С. А. Лебедев родился 2 ноября 1902 года в Нижнем Новгороде. В 1921 году Лебедев поступил учиться в МВТУ на электротехнический факультет, который закончил в 1928 году, став инженером-электриком. Результаты его дальнейших работ были использованы при эксплуатации отечественных электростанций и высоковольтных линий передач. В 1939 году Лебедев защитил докторскую диссертацию по теории искусственной устойчивости энергосистем.
Во время войны Лебедев занимался разработкой самонаводящихся торпед, разработал систему стабилизации танкового орудия при прицеливании. За эту работу Лебедев был награжден орденом Трудового Красного Знамени и медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941—1945 годов».
В 1945 году Лебедев избирается действительным членом АН УССР и становится директором Института Электротехники АН УССР. В конце 1947 года в этом институте стал создаваться макет цифровой электронной счетной машины (МЭСМ), пробный пуск которого состоялся 6 ноября 1950 года. Во время демонстрации машина вычисляла факториалы натуральных чисел и решала уравнение параболы.
Одновременно Лебедев в лаборатории № 1 ИТМ и ВТ в Москве работал над созданием БЭСМ — быстродействующей электронной счетной машины. Лебедев сам разработал структуру БЭСМ и составил план реализации проекта ее разработки, он постоянно контролировал ход выполнения этого проекта, который был успешно завершен в апреле 1953 года.
В июне 1953 года Лебедев был назначен директором ИТМ и ВТ, который с 1975 года носит его имя. 23 октября 1953 года Лебедев был избран действительным членом Академии наук СССР по Отделению физико-математических наук. Он стал первым академиком по специальности «счетные устройства». За создание БЭСМ Лебедев в 1954 году был награжден орденом Ленина, а в 1956 году ему было присвоено звание Героя Социалистического труда.
После создания в феврале 1955 года Вычислительного центра АН СССР перед ИТМ и ВТ была поставлена задача подготовить БЭСМ к серийному выпуску. Машинами БЭСМ-2 были оснащены практически все крупные вычислительные центры страны. На БЭСМ-2 осуществлялись расчеты при запусках искусственных спутников Земли и первых космических кораблей с человеком на борту.
 |
С целью привлечения внимания к научным и техническим достижениям нашей страны в октябре 1955 года в Дармштадте (ФРГ) на Международной конференции по электронным счетным машинам зарубежным специалистам был прочитан доклад Лебедева о БЭСМ. Это доклад произвел сенсацию: БЭСМ оказалась лучшей ЭВМ в Европе!
После успеха БЭСМ Лебедев начал продумывать принципы и архитектуру новой ЭВМ М-20 , которая должна была стать самой быстродействующей в мире. Для работы с этой ЭВМ были написаны многие учебники, а в программу ВУЗов были включены курсы по изучению М-20 и программирования для нее.
Параллельно с разработкой и созданием универсальных ЭВМ Лебедев уделял большое внимание работам, связанным с обороной страны. По его инициативе в 1955 году были разработаны спецмашины Диана-1 и Диана-2 для наведения истребителей на воздушные цели. В этих работах участвовал будущий академик и директор ИТМ и ВТ В. С. Бурцев, их продолжение привело к созданию целой серии ЭВМ, предназначенных для решения задач противоракетной обороны. На базе этих машин была создана первая система ПРО страны, за что ее авторы, в том числе Лебедев и Бурцев, получили Ленинскую премию.
Вершиной работы Лебедева по созданию универсальных ЭВМ стала самая известная в мире отечественная ЭВМ БЭСМ-6 (1967 год). По результатам работы над БЭСМ-6 Лебедев с группой сотрудников ИТМ и ВТ, в которую входили будущий академик В. А. Мельников и будущий главный конструктор модульного конвейерного процессора (лучшей ЭВМ России 90-х годов) А. А. Соколов, получил Государственную премию.
 |
С. А. Лебедев поставил себе цель создать вычислительную машину с быстродействием 100 млн. оп/с. Работа началась с вычислительного комплекса для системы ПВО, известной под наименованием С-300 , который в модернизированном виде серийно выпускается до сих пор. Отработанная на машинах для С-300 элементная база была использована при разработке МВК Эльбрус 1.
С. А. Лебедев умер 3 июля 1974 года и не увидел этих новых машин, как не увидел он и МВК Эльбрус 2, который стал итогом многолетнего труда коллектива ИТМ и ВТ.
Другим важным итогом стал многомашинный информационно-вычислительный комплекс реального времени АС-6 , активно использовавшийся в центрах управления полетами космических аппаратов.
 |
Всю свою жизнь С. А. Лебедев готовил научные кадры, личным примером воспитывал молодежь. Он возглавлял в МФТИ кафедру ЭВМ, читал лекции, лично руководил научной работой многих дипломников и аспирантов. За двадцать лет под его руководством было создано 15 высокопроизводительных ЭВМ.
