27.07.2011

Под грифом «Хранить вечно»

Теперь даже сложно себе представить, что в 1954 году «Краткий философский словарь» под редакцией М. Розенталя и П. Юдина (издание 4-е, дополненное и исправленное, Госполитиздат, 1954), в статье «Кибернетика» использовал весьма зловещие характеристики: «реакционная лженаука», «форма современного механицизма», «ярко выражает одну из основных черт буржуазного мировоззрения — его бесчеловечность, стремление превратить трудящихся в придаток машины, в орудие производства и орудие войны», «поджигатели новой мировой войны используют кибернетику в своих грязных практических делах», «является... идеологическим оружием империалистической реакции, ...средством осуществления ее агрессивных военных планов». Подобных сентенций в словаре гораздо больше, мы же привели лишь некоторые из них, но и они дают достаточное представление о том, как последователи диалектического материализма боролись с новой наукой.

Математическая наука как служительница империализма

В марте 1950 года на страницах идеологического официоза «Вопросы философии» была помещена статья В. Тугаринова и Л. Майстрова «Против идеализма в математической логике». Казалось бы, какая идеология у теорем Де Моргана и Джорджа Буля, отца известной писательницы Этель Войнич, автора романа «Овод»? Но кто ищет, тот всегда найдет, особенно если есть соответствующее указание инстанции. Статья была откликом на публикацию переводов книг Давида Гильберта и Вильгельма Аккермана «Основы теоретической логики» и Альфреда Тарского «Введение в логику и методологию дедуктивных наук». Книги вышли в Издательстве иностранной литературы в 1947 и 1948 гг. соответственно. Редактором перевода и автором предисловия к первой из книг была Софья Яновская, будущий переводчик «Математических рукописей» Карла Маркса.

В этой злобной публикации критике были подвергнуты некоторые теоретические положения математической логики, противоречащие, по мнению авторов статьи, догмам материализма. Разнос в духе того времени: «Классики марксизма-ленинизма дали нам ясные и совершенно достаточные указания для правильного понимания философских вопросов математики»; «...изъятие всякого содержания в пользу «чистой» и субъективной формы... противоречит марксизму и науке»; «Речь идет не о том, ...чтобы отсечь реакционную тенденцию в ней (в математической логике. — Авт.)... извращения ее, отражающие идеологию враждебных нам классов». И наконец: «Эти работы являются выражением примиренчества к идеализму в математике».

Это не простой наезд, а магистральная линия борьбы с новым направлением в математике. Это происходит параллельно с разгромом генетики, борьбой с теорией относительности в физике. Софье Яновской пришлось оправдываться за «идеологические просчеты». Ее письмо с признанием «ошибок» помещено в этом же номере журнала после текста погромного опуса. Математическая логика выбрана объектом нападок не случайно. Она часть того математического аппарата, который использовался кибернетикой. Именно последняя была истинной целью советских идеологов.

Вершиной идеологического наступления на кибернетику стала статья «Кому служит кибернетика», напечатанная в пятом номере журнала «Вопросы философии» в 1953 году. Раздел соответствующий — «Критика буржуазной идеологии». Собственно, это даже не статья, а пасквиль с явными признаками доноса. Хотя конкретные фамилии не названы, но читатель легко мог найти тех, кто становился под знамена буржуазной науки. Кому она служила, было видно по тексту этой, с позволения сказать, статьи. Наверное, поэтому автор ее скрылся под псевдонимом «Материалист». Набор идеологических штампов, характерных для советской пропаганды ярлыков в отношении кибернетики впечатлял: пустоцвет, лженаука, идеологическое оружие империалистической реакции, порождение лакеев империализма и далее в таком же духе. Если бы только кибернетика! Использование тензорного исчисления в электротехнике, предложенного и разработанного американским ученым Габриелем Кроном, вызвало такой же прилив нападок. Чего только не прочитаешь в журнале «Электричество» в номерах за 1950—1953 гг., вплоть до прямых подтасовок, приписывания Крону того, чего в его книгах просто не было. Но кто это мог проверить? Реакционная литература была только в спецхранах, доступной единицам.

