных сплавов (Г.П.Жариков). В мировой практике отсутствует прецедент практически использования магнитопленочной памяти. Удивительна и судьба этой разработки в Институте ядерных исследований. Устройство памяти было включено в систему: сканер снимков в пузырьковой камере, магнитопленочный накопитель информации и вычислительная машина "CDC 1604A". Комплекс в этом составе проработал до 1995 г., т.е. до момента, когда исследования атомных ядер способом механического расщепления не перестали быть информативными.

В 50 - 60-е годы самыми мощными направлениями исследований создания технических устройств были исследования атомного ядра, ближнего космоса и средств информатики - устройств получения информации, ее передачи, накопления и обработки. Очевидным научным результатом таких исследований было получение и обобщение фактического материала о свойствах микромира, создание мощных ракет и построение вычислительных машин первого и второго поколений. Был накоплен опыт как результат изучения свойств объективного мира в его главных частях: элементарных частицах, макрообъектах и информации. Изучение свойств объектов приводит к не менее ценному результату - эмпирическому знанию. Оно носит форму идей, правил и эмпирических законов, воплощенных в печатную продукцию ученых.

Хотелось бы остановиться на идеях, полученных из опыта разработки интегральных запоминающих устройств. Общей направленностью идей является поиск единого объединяющего реализации функций памяти в машине и живом веществе. Первая из таких идей относится к физической величине, которая служит сигналом, т.е. переносчиком информации. Судя по быстродействию и информационному объему запоминающих устройств машин и человека носителем информации является электрический ток. Следующая идея направлена на выяснение сущности электрического тока. Классическая физика, начиная от момента открытия электрона в 1897 г. Томсоном, утверждает, что ток есть механическое движение в проводнике свободных, т.е. не связанных с ядром атома электронов. Однако общепринятая механическая модель тока только затруднила решение вопроса о его сущности, о том, чем он есть в природе. Движенческая модель тока, объяснив распространение тока вдоль проводника движением зарядов, породила проблему уяснения механизма отделения или образования свободных электронов, ранее связанных с ядром атома. Из опыта следовало, что такое отделение осуществляется с равным успехом как посредством действия на проводник электрического поля, создаваемого электродвижущей силой гальванического элемента, так и магнитного поля в опыте Фарадея. Сам электрон был определен как источник электрического поля. Это объясняло действие на электрон другого электрического поля - электродвижущей силы, но практический опыт не подтверждал факта взаимодействия магнитных и электрических полей. Любые манипуляции с постоянным магнитом и заряженным конденсатором не обнаруживают сил притяжения либо отталкивания, которые наблюдаются между двумя постоянными магнитами либо конденсаторами. Поэтому действие магнитного поля на процесс отделения электрона от ядра атома и на процесс ускорения электронов в проводнике при их движении требовал вмешательства демонических сил. А демоны, как известно, никогда не проходили по ведомству науки.

Третья идея уже исключительно конструктивная: чтобы электрон мог взаимодействовать с электрическими и магнитными внешними полями он сам должен быть в равной мере как источник электрического поля, так и магнитного.

Четвертая идея носит программный характер: достоверная теория электрона, кроме постулирования электрических и магнитных полей, должна взять на себя решение двух следующих проблем. Найти физический процесс, который объяснил бы как способ существования электрических и магнитных полей, так и способность проводника передавать электрическую энергию, а точнее, электрические и магнитные поля, которые возбуждают в проводнике источники электродвижущей силы.

Таким образом, из опыта взаимодействия тонкой магнитной пленки с накладными проводниками магнитопленочной памяти последовала программа фундаментальных исследований взаимодействия электронов проводимости в составе атомов проводника с внешними электрическими и магнитными полями.

Экспериментальные исследования становятся развитием физики в том случае, если множество идей ведет к единой теории. Основой единства является фундаментальный процесс, из которого логически следует все физические свойства микрообъектов: электронов, фотонов и частиц атомного ядра. Если физическая теория адекватна самому строению объектов микромира, то она непременно должна предсказывать новые свойства макрообъектов - привычных инженеру электромагнитных цепей. Новые свойства затем кладутся в основу изобретений способов и устройств. Естественно, принципиально новые способы и устройства не обязательно должны относится к классу запоминающих устройств."

Я решил ничего не добавлять к тому, что написал А.Д.Бех. Достаточно того, что им написано: есть над чем подумать.


1К сожалению, в 2006 году Валерий Николаевич Коваль умер.

Борис Малиновский "Нет ничего дороже..."
К: Горобец, 2005. -336с: 200 ил. ISBN 966-8508-04-1

© Б.Н.Малиновский, 2005