В процессе проектирования, наладки и запуска в эксплуатацию машин МЭСМ, БЭСМ, М-20 он выступал как главный конструктор, как инженер-наладчик, а если требовали обстоятельства, то и как техник-монтажник. Позднее, с появлением квалифицированных специалистов, Лебедев доверял им значительную часть работ, оставляя себе наиболее трудные участки, связанные с обоснованием нововведений, с теоретическим обоснованием структуры и параметров ЭВМ.
Российская академия наук учредила премию имени С. А. Лебедева, которой один раз в два года награждаются российские ученые, внесшие большой вклад в развитие отечественной вычислительной техники.
→В 1928 г. С.А. Лебедев окончил Московское высшее техническое училище им. Н.Э. Баумана (МВТУ ). Его дипломная работа, выполненная под руководством выдающегося учёного К.А. Круга, была посвящена проблеме устойчивости параллельной работы электростанций и имела большое научное и практическое значение. По окончании института С.А. Лебедев стал преподавателем МВТУ и одновременно сотрудником Всесоюзного электротехнического института им. В.И. Ленина (ВЭИ ), сначала младшим научным сотрудником, руководителем группы, затем руководителем Лаборатории электрических сетей. В 1933 г. совместно с А.С. Ждановым С.А. Лебедев опубликовал монографию "Устойчивость параллельной работы электрических систем ". 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. В течение 10 лет С.А. Лебедев руководил отделом автоматики ВЭИ. В этом отделе начинали работу многие известные учёные: Д.В. Свечарник , А.В. Михайлов , А.В Фельдбаум , Н.Н. Шереметьевский и др.
Во время войны С.А. Лебедев разработал систему стабилизации танкового орудия при прицеливании, принятую на вооружение, аналоговую систему автоматического самонаведения на цель авиационной торпеды. В 1945 г. С.А. Лебедев создал первую в стране электронную аналоговую вычислительную машину для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений, которые часто встречаются в задачах, связанных с энергетикой.
В 1946 г. С.А. Лебедев был приглашен в Академию наук Украины на должность директора Института энергетики. Через год Институт энергетики разделился на два, и С.А. Лебедев стал директором Института электротехники АН Украины .
Здесь совместно с Л.В. Цукерником С.А. Лебедев выполнил исследования по управлению энергосистемами и разработку устройств автоматики, повышающих устойчивость энергосистем.
В 1950 г. С.А. Лебедеву и Л.В. Цукернику была присуждена Государственная премия СССР.
Решая задачи электротехники и энергетики с помощью аналоговых вычислительных машин, С.А. Лебедев пришел к постановке задачи создания цифровой машины.
С осени 1948 г. С.А. Лебедев начал разработку (). Для определения набора операций МЭСМ он пригласил приехать в Киев и К.А. Семендяева . Основы построения МЭСМ обсуждались в январе-марте 1949 г. на созданном С.А. Лебедевым семинаре, в котором участвовали , Б.В. Гнеденко , А.Ю. Ишлинский , А.А. Харкевич и сотрудники лаборатории С.А. Лебедева.
К концу 1949 г. определилась принципиальная схема блоков машины. В 1950 г. МЭСМ была смонтирована в двухэтажном здании бывшего монастыря в Феофании (под Киевом), где размещалась лаборатория С.А. Лебедева.
В конце 1951 г. МЭСМ прошла испытания и была принята в эксплуатацию Комиссией АН СССР во главе с академиком . В состав комиссии входили академики , профессора К.А. Семендяев , А.Г. Курош .
В 1952 г. на МЭСМ решались важнейшие научно-технические задачи из области термоядерных процессов (Я.Б. Зельдович ), космических полетов и ракетной техники (М.В. Келдыш , ), дальних линий электропередач (С.А. Лебедев), механики (Г.Н. Савин ), статистического контроля качества (Б.В. Гнеденко ).
В 1950 г., когда был опробован макет МЭСМ , подобная машина работала лишь в Англии - М.Уилкса, 1949 г., причем в арифметическое устройство было последовательным.
После МЭСМ началось создание специализированной ЭВМ СЭСМ для решения систем алгебраических уравнений. Ее главным конструктором был З.Л. Рабинович. Основные идеи построения СЭСМ выдвинул С.А. Лебедев.
В 1950 г. С.А. Лебедев начал разработку АН СССР. В марте 1950 г. он был назначен заведующим лабораторией Института точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ ), директором которого стал М.А. Лаврентьев .
Разработку арифметического устройства С.А. Лебедев поручил П.П. Головистикову , а устройства управления - К.С. Неслуховскому . Над БЭСМ трудились и студенты-практиканты из вузов, выполнившие дипломные работы - макетирование отдельных блоков и описание соответствующих разделов эскизного проекта БЭСМ: , А.Г. Лаут , И.Д. Визун , А.С. Федоров и Л.А. Орлов . В апреле 1951 г. Государственная комиссия под председательством М.В. Келдыша приняла эскизные проекты машин и "".
