Учитывая исключительное значение ЭВМ для народного хозяйства, я решил как можно быстрее создать счетную машину МЭСМ
Сергей Лебедев
В конце 1948 года в секретной лаборатории маленького местечка Феофания под Киевом, под руководством Сергея Александровича Лебедева начались работы по созданию Малой Электронной Счетной Машины (МЭСМ). Эта дата считается официальной «датой рождения» советской вычислительной техники. По своим характеристикам МЭСМ не уступала лучшим американским образцам, а с ее помощью были осуществлены многие расчеты для народного хозяйства и оборонной промышленности. Созданная в Киеве Малая Электронная Счетная Машина стала первой в континентальной Европе и СССР электронно-вычислительной машиной (ЭВМ) с хранимой в памяти программой.
В 1945 году президент Академии наук Украины академик А.Богомолец предложил Сергею Лебедеву, который на то время был уже видным ученым, баллотироваться в академики и занять должность директора Института энергетики Академии Наук Украины с условием переезда в Киев. И уже в сентябре 1945 года Академия Наук Украины избрала Лебедева академиком. В следующем 1946 году семья Лебедевых переехала в Киев, а Сергей Алексеевич стал директором Института электротехники.
В начале 1948 года Лебедев собирает на семинаре в Институте электротехники видных ученых: математиков и физиков научно-исследовательских институтов и ставит на обсуждение результаты своей многолетней научной деятельности. На семинаре решают, какими характеристиками должна обладать первая вычислительная машина.
По рекомендации вице-президента Академии Наук Украины Лаврентьева результаты своих изысканий и обсуждений на семинаре Лебедев доложил Президиуму АН УССР и начальнику отдела ЦК Компартии Украины. Вскоре последовало решение:
«Институту электротехники АН УССР в самые короткие сроки разработать и сдать в эксплуатацию электронную цифровую вычислительную машину»
Для работы над новым проектом Сергею Лебедеву в поселке Феофания, что в 15 километрах от Киева, выделяют полуразрушенное здание. И в середине 1949 года Сергей Алексеевич формирует из сотрудников Института электротехники коллектив для работы над вычислительной машиной.
«Настал день и на прикомандированном автобусе мы едем, большей частью по булыжной дороге, смотреть новое место работы. Слева –– лес, справа –– поле. Въехали в прекрасный лес, изрытый заросшими травой воронками, оставшимися после войны. Посреди леса –– монастырь, к нему ведет липовая аллея, рядом монастырские постройки, сад, озеро. Предложенное нам двухэтажное полуразрушенное здание находилось рядом с монастырем. Начали его восстанавливать, оборудовали помещения, спортивную площадку».
«Физическую работу сочетали с умственной –– начали исполнительскую работу по реализации идеи, мечты Сергея Алексеевича Лебедева. Имея единственное печатное пособие –– Г.Дж.Рейх “Теория и применения электронных приборов” –– приступили к исследованиям методов цифровой обработки информации. После выбора доступной тогда элементной базы началось исследование ламповых импульсно-потенциальных элементов и принципиальных схем. Перед тем как зарегистрировать отработанную схему в журнале пригодных для использования, Сергей Алексеевич проверял на стенде каждый вариант. Первые схемы были громоздкими, перенасыщенными комплектующими изделиями. За упрощение схем Сергей Алексеевич ввел специальный коэффициент, который учитывался при начислении премии».
«Много времени было потрачено на начальный период проектирования. Хорошо работающие схемы удавались с большим трудом. С возникавшими вопросами все обращались к Сергею Алексеевичу. Он был очень терпелив, внимателен к каждому исследователю, часто садился рядом то с одним, то с другим, брал паяльник, сдвигал на лоб очки и начинал работать над схемой. Помнил хорошо не только основные схемы, но и все их варианты. Если долго не добивался требуемого результата, уходил в лес, на любимый пенек, и там, вычерчивая отдельные элементы схемы, временные диаграммы и производя расчеты часто только на пачках папирос, находил ошибки и радостный возвращался к прерванной работе».
Для МЭСМ была установлена круглосуточная работа, а для обслуживающего персонала — трехсменная, но поскольку его было недостаточно, приходилось работать по две смены. К этому времени в Феофании были организованы питание и ночлег. Сергей Алексеевич ежедневно работал за полночь, часто забывал о еде. Наступило время, когда аппаратура, спроектированная на максимальные возможности радиоламп, и люди работали в самых предельных режимах.
«Работали до изнеможения, — вспоминает бывший студент-практикант Л.Иваненко. — Где-то в полночь Сергей Алексеевич прогонял молодежь спать и говорил, что сам еще посидит у осциллографа. Утром его заставали на том же месте. Он все всматривался в химерные всплески голубых кривых на экране…»
Как была устроена МЭСМ
В 1948 году модель первого отечественного компьютера была собрана. Устройство занимало почти все пространство комнаты площадью в 60м2. В конструкции было так много элементов (особенно нагревательных), что при первом запуске машины выделилось столько тепла, что пришлось даже разобрать часть кровли. Первую модель советского компьютера назвали просто — Малая Электронная Счетная Машина (МЭСМ). Она могла производить до трех тысяч счетно-вычислительных операций в минуту, что по меркам того времени было заоблачно много. В МЭСМ был применен принцип электронной ламповой системы, который уже апробировали западные коллеги.
