Наш изобретатель «цифры». Сергей Лебедев

3 июля

В этот день 1972 года скончался Сергей Лебедев, создатель первых советских электронно-вычислительных машин.

При жизни имя его было широко известно специалистам по всему миру. Несмотря на холодную войну и гонку вооружений, его приглашали выступать на научных конференциях, его статьи публиковали самые авторитетные журналы. Ему разрешали командировки в США, Великобританию и другие страны, где в 50-х годах создавали IT-индустрию. Он читал лекции в Гарварде, в университетах Филадельфии, Вашингтона, в Национальном бюро стандартов в Нью-Йорке, в компании IBM… В 1990 году, спустя 16 лет после смерти Сергея Лебедева созданная им «Быстродействующая электронно-счетная машина» (БЭСМ-6) была представлена в лондонском Музее науки как лучший в Европе суперкомпьютер своей эпохи. Потому что именно этот человек создал новую отрасль науки и техники, не имеющую границ – информационные технологии.

История вычислительной техники насчитывает несколько тысячелетий. Вначале были счеты и абаки (кто не помнит, что это такое – посмотрите в Википедии). Потом были всевозможные логарифмические линейки. Их сменили механические и электрические арифмометры. И наконец, перед Второй мировой войной появляются аналоговые вычислительные машины (механические или электрические) для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений. Появление таких машин было связано с потребностями расчетов усложнившейся военной техники.

Кстати, Сергей Лебедев в 1941 году разработал устройство, позволявшее сохранять стабилизацию наводки танковых пушек во время движения боевой машины. А также разработал аналоговую систему автоматического самонаведения на цель авиационной торпеды. Аналоговых счетных машин в СССР тогда еще не было. Лебедев создал впервые такую машину в 1946-м, и она была предназначена для расчетов в области энергетики.

В начале 40-х годов многие специалисты называли аналоговые счетные машины компьютерами. Но по сути они пока еще мало отличались от арифмометров. Инженеры могли бесконечно наращивать их мощность за счет увеличения количества электронных ламп. Счет их в таких машинах уже шел на тысячи. Они бесконечно перегорали, и на поиски и замену сгоревшей уходили недели. Сами машины занимали порой целые здания. Это был тупиковый путь.

Сергей Лебедев нашел другой вариант развития электроники. Он работал тогда в институте электротехники Академии наук Украинской ССР. В 1947 году создал в этом институте лабораторию моделирования вычислительной техники. И за три года построил там первую в Европе «Малую электронно-счетную машину» (МЭСМ). Забегая вперед, скажем, что в США построили подобную машину в том же 1950 году и в том же феврале месяце, это была аналогичная счетная машина ENIAC.

Но отличие машины Сергея Лебедева от американской машины заключалось в том, что он нашел способ диалога, общения с устройством. Он разработал так называемую двоичную систему счисления. То есть все задание для машины записывалось на перфокарту и состояло из определенных чередований цифр «0» и «1». Именно это и было рождением цифровых технологий. Если воспользоваться специальной терминологией (без растолковывания на русском), то в системе счисления Лебедева представлялись числа с фиксированной запятой и имелись 16 разрядов на число, плюс один разряд на знак. И эта машина могла производить операции сложения, вычитания, умножения, деления, сдвига, сравнения с учётом знака, сравнения по абсолютной величине, передачи управления, передачи чисел с магнитного барабана, сложения команд и остановки. Да, это был уже почти современный компьютер, какой мы сегодня знаем.

БЭСМ-6 

Но МЭСМ вовсе не была целью разработки лаборатории Лебедева. Это был прообраз, макет более значительной, мощной «Быстродействующей электронно-счетной машины» (БЭСМ). Но для ее разработки Лебедева перевели в Москву, в Институт точной механики и вычислительной техники АН СССР. Эта работа заняла три года. Что касается МЭСМ, то она до 1953-го оставалась в СССР единственным компьютером. Им пользовались математики, которым для решения сложных задач требовался быстродействующий вычислитель.

Первая БЭСМ была ламповой и, соответственно, занимала целое здание. Но Сергей Лебедев был первым, начавшим применять вместо ламп полупроводники и интегральные микросхемы (чипы). Микросхемы первыми создали американцы в 1959 году. Наши специалисты в Таганрогском радиотехническом институте смогли создать такие чипы в 1961-м. И тогда начался просто взрывной рост отечественной компьютерной индустрии. Под руководством Сергея Лебедева были созданы 15 типов электронно-вычислительных машин, в основном они выпускались серийно. У БЭСМ-6 уже появился центральный процессор, позволявший совершать до миллиона операций в секунду и обрабатывать несколько команд одновременно. Лебедев приступил к созданию суперкомпьютеров нового поколения. Машина «Эльбрус-1» могла выполнять до 10 млн операций в секунду.

Но тут развитие советской ИТ-индустрии наткнулось на административный произвол. В 1967 году в правительстве СССР было принято до сих пор никому не понятное решение. Дело в том, что в 60-х годах в СССР несколько ведомств создавали ЭВМ для своих потребностей. И они порой были несовместимы между собой. Американцы шли по другому пути. Компания IBM первой в мире применила весьма эффективную стратегию – создала ряд систем, полностью совместимых друг с другом. Таким образом, купив сравнительно недорогую модель младшего уровня, пользователи могли в будущем перейти на более мощную, оставив софт без изменений. Сейчас это звучит нелепо, но во второй половине XX века вопрос был актуальным. Еще один плюс систем IBM – огромное количество работающего софта для любых задач.

Советское правительство решило идти по такому же пути. Нашим конструкторам было приказано скопировать американскую машину. Они это задание выполнили. Сергей Лебедев выступал против такого решения. Говорил, что мы отстанем от развитых стран на десятилетия. И он оказался прав.