В I квартале 1953 г. БЭСМ была налажена, а в апреле 1953 г. принята Государственной комиссией в эксплуатацию.
В связи с дефицитом электронных трубок, которые поставлялись тогда только для "", первые три года эксплуатировалась с памятью на акустических ртутных трубках, что снижало ее быстродействие в несколько раз. В 1956 г. БЭСМ была принята Государственной комиссией вторично - с памятью на потенциалоскопах.
В 1956 г. доклад С.А. Лебедева о БЭСМ на международной конференции в Дармштадте произвел сенсацию - БЭСМ была на уровне лучших американских машин и самой быстродействующей в Европе.
В 1958 г. БЭСМ с памятью на ферритовых сердечниках емкостью 2048 слов передали в серийное производство, она выпускалась под названием заводом им. Володарского .
В 1953 г. по рекомендации М.А. Лаврентьева , ставшего вице-президентом АН СССР, С.А. Лебедев был назначен директором . В 1953 г. его избрали действительным членом АН СССР. На банкете по поводу избрания новых членов Академии С.О. Шмидт сказал: "Сегодня мы выбрали в академики двух замечательных ученых - С.А. Лебедева и А.Д. Сахарова ".
В 1955 г. С.А. Лебедев начал разработку (цифра в названии указывала на ожидаемое быстродействие - 20 тыс. оп./с). Такой скорости вычислений тогда не имела ни одна машина в мире. Постановлением Правительства СССР создание было поручено и . С.А. Лебедев стал главным конструктором, М.К. Сулим (СКБ-245) - его заместителем. Идеологию и структуру М-20 разрабатывал С.А. Лебедев, систему команд - , схемотехнику элементной базы - П.П. Головистиков . М.К. Сулим руководил разработкой технической документации и изготовлением опытного образца в СКБ-245.
В 1958 г. Государственная комиссия принята М-20 и рекомендовала ее в серийное производство.
Впервые в отечественной практике в С.А. Лебедевым с целью повышения производительности были реализованы автоматическая модификация адреса, совмещение работы арифметического устройства и выборки команд из памяти, введение буферной памяти для массивов данных, выдаваемых на печать, совмещение ввода и вывода данных со счетом, использование полностью синхронной передачи сигналов в логических цепях.
Позднее были разработаны полупроводниковые варианты М-20, реализующие ту же архитектуру:
- и (главный конструктор - М.К. Сулим);
- БЭСМ-3М и (главный конструктор - О.П. Васильев ).
ИТМ и ВТ после завершения работ по ламповым и начал проектирование полупроводниковой , которая обладала быстродействием 1 млн. оп./с. Главным конструктором БЭСМ-6 был С.А. Лебедев , заместителями - его ученики и .
В 1967 г. Государственная комиссия под председательством приняла с высокой оценкой и рекомендовала ее к серийному производству.
БЭСМ-6 имела полное программное обеспечение. В его создании принимали участие многие ведущие программисты страны.
По инициативе и при активном участии С.А. Лебедева в ходе разработки на было проведено моделирование будущей машины с помощью программных моделей.
На основе БЭСМ-6 были созданы вычислительные центры коллективного пользования для научных организаций, системы автоматизации научных исследований в ядерной физике и других областях науки, информационно-вычислительные системы обработки информации в реальном времени. Она использовалась для моделирования сложнейших физических процессов и процессов управления, в системах проектирования программного обеспечения для новых ЭВМ.
БЭСМ-6 выпускалась в течение 17 лет. За разработку и внедрение БЭСМ-6 ее создатели (из ИТМ и ВТ - С.А. Лебедев, В.А. Мельников, Л.Н. Королев, Л.А. Зак, В.Н. Лаут, В.И. Смирнов, А.А. Соколов, А.Н. Томилин, М.В. Тяпкин, от завода САМ - В.А. Иванов, В.Я. Семешкин ) были удостоены Государственной премии.
ИТМ и ВТ совместно с заводом САМ на основе БЭСМ-6 разработал вычислительную систему , модульная организация и унифицированные каналы обмена которой обеспечивали возможность построения децентрализованных многомашинных вычислительных комплексов. В была обеспечена эффективная реализация трансляторов с языков программирования высокого уровня, многоуровневая система защиты памяти на основе механизмов стека состояния. , построенная по принципу децентрализации, обеспечивала функционирование в режимах пакетной обработки, удаленной пакетной обработки, разделения времени, реального времени. АС-6 использовалась для обработки данных и управления в системах космических экспериментов, а также в ряде вычислительных центров крупных научно-исследовательских организаций.
Специализированные ЭВМ, созданные под руководством С.А. Лебедева для системы противоракетной обороны, стали основой достижения стратегического паритета СССР и США в период "холодной войны". В 1952-1955 гг. учеником С.А. Лебедева были разработаны специализированные для автоматического съема данных с радиолокатора и автоматического слежения за целями. Затем для системы ПРО, генеральным конструктором которой был Г.В. Кисунько , в 1958 г. была предложена ламповая ЭВМ М-40, а немного позднее М-50 (с плавающей точкой).