Всего в МЭСМ было использовано порядка 6 тысяч различных электронных ламп, устройству требовалась мощность в 25 кВт.
В своей первой машине Лебедев реализовал основополагающие принципы построения компьютеров, такие как: наличие арифметических устройств, памяти, устройств ввода/вывода и управления; кодирование и хранение программы в памяти, подобно числам; двоичная система счисления для кодирования чисел и команд; автоматическое выполнение вычислений на основе хранимой программы; наличие как арифметических, так и логических операций; иерархический принцип построения памяти; использование численных методов для реализации вычислений.
Программирование происходило за счет ввода данных с перфолент или в результате набора кодов на штекерном коммутаторе. Вывод данных производился посредством электромеханического печатающего устройства или путем фотографирования.
Несмотря на максимально возможную автономную работу МЭСМ, определение и устранение неполадок все же происходило вручную или посредством полуавтоматического регулирования. Во время испытаний компьютеру было предложено решить несколько задач, после чего разработчики заключили, что машина способна производить вычисления, неподвластные человеческому разуму.
Первая в Европе ЭВМ сдана в эксплуатацию!
6 ноября 1950 года Сергей Алексеевич устроил в Феофании первый показ широкому кругу специалистов в разных областях науки и техники первой отечественной электронной цифровой машины, на которой решались тестовые и простейшие вычислительные задачи.
25 декабря 1951 года МЭСМ была принята Комиссией Академии Наук СССР и передана в эксплуатацию.
Проектирование, монтаж и отладка МЭСМ были выполнены в рекордно короткие сроки — примерно 2 года и проведены силами всего 17 человек: 12 научных сотрудников и 5 техников.
С самого начала работ в Феофании Сергей Алексеевич рассматривал МЭСМ как макет, на котором необходимо в самом широком диапазоне провести испытания и результаты учесть в будущей быстродействующей машине.
В короткой записке в Совет по координации Академии наук СССР Сергей Алексеевич писал: «Быстродействующими электронными счетными машинами я начал заниматься в конце 1948г. В 1948-1949 гг. мной были разработаны основные принципы построения подобных машин. Учитывая их исключительное значение для нашего народного хозяйства, а также отсутствие в Союзе какого-либо опыта их постройки и эксплуатации, я принял решение как можно быстрее создать малую электронную счетную машину, на которой можно было бы исследовать основные принципы построения, проверить методику решения отдельных задач и накопить эксплуатационный опыт. В связи с этим было намечено первоначально создать действующий макет машины с последующим его переводом в малую электронную счетную машину. Чтобы не задерживать разработку, запоминающее устройство пришлось выполнить на триггерных ячейках, что ограничило его емкость. Разработка основных элементов была проведена в 1949 г. … К концу 1949 г. были разработаны общая компоновка машины и принципиальные схемы ее блоков. В первой половине 1950 г. изготовлены отдельные блоки и приступили к их отладке во взаимосвязи…»
Появление МЭСМ послужило мощным толчком к постановке и решению актуальных задач вычислительной математики в области ядерной физики и ракетной баллистики. Решение вручную этих задач надолго задержало бы развитие важных направлений отечественной науки и техники.
Сергей Алексеевич Лебедев реализовал свою многолетнюю мечту: создал цифровую электронную счетную машину, помогал ему в этом небольшой коллектив сотрудников Института электротехники АН Украины и Института точной механики и вычислительной техники АН СССР.
Малая электронная счетная машина, произведенная в единичном экземпляре, использовалась до 1957 года, после чего устройство демонтировали, разобрали на составляющие и поместили в лабораториях Политехнического института в Киеве, где части МЭСМ служили студентам в лабораторных исследованиях.
Творец электронно-вычислительных машин
Гениальность Лебедева состояла именно в том, что он ставил цель с учетом развития структуры будущей машины, умел правильно выбрать средства для ее реализации применительно к возможностям отечественной промышленности
Л.Королев и В.Мельников — ученики Сергея Лебедева
Академик Сергей Лебедев — основоположник отечественного компьютеростроения, создатель первой в континентальной Европе ЭВМ с хранимой в памяти программой. Под его руководством были созданы 15 типов ЭВМ, начиная с ламповых и заканчивая современными суперкомпьютерами на интегральных схемах.
Как человек он привлекал людей высокой одухотворенностью, стремлением не выделяться среди окружающих, никогда не изменявшим ему чувством юмора, жизненным оптимизмом и другими замечательными качествами. Как ученый он притягивал к себе своей одержимостью в стремлении достигнуть поставленной цели, глубоким проникновением в начатую им новую область науки и техники, разносторонним инженерным опытом, позволившим ему использовать для реализации своего замысла многие тысячи электронных ламп в то время, когда их количество в самых сложных приборах не превышало и двух десятков!
Сергей Алексеевич Лебедев родился в 1902 году в Нижнем Новгороде. С 1948 по 1951 год жил в Киеве, работая над созданием МЭСМ. В Киеве занимал должность директора Института электротехники АН УССР.
При подготовке статьи были использованы следующие материалы:
Павел Краснов: «Советская вычислительная техника. История взлета и забвения», Русский Проект
Михаил Полюхович: «Сделано в СССР. История развития отечественного компьютеростроения», ferra.ru
Сергей Алексеевич Лебедев. Жизнь и творчество
Татьяна Руднева