Герой романа Даниила Гранина «Иду на грозу» ощутил на себе этот идеологический разгул. За высказывания в защиту кибернетики его отчислили из института. Вместо формул следовало искать идеологическое прикрытие для чисто практических инженерных дисциплин. Доходило до анекдота. В одном из учебников по теории автоматического управления (ТАУ) того времени говорилось, что эта советская теория принципиально отличается от буржуазной. Наша ТАУ патриотическая, а их — служанка поджигателей войны. Другими словами, серводвигатель в системе стабилизации полета самолета у нас правильный и служит делу рабочего класса, а если установлен на «Боинге» — то уже враждебный всему человечеству. И как эти самые «Боинги» летали, совершенно непонятно...

Интересно, что уже через два года после приведенных и других наездов положение в корне меняется. В том же официозе «Вопросы философии» появились статьи в пользу кибернетики. Особенно характерна «Что такое кибернетика?», написанная чешским философом, жившим тогда в СССР, Эрнстом Кольманом. Он же написал предисловие к книге основателя этой науки Норберта Винера «Кибернетика», изданной в 1958 году в сокращенном виде. И только в 1968 году этот труд американского математика и философа стал доступен нашему читателю в полном варианте. Большой вклад в реабилитацию кибернетики внес инженер-адмирал, академик Аксель Берг.

«Мыслящие машины» против диалектического материализма

Причины, по которым кибернетика, генетика и другие науки подверглись идеологическому шельмованию, достаточно понятны. Они не укладывались в жесткое ложе идеологических догм советского толкования диалектического материализма. Тем более что никакой диалектики, кроме примеров из книг Фридриха Энгельса, там не было. Если бы кибернетика занималась только ЭВМ и средствами связи, автоматическим управлением и другими чисто практическими приложениями, навряд ли бы кто-нибудь из гуманитариев из отдела пропаганды ЦК обратил на нее внимание. Но вся проблема была в том, что Норберт Винер в своей книге писал не только об управлении в технических системах, но и в живом мире и человеческом обществе. А это уже покушение на святое. Уже к концу 1940-х гг. стало ясно, что только что появившиеся универсальные ЭВМ — это не только и не столько электронные большие арифмометры, сколько техническая основа для управления производством и даже целыми отраслями промышленности. Винер вообще писал об автоматизированном, правда, без употребления этого термина, управлении страной. Еще не было понятия «искусственный интеллект», но о том, что ЭВМ в принципе может иметь интеллектуальные функции, например переводить текст с одного языка на другой и т.д., уже писали — в частности, отец современных компьютеров английский ученый Алан Тьюринг в своей статье «Может ли машина мыслить?», опубликованной в 1950 году. Вот это и было покушением на основы. Ведь если так и дальше пойдет, то верховенство партии может быть поставлено под сомнение, она может оказаться не единственной руководящей и направляющей силой советского общества. В страшном сне функционерам из парткомов, райкомов и т. д. представлялось, что их заменят ЭВМ и технократы. И это не преувеличение. Об этом автору в 1980-х гг. рассказывал бывший работник ЦК, имевший отношение к идеологической работе того периода. И кто бы мог подумать, что проблемы начинаются в столь абстрактной и малопонятной подавляющему большинству математической логике, теории вероятностей и прочих премудростях науки, которую в школе многие осваивают с некоторым трудом...

Тем не менее, в целом кибернетике, в отличие от генетики и молекулярной биологии, повезло больше. На ее защиту встали военные и ученые, связанные с разработкой атомного и водородного оружия, а также ракетчики и авиаконструкторы. И даже функционерам из ЦК хватило ума не разворачивать в полной мере кампанию против кибернетики, ограничившись идеологическими нападками в философских журналах и изгнанием наиболее активных защитников этой науки из учебных заведений. При этом предмет «логика» был включен в школьные программы.

Первая советская МЭСМ

В первую очередь власть интересовала так называемая техническая кибернетика, особенно разработки ЭВМ и средств связи. И здесь в полной мере проявился талант Сергея Лебедева. Под его руководством в Феофании была разработана первая советская Малая электронная счетная машина (МЭСМ). Он и его коллега Виктор Глушков стали основателями украинской школы кибернетики, они много сделали для развития советского электронно-вычислительного машиностроения, а Киев и ряд других украинских городов стали центрами новой отрасли промышленности. Большая заслуга Сергея Лебедева в том, что в весьма непростой обстановке он сумел собрать и сплотить вокруг себя такой коллектив, который определил ведущие позиции в разработке ЭВМ не только в СССР, но и в мире.

Выдающийся конструктор вычислительной техники Сергей Алексеевич Лебедев родился 2 ноября 1902 г. в Нижнем Новгороде. Его мать была учительницей, а отец работал на ткацкой фабрике.