Возможность поражения баллистических ракет, обеспеченная ПРО, заставила США искать пути заключения договора с СССР об ограничении ПРО, который появился в 1972 г.
Создатели первой системы ПРО получили Ленинскую премию. Среди них были Г.В. Кисунько, С.А. Лебедев и В.С. Бурцев .
Увидеть выпуск следующей серии высокопроизводительных ЭВМ, которые разрабатывал ИТМ и ВТ , С.А. Лебедеву не довелось.
Сергей Алексеевич Лебедев умер 3 июля 1974 г. в Москве. Он похоронен на Новодевичьем кладбище.
Имя С.А. Лебедева теперь носит ИТМ и ВТ. Ученики С.А. Лебедева создали свои научные школы и коллективы.
Во времена грандиозного научного прорыва молодого советского государства не было такой области науки, где бы ни трудился истинный гений. И хотя права на передовые компьютерные технологии по праву принадлежат американцам и японцам, тем не менее на заре возникновения искусственного разума стояли и советские ученые, которые делали открытия зачастую в полной секретности. Одним из таких ученых, обладавших исключительной гениальностью и необыкновенным творческим потенциалом, был и Алексеевич, краткая биография которого, казалось бы, совершенно очевидно приводит нас от факультета электротехники к созданию первой ЭВМ.
Начало пути
Пионер эры С. краткая биография котрого изложена в этой статье, безусловно, и понятия не имел, у истоков какого открытия он оказался. Будущий академик родился в Нижнем Новгороде 2 ноября 1902 года в семье интеллигентов, учителей. Кроме того, отец его был литератором, а мама - из дворянской семьи. Стоит добавить, что его сестра, взявшая себе девичью фамилию матери, Анастасия Маврина, была известной художницей.
Когда будущему академику исполнилось 18 лет, семья переехала в российскую столицу. Спустя год он поступил учиться в Московское высшее техническое училище имени Баумана на факультет электротехники, где проучился семь лет и получил диплом инженера-электрика. В своей итоговой работе С. А. Лебедев, краткая биография которого порождает ассоциации с биографиями других советских ученых того времени, изучал проблемы создавашихся в те годы энергосистем согласно разработкам Государственной комиссии по электрификации России.
Дальнейшая работа
После окончания обучения он продолжил работу в области электрификации. В течение двух лет он трудился во Всесоюзном электротехническом институте. После того как электротехнический факультет технического училища, который он окончил, был выделен в отдельное учебное заведение - Московский энергетический институт - он перешел туда преподавать. Его исследования и их результаты использовались в дальнейшем в работе советских электростанций и линий электропередач.
После шестилетней преподавательской практики С. А. Лебедев, краткая биография которого, к сожалению, не может отразить всей той гаммы исследовательского пути, по которому он шел, получил статус профессора. В 1939 году он становится академиком, защитив докторскую диссертацию. Темой его изысканий на этот раз стала теория искусственной устойчивости энергосистем.
Война и продолжение научной деятельности
Свои бесценные знания в области электричества и энергии, безусловно, Лебедев, как и любой советский ученый, в годы войны с гитлеровской Германией обратил на помощь советской военной промышленности. В основном он занимался разработкой проектов новых видов вооружения или усовершенствованием имеющего оружия. Так, ему принадлежит проект самонаводящихся торпед. Кроме того, система стабилизации огнестрельного орудия на танках во время прицеливания также вышла из-под его пера. За свои труды он был представлен сразу к двум наградам - ордену Трудового Красного знамени и в Великой Отечественной войне 1941-45 годов".
После войны в жизни профессора произойдут серьезные перемены - появится новый ученый С. А. Лебедев. Краткая биография - компьютер, точнее сказать его прообраз, отныне станет его главной целью - делает резкий поворот, за которым ученого будут ждать не только лавры.
Переезд в Киев
Стоит отметить, что именно изначальная профессора привела его к будущему открытию. Энергетика (и все, что связано с ней) требовала огромного количества вычислений. В какой-то момент ученый озадачился вопросами автоматизации вычислительных процессов. После войны, в 1946 году, он переезжает в Киев. Именно здесь и появится новое изобретение. Сергей Алексеевич возглавит Институт энергетики при Академии наук Украинской ССР. Тогда же он войдет и в членов АН. Уже спустя год институт подвергнут реорганизации, и С. А. Лебедев, краткая биография которого вполне бы подошла в качестве сюжета для исторической драмы, возглавит уже Институт электротехники.
Как отмечают биографы ученого, в течение двух лет работы в Киеве он подытожил свои изыскания в сфере энергетики, написав в соавторстве с Львом Цекерником работу, посвященную устройству генераторов для электростанций. За нее ученый был награжден Государственной премией СССР. Затем следующие три года он посвятил цифровой вычислительной технике. Его исследования, разработки и результаты стали основополагающими для дальнешей работы в этой области.
