Лебедев Сергей


Сергей Алексеевич Лебедев



 (20 октября  1902 — 3 июля 1974
основоположник вычислительной техники в СССР, директор ИТМиВТ, академик АН СССР (1953) и АН УССР(12.02.1945), Герой Социалистического Труда. Лауреат Сталинской премии третьей степени, Ленинской премии и Государственной премии СССР.
Сергей Алексеевич Лебедев родился 2 ноября 1902 г. в Нижнем Новгороде в семье учителя.  По воспоминаниям Т.А.Мавриной, сестры учёного, Сергей рос обычным мальчиком, любил плавать и легко переплывал Оку. Со страстью играл в лапту, козны, чушки, чижики, городки. Любил играть в шахматы. Как-то смастерил динамо-машину и лейденскую банку, накапливающую электрический заряд. Протянув провода из столовой в кухню и бабушкину комнату, соорудил электрический звонок.
Все товарищи Сережи увлекались музыкой. Сам он играл на фортепьяно, особенно любил сочинения Бетховена и Грига. Много читал. Книги были в доме везде, шкафов не хватало, соорудили полки даже в холодных сенях. Знал наизусть множество поэм и стихов. Любил Блока, Гумилева, зачитывался романами Дюма.
Как прекрасно выразилась Т.А.Маврина, ниточки из детства тянулись ко всему, что делали впоследствии Сергей и остальные дети Лебедевых.
Сереже едва исполнилось пятнадцать лет, когда началась революция. Поначалу ее приняли с энтузиазмом. Но чем дальше, тем все мрачнее становилось настроение в семье, и не потому, что пришлось, как и всей стране, голодать, а Наробраз перебрасывал учителя из одного города в другой (Симбирск, Курмыш, Сарапул). Страшнее было то, что людей обрекали на голод духовный, уничтожали культуру и робкие ростки свободы, за которые так страстно боролся Алексей Иванович.
Сергей готовился к поступлению в Высшее техническое училище им. Баумана. «Покупается - поучится. И так все лето. Подготовился и был принят.»-вспоминала сестра ученого…
В институте С.А.Лебедев сразу приобщился к научному творчеству. Специализировался в области техники высоких напряжений. Лекции читали такие выдающиеся ученые, как создатель Всесоюзного электротехнического института им. Ленина (ВЭИ) К.А.Круг, Л.И. Сиротинский и А.А.Глазунов. В дипломном проекте, выполненном под руководством Круга, Лебедев разрабатывал новую в то время проблему - устойчивость параллельной работы электростанций. Содержание проекта вышло далеко за рамки студенческой работы. Это был серьезный труд, имевший большое научное и практическое значение..
Получив в апреле 1928 г. диплом инженера-электрика, С.А.Лебедев стал преподавателем МВТУ им. Баумана и одновременно младшим научным сотрудником ВЭИ. Вскоре он возглавил группу, а затем и лабораторию электрических сетей.
В зловещем 1937 году боязливый руководитель отдела электрических машин ВЭИ уволил А.Г.Иосифьяна, уже тогда проявившего себя талантливым исследователем. Разработанный им в 1935-1936 гг. первый в стране линейный электродвигатель экспонировался на Всемирной выставке в Нью-Йорке. Отец ученого был армянским священником и дашнаком, что и испугало его начальника. Сергей Алексеевич не колеблясь пригласил его в свой отдел. В те страшные 30-е годы, когда подсиживание и доносительство были обычным явлением, в отделе ВЭИ, которым заведовал Сергей Алексеевич, сотрудники чувствовали себя уверенно и спокойно. В сентябре 1941 г. Сергей Алексеевич эвакуировался с ВЭИ в Свердловск. Корпуса ВЭИ были заминированы.  Сергею Алексеевич заведовал аэродинамикой и динамикой летательного аппарата (им была разработана четырехкрылая система с автономным управлением по независимым координатам). Но приходилось отвлекаться на более земные работы - ездили на лесозаготовки. Скудно питаясь брюквой и хлебом, валили за 11-часовой рабочий день 100-110 могучих деревьев с помощью двуручной пилы... В 1944 г. ВЭИ вернулся в Москву, и начались продувки моделей летательного аппарата в Жуковском, под Москвой. «Таким он был - талантливым ученым и скромным человеком, терпеливым воспитателем и строгим руководителем, рассудительным и смелым в действиях, терпимым к ошибкам, но ненавидящим подлость и измену». Для системы стабилизации танковой пушки и автоматического устройства самонаведения на цель авиационной торпеды потребовалось разработать аналоговые вычислительные элементы, выполняющие основные арифметические операции, а также действия дифференцирования и интегрирования. Развивая это направление, в 1945 г. Лебедев создал первую в стране электронную аналоговую вычислительную машину для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений, которые часто встречаются в задачах, связанных с энергетикой.
Двоичная система также не осталась вне поля зрения ученого. Его жена, Алиса Григорьевна, вспоминает, как впервые месяцы войны по вечерам, когда Москва погружалась в темноту, муж уходил в ванную комнату и там при свете газовой горелки писал непонятные ей единицы и нолики.
В феврале 1945 г. избирается действительным членом Академии Наук УССР, а в мае 1946 назначается директором Института энергетики АН УССР в Киеве. В 1947 году после разделения этого института становится директором Института электротехники АН УССР.
В 1947 г. в Институте электротехники организуется лаборатория моделирования и вычислительной техники. Здесь в 1948—1950 годах под его руководством была разработана первая в СССР и континентальной Европе Малая электронно-счётная машина (МЭСМ).
В 1950 году приглашён в Институт точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) АН СССР в Москве, где руководил созданием БЭСМ-1. В 1950 году удостоен Сталинской премии. После сдачи БЭСМ-1, c 1952 года являлся директором ИТМиВТ. Институт впоследствии получил его имя.
Под его руководством были созданы 15 типов ЭВМ, начиная с ламповых (БЭСМ-1, БЭСМ-2, М-20) и заканчивая современными суперкомпьютерами на интегральных схемах.
Академик Академии наук СССР по отделению физико-математических наук (счётные устройства) с 1953 года. Удостоен звания Героя Социалистического Труда.
В начале 1970-х годов Сергей Алексеевич Лебедев по состоянию здоровья уже не мог руководить ИТМиВТ, а в 1973 году тяжёлая болезнь вынудила оставить его пост директора. Но он продолжал работать дома. Суперкомпьютер Эльбрус — это последняя машина, принципиальные положения которой были разработаны академиком Лебедевым.
Академик Лебедев резко выступал против начавшегося в 1970-е годы копирования американской системы IBM 360, которая в советском варианте носила название ЕС ЭВМ.