В 1921 году поступил, а в 1928 окончил Московское высшее техническое училище, тогда им. Баумана (МВТУ). Его дипломная работа, выполненная под руководством выдающегося ученого-электротехника Карла Круга, была посвящена проблеме устойчивости параллельной работы электростанций и имела большое научное и практическое значение. Заметим, что К. Круг родился в Немирове в семье агронома. После смерти отца семья переехала в 1892 году в Москву. По его учебнику «Основы электротехники» до начала 1970-х гг. учились несколько поколений инженеров-электриков и радиотехников.

По окончании института Сергей Лебедев стал преподавателем МВТУ и одновременно сотрудником Всесоюзного электротехнического института им. В. И. Ленина (ВЭИ). В 1935 г. он получил звание профессора, в 1939 г., не будучи кандидатом наук, защитил докторскую диссертацию, связанную с разработанной им теорией искусственной устойчивости энергосистем. Эта проблема была чрезвычайно актуальной при замыкании в кольцо электростанций и передачи электроэнергии на большие расстояния. В процессе разработки этой проблемы Лебедев столкнулся с необходимостью решения систем дифференциальных уравнений большой размерности. Именно тогда он пришел к мысли о необходимости разработки для этого вычислительной машины. Пока аналоговой, оперирующей непрерывными величинами. В 1939 году он начал эту работу, но ее прервала война.

Работы по оборонной тематике Лебедев начал еще до войны. Естественно, с началом военных действий значение их резко возросло. В 1942—1943 гг. он разработал систему стабилизации танкового орудия при прицеливании, принятую на вооружение, аналоговую систему автоматического самонаведения на цель авиационной торпеды. В 1945 году им была создана первая в стране электронная аналоговая вычислительная машина для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений. Ее возможности первыми оценили энергетики, хотя такие машины использовались очень широко. В частности, в некоторых видах вооружений на флоте, авиации и т.д.

В 1946 году начинается киевский период в деятельности Лебедева. Он был приглашен в Академию наук Украины на должность директора Института энергетики. Через год институт разделился на два, и Лебедев стал директором Института электротехники АН Украины. Здесь совместно со Львом Цукерником им были выполнены исследования по управлению энергосистемами и разработаны устройства автоматики, повышающие устойчивость энергосистем. В 1950 году Лебедеву и Цукернику за эти работы была присуждена государственная премия.

Решая задачи электротехники и энергетики с помощью аналоговых вычислительных машин, Лебедев пришел к постановке проблемы создания цифровой машины. С осени 1948 года он начал разработку МЭСМ — Малой электронной счетной машины. Для определения набора операций в ней он пригласил приехать в Киев известных математиков Анатолия Дородницына и Константина Семендяева. Основы построения МЭСМ обсуждались в январе-марте 1949 года на созданном Лебедевым семинаре. В его работе принимали участие выдающиеся ученые: Михаил Лаврентьев, академик, создатель Сибирского отделения Академии наук, Борис Гнеденко, в 1948—1950 гг. работал во Львовском университете, а в 1950—1960 гг. в Киевском институте математики и Киевском университете, Александр Ишлинский, в 1947—1955 гг. директор Института математики АН УССР, Александр Харкевич, в 1944—1948 гг. работал во Львовском политехническом институте, затем до 1955 года — директор Киевского института физики.

К концу 1949 г. определилась принципиальная схема блоков машины. В 1950 г. МЭСМ была смонтирована в двухэтажном здании бывшего монастыря в Феофании, где размещалась лаборатория Лебедева. Сергей Алексеевич был настолько занят и увлечен новым делом, что когда в 1948 году его пригласили выступить на Парижской международной конференции по большим электроэнергетическим системам, он подготовил доклад «Искусственная устойчивость синхронных машин», но на конференцию не поехал из-за большой занятости. Возможен и другой вариант, не исключающий первый: работы по созданию ЭВМ в СССР были строго секретными, поэтому руководителя этих разработок органы просто не выпустили бы из страны.

Обстановка была непростая. Страна разрушена, элементная база и комплектующие не производятся, идеологические надсмотрщики смотрят косо. Многое приходится делать прямо на месте. В Лебедеве счастливо сочетались таланты не только теоретика, но и организатора и конструктора. Он участвовал в разработке шасси, стендов, отлаживал различные варианты триггеров — основного элемента ЭВМ, счетчиков, регистров, сумматоров, создавал тестовые программы для их проверки и наладки, решал проблемы надежности. Полупроводниковые транзисторы были разработаны в 1947—1948 гг. и еще не получили широкого распространения. Радиолампы были недостаточно надежны, имели высокую интенсивность отказов, потребляли большую мощность. Охлаждение ЭВМ представляло довольно сложную инженерную и конструкторскую задачу.