Первая в континентальной Европе
Стоит отметить, что с первых дней работы на новом месте академик Лебедев организовал лабораторию по моделированию и вычислительной технике, где и приступили к разработке макета малой электронно-счетной машины (МЭСМ). Работы велись в течение двух с лишним лет. И в ноябре 1950 года был произведен первый запуск. МЭСМ была прототипом созданной позже ЭВМ, и она была первой в континентальной Европе. И создал ее С. А. Лебедев. Краткая биография - ЭВМ стала главным и наиважнейшим изобретением академика - должна бы говорить о вмиг обрушившейся славе. Однако действительность была совсем другой.
Это поразительно, однако об академике начали более-менее говорить лишь после его смерти. При жизни ученого никто ничего о нем не писал. И причина тому - два объективных фактора. Поскольку любой прогресс начинается с военной промышленности, и создание ЭВМ предполагало развитие именно противоракетной обороны, имя великого ученого было строго засекречено, что логично. Но, помимо этого, сам академик Лебедев обладал редчайшей скромностью и совершенно не любил общение с журналистами.
Заслуги
В год первых испытаний МЭСМ академика Лебедева отзывают в Москву на работу в Институт точной механики и при Академии наук СССР. Под его руководством проектируется быстродействующая электронно-счетная машина (БЭСМ). Позднее, спустя два года, он возглавит институт, который впоследствии получил его имя.
Биография С. А. Лебедева наполнена радостью научных открытий, абсолютной гениальностью и кропотливым, безудержным трудом. Шутка ли сказать, за время его руководства институтом было создано пятнадцать типов ЭВМ, начиная с первых ламповых и заканчивая супер ЭВМ, работавшими на интегральных схемах. Даже несмотря на тяжелую болезнь, вынудившую его с 1973 года оставить пост директора, он продолжал работать дома. Последние его разработки легли в основу суперкомпьютера "Эльбрус". Умер ученый в возрасте 72 лет.
Академик Сергей Алексеевич Лебедев, под руководством которого в Украине была создана первая на континенте Европы ЭВМ - Малая электронная счетно-решающая машина (МЭСМ), словно бы прожил две жизни. Первая совпала с детством, учебой и двадцатью годами научной деятельности в области энергетики, вторая была целиком отдана компьютеростроению - созданию ЭВМ и организации их серийного выпуска. Между ними - пять лет, проведенных в Киеве, переход от первой жизни ко второй.
Сергей Алексеевич Лебедев родился 2 ноября 1902г. в Нижнем Новгороде в семье учителей. Безукоризненная честность и трудолюбие ставились в семье во главе воспитания. Ниточки из детства тянулись ко всему, что делали впоследствии Сергей и остальные дети Лебедевых.
Окончив в 1928г. Высшее техническое училище (МВТУ) им. Баумана в Москве и получив диплом инженера-электрика, С.А. Лебедев стал преподавателем МВТУ им. Баумана и одновременно младшим научным сотрудником Всесоюзного электротехнического института (ВЭИ). Вскоре он возглавил в нем группу, а затем лабораторию электрических сетей.
В 1933г. совместно с А.С. Ждановым опубликовал монографию "Устойчивость параллельной работы электрических систем", дополненную и переизданную в 1934г. В мировой литературе к тому времени еще не было подобной работы, которая настолько полно и разносторонне освещала проблему устойчивости энергосистем. Дифференциальные уравнения электромагнитного и электромеханического переходных процессов для синхронных машин, приведенные в книге, получили название уравнений Лонглея-Лебедева-Жданова (Лонглей - американский ученый, авт.). Они дали возможность успешно решать ряд задач анализа режимов энергосистем и синтеза автоматических регуляторов возбуждения синхронных машин. Еще через год ВАК присвоил молодому ученому звание профессора. В 1939 г. Лебедев защитил докторскую диссертацию, не будучи кандидатом наук. В ее основу была положена разработанная им теория искусственной устойчивости энергосистем.
Почти двадцать лет проработал Сергей Алексеевич в ВЭИ. Последние десять лет он руководил отделом автоматики. До войны ВЭИ являлся одним из самых известных научно-исследовательских институтов, где работал ряд ученых с мировым именем. Отдел автоматики занимался проблемой управления энергетическими системами (С.А.Лебедев, П.С. Жданов, А.А. Гродский), теорией автоматического регулирования (Л.С. Гольдфарб, Д.И. Марьяновский, В.В. Солодовников), новыми средствами автоматики (Д.В. Свечарник), телемеханикой (А.В. Михайлов) и представлял собой настоящее созвездие молодых талантов. Замечательной особенностью института было наличие в нем достаточно мощной производственной базы, благодаря чему результаты исследований быстро внедрялись в практику.