Первая ЭВМ

МЭСМ (Малая электронная счётная машина) Первый советский компьютер был создан под руководством Сергея Алексеевича Лебедева. Необходимость создания собственного ЭВМ в СССР была осознана несколько позже, чем в США, так что соответствующие работы начались только с осени 1948 года. Инициаторами проекта выступили ученые-ядерщики — в те годы буквально вся страна работала над атомным проектом, который курировал лично Лаврентий Берия. Первым делом советские разработчики приступили к разработке Малой электронной счетной машины (МЭСМ).
Для разработки отечественной ЭВМ Лебедеву и его сотрудникам отвели целое крыло двухэтажного здания тайной лаборатории, которая скрывалась в лесных дубравах в местечке Феофания под Киевом. По воспоминаниям участников тех событий, работали все члены коллектива без сна и отдыха. Только к концу 1949 определилась принципиальная схема блоков машины. Далее начались чисто технические сложности — те самые, с которыми за несколько лет до этого столкнулись американцы. Но к концу 1950 года вычислительная машина была все-таки построена. После отладки, в конце 1951-го, МЭСМ прошла испытания и была принята в эксплуатацию Комиссией АН СССР во главе с академиком Мстиславом Келдышем. С 1952 года на запущенных в масштабное производство МЭСМ-ах решались важнейшие научно-технические задачи из области термоядерных процессов, космических полетов и ракетной техники, дальних линий электропередачи, механики, статистического контроля качества, сверхзвуковой авиации.
25 декабря 1951 года началась регулярная эксплуатация первой в СССР ЭВМ.В 1952—1953 годах МЭСМ была самой быстродействующей и практически единственной регулярно эксплуатируемой ЭВМ в Европе.
МЭСМ была разработана в
Институте электроники Академии наук Украины под руководством академика Сергея Алексеевича Лебедева.
В это время Лебедев и его команда буквально наступала на пятки своим американским и британским коллегам.
Советские ученые, разумеется, знали о разработках западных коллег в области вычислительной техники. Знали и о компьютере
ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer — Электронный числовой интегратор и компьютер), который принято считать первым в мире. ENIAC был построен в 1946 году в университете штата Пенсильвания в рамках оборонного проекта Project PX (создание водородной бомбы). Однако разработки советских ученых велись совершенно независимо от западных коллег.
Еще продумывая проект своей машины, Лебедев обосновывает принципы построения ЭВМ с хранимой в памяти программой совершенно независимо от Джона фон Неймана, разработавшего концепцию запоминаемой программы, которая предполагала совместное хранение кодов и данных. Именем Неймана до сих пор называется архитектура, применяемая в современных компьютерах. Разработанные Лебедевым принципы были успешно реализованы в МЭСМ.
В эксплуатацию МЭСМ была введена 25 декабря 1951 года.
Основные параметры первой советской ЭВМ:
  • Система счета — двоичная с фиксированной запятой перед старшим разрядом.
  • Количество разрядов — 16 и еще один на знак.
  • Вид запоминающего устройства — на триггерных ячейках с возможностью использования магнитного барабана.
  • Емкость запоминающего устройства — 31 для чисел и 63 для команд.
  • Емкость функционального устройства — 31 для чисел и 63 для команд.
  • Производимые операции: сложение, вычитание, умножение, деление, сдвиг, сравнение с учетом знака, сравнение по абсолютной величине, передача управления, передача чисел с магнитного барабана, сложение команд, останов.
  • Система команд — трехадресная, команды длиной 20 двоичных разрядов
  • Арифметическое устройство — одно, универсальное, параллельного действия, на триггерных ячейках.
  • Скорость работы — около 3000 операций в минуту.
  • Ввод исходных данных — с перфорационных карт или посредством набора кодов на штекерном коммутаторе.
  • Контроль — системой программирования.
  • Площадь помещения — 60 квадратных метров.
  • Количество электронных ламп-триодов около 3500, диодов 2500.
  • Потребляемая мощность — 25 КВт.
Обладая низким быстродействием и малой емкостью ОЗУ, «МЭСМ» тем не менее была алгоритмически довольно развитой и, кроме того, содержала в своей структуре некоторые особенности, представляющие интерес и сейчас. Так, непосредственно связанное с арифм. устройством ОЗУ было построено на таких же триггерах, как и устройство управления и арифметическое устройство, и могло непосредственно связываться с медленно действующим ЗУ на магнитном барабане. Машина имела сменное долговременное ЗУ для хранения числовых констант и неизменных команд. Опыт, накопленный в процессе разработки машины, был использован при создании машины «БЭСМ», а сама «МЭСМ» рассматривалась в качестве действующего макета, на котором отрабатывались принципы построения «БЭСМ».