К тому же, научного обмена с США и Европой нет. В 1945 году американский ученый венгерского происхождения Джон (Янош) фон Нейман ввел понятия запоминающего устройства, то есть памяти в структуре ЭВМ — долговременное (постоянное) запоминающее устройство. Временная память была реализована в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ). Разработанная фон Нейманом классическая структура ЭВМ и компьютеров названа его именем. Научный подвиг Лебедева заключается в том, что в условиях информационной закрытости тех лет Сергей Алексеевич пришел к тем же выводам, в чем-то даже чуть раньше.

В 1950 году был опробован макет МЭСМ. Аналогичная машина EDSAC Мориса Уилкса работала в Европе только в Англии. Причем в EDSAC арифметическое устройство было последовательным, в МЭСМ — параллельным, что давало большее быстродействие. В конце 1951 г. МЭСМ прошла испытания и была принята в эксплуатацию комиссией АН СССР во главе с академиком Мстиславом Келдышем. В 1952 году на МЭСМ решались важнейшие научно-технические задачи из области термоядерных процессов, космических полетов и ракетной техники, дальних линий электропередачи, механики, статистического контроля качества. Известный авиаконструктор Семен Лавочкин был пионером использования МЭСМ для расчетов конструкций узлов самолета.

В Национальной академии наук Украины сохранилась конструкторская документация первой отечественной ЭВМ, большая часть которой составлена Лебедевым. Чьей-то заботливой рукой более 60-ти лет назад на папках с драгоценными материалами было написано: «Хранить вечно». Их значение для истории отечественной техники понимали уже тогда.

Триумф БЭСМ

Параллельно с завершающим этапом работ над МЭСМ в 1950 году была начата разработка первой Большой (впоследствии переименованной в быстродействующую) электронно-счетной машины. Разработка БЭСМ велась уже в Москве, в лаборатории Института точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ), который возглавил Лебедев.

Несмотря на довольно высокую должность, после насыщенного трудового дня Сергей Алексеевич до трех-четырех часов ночи просиживал за пультом или осциллографом, отлаживая машину. Несмотря на это, ученый в любой ситуации сохранял рассудительность. Когда в институте случился пожар на этаже, где располагалась уже собранная и подготовленная к государственным испытаниям БЭСМ, Лебедев, решительно произнес: «Выключайте все электричество». Машина не пострадала. Возможно, хладнокровие ее создателя и спасло первый экземпляр легендарной ЭВМ.

В музее ИТМиВТ сохранился тетрадный лист из рукописи Сергея Алексеевича. На нем подробно изложена структурная схема и календарный план разработки БЭСМ. Вся машина, в реальности занимавшая 100 кв. м, поместилась на листке бумаги, но теоретические выкладки по БЭСМ заняли у Лебедева десятки толстых тетрадей.

Первый запуск БЭСМ состоялся осенью 1952 года, а госиспытания она прошла в 1953 году. В том же году Лебедев стал действительным членом АН СССР по отделению физико-математических наук. Первым по специальности «счетные устройства».

В октябре 1955 года в Дармштадте (ФРГ) на международной конференции по электронным счетным машинам Лебедевым был сделан доклад, произведший сенсацию: БЭСМ была признана самой быстродействующей машиной в Европе. Ее быстродействие оказалось рекордным — 8 000 операций в секунду.

Ученик Сергея Алексеевича академик Мельников в своих воспоминаниях писал: «Гениальность С.А. Лебедева состояла именно в том, что он ставил цель с учетом перспективы развития структуры будущей машины, умел правильно выбрать средства для ее реализации применительно к возможностям отечественной промышленности».

После триумфальной победы БЭСМ под руководством Лебедева сразу начались работы над следующей версией ЭВМ, с улучшенными характеристиками: повышенным быстродействием, большей памятью, увеличенным временем устойчивой работы. Так появились следующие версии — БЭСМ-2, БЭСМ-3М, БЭСМ-4. Эти машины уже выпускались серийно.