Малиновскому Борису Николаевичу, известному в Украине и за рубежом ученому в области теории проектирования и применения цифровых управляющих машин, удалось разыскать одного из ветеранов ВЭИ - профессора, доктора технических наук Д.В. Свечарника, поделившегося своими воспоминаниями о Сергее Алексеевиче.
«Надвигалась война. Отдел переключился на оборонную тематику. Мы с Сергеем Алексеевичем начали работу - впервые непосредственно совместную - над созданием боевых средств, самонаводящихся на излучающую или отражающую излучение цель. В сентябре 1941 г. Сергей Алексеевич эвакуировался с ВЭИ в Свердловск. Мне пришлось больше заниматься созданием головки самонаведения (тогда и были впервые разработаны и потом запатентованы так называемые экстрафокальные головки), Сергею Алексеевичу - аэродинамикой и динамикой летательного аппарата (им была разработана четырехкрылая система с автономным управлением по независимым координатам)... В 1944 г. ВЭИ вернулся в Москву, и начались продувки моделей нашего летательного аппарата в Жуковском, под Москвой. Результаты обсуждали с академиками Христиановичем и Дородницыным. Вместе уже в 1945-1946 гг. проводили натурные испытания на Черном море. И хотя мы оба в равной степени числились главными конструкторами «управляемого оружия», доклад на комиссии Совета Министров СССР Сергей Алексеевич поручил мне. Сам он только отвечал на вопросы «по своей части». Кто-то из членов комиссии прикрепил к своей груди «замарбличенную», внешне совершенно темную лампочку, и, как бы он ни приседал, отпрыгивал в сторону, тупорылая акула со взаимно перпендикулярными плавниками все время самонаводилась на его грудь - это впечатляло. Маршал авиации Жаворонков дал высокую оценку нашей работе и рассказал, чего стоит авиации обычными бомбами поразить не только боевой огрызающийся корабль, но даже скромную баржу. И когда в октябре 1946 г. на натурных испытаниях в Евпатории, где я был вместе с Сергеем Алексеевичем, было получено прямое попадание в баржу, мы молча обнялись...
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».
В годы войны, находясь в Свердловске, С.А. Лебедев в удивительно короткие сроки разработал быстро принятую на вооружение систему стабилизации танкового орудия при прицеливании. Никто не знает, скольким танкистам в годы войны она спасла жизнь, позволяя наводить и стрелять из орудия без остановки машины, что делало танк менее уязвимым. За работу в области военной техники С.А. Лебедев был награжден орденом Трудового Красного Знамени и медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».
Почти каждая работа ученого в области энергетики сопровождалась созданием вычислительных средств для выполнения расчетов в процессе ее проведения или для включения их в состав разрабатываемых устройств. Так, для расчета тысячекилометровой сверхмощной (9600 МВт) линии электропередачи Куйбышевский гидроузел - Москва пришлось создать высокоавтоматизированную установку из мощных индуктивностей и емкостей, реализующую математическую модель линии. Это грандиозное сооружение было установлено в одном из зданий на площади Ногина в Москве. Второй экземпляр модели был собран в Свердловске. Использование модели, а по существу, специализированного вычислительного устройства, позволило быстро и качественно провести необходимые расчеты и составить проектное задание на уникальную линию электропередачи.
Для системы стабилизации танковой пушки и автоматического устройства самонаведения на цель авиационной торпеды потребовалось разработать аналоговые вычислительные элементы, выполняющие основные арифметические операции, а также дифференцирование и интегрирование. Развивая это направление, Лебедев в 1945 г. создал первую в стране электронную аналоговую вычислительную машину для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений, которые часто встречаются в задачах, связанных с энергетикой.
В книге «Александр Александрович Богомолец. Воспоминания современников» (Киев. 1982 г.) академик М.А. Лаврентьев, написал: «Лебедев еще в Москве начал теоретически заниматься этим вопросом (созданием электронно-счетных машин) и по приезде в Киев приступил к созданию отдельных макетов. В Феофании (под Киевом) стоял полусожженный фашистами двухэтажный дом. Этот дом был восстановлен, и там разместилась первая в Советском Союзе лаборатория по созданию первой в стране электронно-счетной машины».
Это утверждение является единственным письменным свидетельством, которое говорит о времени появления у С.А. Лебедева замысла построения цифровой ЭВМ. Сам С.А. Лебедев по этому поводу никогда в своих научных трудах не высказывался. Тем не менее по воспоминаниям близких ему людей, мысль о построении цифровой электронной вычислительной машины, с использованием двоичной системы счисления, действительно, возникла у него в довоенные годы.