БЭСМ-1
Разработка завершена осенью1952 г. Известна также как БЭСМ Академии Наук (БЭСМ АН). Построена на электронных лампах (5000 ламп). Опытная эксплуатация — с 1952 года. Быстродействие — 8—10 тыс. оп./с. Система представления чисел в машине — двоичная с учётом порядков. Количество разрядов для кода числа — 39. Цифровая часть числа — 32 разряда; знак числа — 1; порядок числа — 5 разрядов; знак порядка — 1 разряд. Диапазон чисел, с которыми оперирует машина, примерно от 10−9 до 10+9. Точность вычислений примерно 9 десятичных знаков.
Система команд — трёхадресная.
Машина имела параллельное 39-разрядное АЛУ  с плавающей запятой. В систему команд машины входят 9 арифметических операций, 8 операций передач кодов, 6 логических операций, 9 операций управления.
Машина имеет общее поле памяти для команд и чисел— 2047 39-разрядных ячеек (ячейка с номером 0 всегда возвращает машинный нуль). Специальный бит в поле кода команд позволял отключить нормализацию с плавающей точкой и выполнять адресную арифметику. При написании программ для БЭСМ-1 широко применялась техника самомодифицирующегося кода, когда напрямую модифицировалась адресные части команд для доступа к массивам.
Внешняя память — на магнитных барабанах и магнитных лентах. Скорость обмена с барабаном — 800 чисел в секунду. Скорость записи-считывания с ленты после позиционирования — 400 чисел в секунду. Первоначальный ввод программы и исходных данных осуществляется с перфоленты со скоростью 20 кодов в секунду. Печать результата осуществляется на бумагу со скоростью до 20 чисел в секунду.
Потребляемая мощность — около 35 КВт.
Была создана только одна машина этого типа. Главный конструктор – С.А. Лебедев.
В 1953 году на БЭСМ была опробована оперативная память на ртутных трубках (1024 слова),в начале 1955 — на потенциалоскопах (1024 слова), в 1957 — на ферритовых сердечниках (2047 слов).
На 1953 год оказалась самой быстродействующей в Европе, но уступала по быстродействию и объему памяти коммерческой американской IBM 701, поставки которой начались в декабре 1952 г.
по материалам
 3. http://www.e-osnova.ru/PDF/osnova_2_0_57.pdf

Комментариев нет:

Отправить комментарий