Лучшей в серии БЭСМ по праву стала знаменитая БЭСМ-6 — первый в мире серийный «миллионник» (1 млн операций/с). В ней было реализовано множество революционных для того времени решений. Машина пережила три поколения вычислительной техники и выпускалась 17 лет. Сохранился последний экземпляр БЭСМ-6, работающий под Санкт-Петербургом в Учебном центре Военно-морского флота.

Велика роль ученого и в области разработки математического обеспечения ЭВМ. Лебедев одним из первых понял значение системного программирования и важность сотрудничества программистов-математиков и инженеров по созданию вычислительных систем, включающих как неотъемлемую часть программное обеспечение. По его инициативе в ИТМиВТ была организована лаборатория математического обеспечения, выполнявшая разработку системного программного обеспечения.

В ИТМиВТ под руководством Лебедева была разработана линейка ЭВМ М-20, М-40, 5Э92, на базе которых построили первую систему противоракетной обороны (ПРО) Москвы. О высочайшей квалификации сотрудников Лебедева говорит такой факт. В марте 1961 года прошли успешные государственные испытания первого противоракетного комплекса — неоднократно удавалось сбить реальную баллистическую боеголовку объемом 0,5 куб. м практически прямым попаданием. Во время первых испытаний произошел один из самых драматических моментов в жизни Лебедева. Цель была запущена, ее вели все локаторы. Следом пуск противоракеты, ее полет должен был продлиться три минуты, и тут происходит сбой в ЭВМ. За две минуты неисправность устраняется сотрудником ИТМиВТ Андреем Степановым, и противоракета, наведенная с помощью вычислительной сети, сбивает баллистическую ракету. На экране ЭВМ высвечивается надпись: «Подрыв цели».

Первую компьютерную сеть создал Лебедев на полигоне Сары-Шаган в 1956 году для испытаний комплекса ПРО. Американцы узнали об этом и начали работу над созданием сети, ставшей впоследствии всем теперь известным интернетом.

На базе БЭСМ-6 был создан многомашинный вычислительный комплекс АС-6, который в течение 15-ти лет использовался в центрах управления полетами космических аппаратов. Так, в 1975 году при совместном полете космических кораблей «Союз» и «Аполлон» комплекс АС-6, обрабатывая информацию, обсчитывал данные по траектории полета за одну минуту, в то время как у американской стороны такой расчет занимал полчаса.

Главный конструктор космических кораблей академик Сергей Королев говорил, что без своевременно сделанных Лебедевым машин было бы сложно начать осваивать космос. Даже в знаменитую формулу 3К — так журналисты называли засекреченных ученых Курчатова, Королева и Келдыша — сведущие люди добавляли букву Л (Лебедев, его имя также держалось в секрете). Правомерность формулы «3К + Л» не вызывает сомнений, все понимали, что без ЭВМ не могло бы быть таких достижений.

В 1996 году пришло признание заслуг Лебедева из-за границы. Он был награжден медалью IEEE Computer Society (Institute of Electrical and Electronics Engineers — Институт инженеров по электротехнике и электронике. Компьютерное общество) — одной из самых авторитетных организаций в области компьютерной техники и информационных технологий. На ней написано: «Sergey Alekseevich Lebedev Founded Soviet Computer Industry. Awarded 1996» — Сергей Алексеевич Лебедев, основатель советской компьютерной промышленности. Награжден в 1996 г.».

Передовые позиции отечественная вычислительная техника стала сдавать после того, как СССР была куплена американская ЭВМ IBM 360. У нас она получила название ЕС ЭВМ. Лебедев, как мог, сопротивлялся этому убийственному решению, но преодолеть чиновничий беспредел, конечно, не мог. В 1974 году его не стало.

Обреченная на повторение конструкторских и программных решений американской ЭВМ, к тому времени уже устаревшей, огромная и мощная отечественная школа компьютерной техники и кибернетики в более общем смысле начала быстро деградировать. Отдельные успехи не могли изменить общего положения. Сейчас, когда наши инженеры, программисты и математики ищут место под солнцем в далеких странах, нужно ясно сознавать, что истоки такого ужасного положения дел лежат не столько в лихих 1990-х, сколько в страшных 1940—1950-х гг. Бесспорные достижения компьютерной техники не могут покрыть общего технологического отставания в других частях кибернетики. И проблемы не в отсутствии талантов, они есть и в большом количестве, а в том общественном строе, последствия которого мы так и не можем преодолеть.

Юрий РАЙХЕЛЬ

Источники:

1. http://www.day.kiev.ua