Использование двоичной системы счисления позволяло в качестве элементной базы вычислительных средств использовать широчайший круг физических устройств и явлений, в том числе электронные лампы. С другой стороны методика выполнения арифметических операций в двоичной системе счисления и анализ особенностей численных методов решения математических задач становились теоретической базой для построения цифровой вычислительной машины, что и увлекло сорокалетнего ученого, а в дальнейшем определило его вторую творческую жизнь. Опыт работы С.А. Лебедева в энергетике, в том числе создание сложных и очень громоздких автоматизированных моделирующих установок также помог С.А. Лебедеву уверовать в необходимость и возможность построения совершенно необычных по тем временам электронных гигантов, какими были первые ЭВМ.
Война отдалила, но не повлияла на замысел ученого создать цифровую ЭВМ. Судьбоносным стал переезд в Киев. Будучи избран в 1945 году действительным членом АН Украины С.А. Лебедев в 1946 г. становится директором Института энергетики АН Украины.
Получив в свое распоряжение институт, где развивались два малосовместимых научных направления - электротехническое и теплотехническое. Через год по предложению С.А. Лебедева институт разделяется на два: электротехники и теплоэнергетики. Он становится директором Института электротехники. Это освобождает его от забот по выполнению чуждой ему теплотехнической тематики. Совместно с лабораторией д.т.н. Л.В. Цукерника С.А. Лебедев первоначально продолжил исследования по управлению энергосистемами и за эти работы им была присуждена Государственная премия. Следующим шагом стало создание собственной лаборатории моделирования и регулирования. С осени 1948 года С.А. Лебедев сориентировал лабораторию на вычислительную технику и полностью переключился на реализацию идеи создания ЭВМ. «Принцип работы быстродействующей машины - принцип арифмометра», - скажет он позднее выступая два года спустя на закрытом ученом совете Института электротехники и Института теплоэнергетики АН Украины. «Принцип арифмометра» был первоначальным, а поскольку электронным арифмометром надо было управлять, добавились принципы программного управления и автоматического выполнения программы.
С. А. Лебедев с коллегами
На первом этапе работ новое детище С.А. Лебедева получило название Модель электронной счетной машины (МЭСМ). По замыслу ученого принципы построения новой машины надо было проверить на модели, а лишь потом переходить к ее созданию.
В октябре-декабре 1948г. С.А. Лебедев организовал семинар для общего ознакомления с проблемами цифровой вычислительной техники сотрудников его лаборатории, а в январе - марте 1949 г. на семинаре были обсуждены принципы построения МЭСМ. В работе семинара участвовали М.А. Лаврентьев, Б.В. Гнеденко, А.Ю. Ишлинский, А.А. Харкевич и сотрудники лаборатории С.А. Лебедева.
Первая машина Лебедева
Основные идеи С.А. Лебедева, которые он предложил для реализации МЭСМ, сводились к следующему:
- представление всей информации в двоичном алфавите и обработка ее в двоичной системе счисления;
- программный принцип управления и размещение программ в памяти машины;
- операционно-адресный принцип построения команд в программах и возможность текущего изменения команд (для выполнения циклических действий) путем операций над ними так же, как и над числами;
- иерархическая система машинных действий (предусматриваемых внутренним языком), состоящая из базисных операций, управляемых схемным способом, и составных процедур, реализуемых по стандартным подпрограммам;
- построение базисных операций на основе элементарных операций, выполняемых одновременно над всеми разрядами слов;
- иерархическая организация запоминающих устройств с применением разнофункциональных уровней памяти;
- применение и центрального, и местного управления вычислительным процессом;
- элементная база - триггеры и логические вентили на электронных лампах, внешнее запоминающее устройство - на магнитном барабане (использование магнитного барабана для запоминания больших объемов информации было одним из первых (а возможно и первым) в мире).
В процессе обсуждения на семинаре эти идеи развивались и конкретизировались.
В 1949 г. в лаборатории С. А. Лебедева были получены основные технические решения: разработана элементная база машины, ее структурная схема документация на основные устройства. Последующие события, связанные с созданием макета и превращением его в Малую электронную счетную машину развивались стремительными темпами.
6 ноября 1950 г. состоялся пробный пуск макета и решены простейшие тестовые задачи. 4 января 1951г. действующий макет демонстрировался приемной комиссии АН Украины. При этом были выполнены первые расчеты - вычисление суммы нечетного ряда факториала числа, возведение в степень. Была начата переделка макета в Малую электронную счетную машину.
1 августа 1951 г. вышло Правительственное постановление № 2759-132, обязывающее ввести МЭСМ в эксплуатацию в 4 квартале 1951 г. 7 ноября 1951 г. закончилась переделка макета в Малую электронную счетную машину, она была опробована в целом перед пуском. 25 декабря 1951 г. Правительственная комиссия приняла МЭСМ в регулярную эксплуатацию.
Детище С. А. Лебедева - МЭСМ
Выступая на ученом совете Института кибернетики АН Украины, посвященном 25летию создания МЭСМ, Глушков В.М. так оценил значение МЭСМ для развития вычислительной техники на Украине и в стране: «Независимо от зарубежных ученых С.А. Лебедев разработал принципы построения ЭВМ с хранимой в памяти программой. Под его руководством была создана первая в континентальной Европе ЭВМ, в короткие сроки были решены важные научно-технические задачи, чем было положено начало советской школе программирования. Описание МЭСМ стало первым учебником в стране по вычислительной технике. МЭСМ явилась прототипом Большой электронной счетной машины БЭСМ; лаборатория С.А. Лебедева стала организационным зародышем Вычислительного центра АН Украины, а впоследствии Института кибернетики АН Украины».
Уже после переезда С.А. Лебедева в Москву в Киеве, по его идее была создана еще одна ЭВМ - на этот раз специализированная - для решения систем линейных алгебраических уравнений (главный конструктор З.Л. Рабинович).
Создание МЭСМ в столь короткий срок - три года - в условиях первых лет послевоенного времени было настоящим подвигом С.А. Лебедева и возглавляемого им небольшого коллектива.
Трудностей было более чем достаточно, поскольку разработка МЭСМ была начата как инициативная работа без каких-либо постановлений правительства. Первые два года она осуществлялась за счет скудного бюджета Института электротехники.
Особенно тяжелая ситуация с материальным обеспечением работ сложилась во второй половине 1950 года. Видя в какое сложное положение попал Лебедев С.А., М.А. Лаврентьев написал письмо И.В. Сталину о необходимости ускорения исследований в области вычислительной техники. Его, математика, назначили директором созданного в Москве в 1948 г. Института точной механики и вычислительной техники АН СССР, а для лаборатории С.А. Лебедева была выделена солидная сумма денег.
Лаврентьев решил использовать опыт Лебедева, наглядно продемонстрировавшего свои творческие возможности, Сергей Алексеевич разрабатывая МЭСМ уже обдумывал и рисовал схемы и временные диаграммы для БЭСМ. В марте 1951г. Лаврентьев создал в институте лабораторию № 1 и пригласил Лебедева на заведование ее по совместительству. Так БЭСМ, задуманная и промоделированная в Киеве, стала разрабатываться в Москве.
Лебедев из Киева привез собственноручно выполненный проект БЭСМ.
Создание БЭСМ явилось чрезвычайно важным шагом в развитии отечественной вычислительной техники. БЭСМ стала первой отечественной быстродействующей ЭВМ, причем долгое время оставалась наиболее производительной машиной в Европе и одной из лучших в мире. В БЭСМ получили дальнейшее развитие идеи С.А. Лебедева в области структурной реализации методов обработки информации. В частности, это была машина целиком параллельного действия, она обладала развитой системой команд, формой представления чисел с плавающей запятой, многоступенчатой организацией памяти и другими важными особенностями, позволяющими дальнейшее развитие структуры машины и ее технических компонентов. Она стала базовым прототипом следующих машин и долго эксплуатировалась в ВЦ АН СССР, обеспечив решение многих очень важных задач, которые прежде вследствие своей сложности не могли быть решены в практически целесообразные сроки.
При создании БЭСМ С.А. Лебедевым был сформирован работоспособный коллектив сотрудников и основана научная школа, надолго определившая пути развития отечественной вычислительной техники.
И МЭСМ и БЭСМ были выполнены в одном экземпляре. Серийное производство машин, разработанных в ИТМ и ВТ АН СССР, началось с 1958 года.
Каждая из последующих ЭВМ, созданных под руководством С.А. Лебедева, отражала полученные к этому времени результаты научного творчества руководимого им коллектива ИТМ и ВТ АН СССР и становилась заметной вехой в отечественном компьютеростроении.
Покажем это на принципиальных особенностях лебедевских серийных ЭВМ конца 50-х, 60-х и 70-х годов.
1958 год. БЭСМ2: оперативное запоминающее устройство на ферритных сердечниках; широкое применение полупроводниковых диодов; усовершенствованная (мелкоблочная) конструкция, разъемы с плавающими контактами; на машинах БЭСМ2 решены сотни тысяч задач - чисто теоретических, прикладной математики, инженерных и пр. В частности, рассчитывалась траектория полета ракеты, доставившей вымпел Советского Союза на Луну.
1958 год. ЭВМ М2О: впервые в отечественной практике применена автоматическая модификация адреса; совмещение работы АУ и выборки команд из памяти; использована буферная память для массивов, выдаваемых на печать. Совмещение печати со счетом; синхронная передача информации в логических цепях; накопитель на магнитной ленте с быстрым пуском и остановом; для М20 разработана одна из первых операционных систем ИС2 (Институт прикладной математики АН СССР).
1965 год. БЭСМ4: использованы полупроводниковые элементы; программная совместимость с ЭВМ М20. Машины БЭСМ4 применялись для решения различных задач в вычислительных центрах, научных лабораториях для автоматизации физического эксперимента и др.
1967 год. БЭСМ6: система элементов с широкими логическими возможностями и парафазной синхронизацией; глубокое совмещение выполнения команд на основе асинхронной конвейерной структуры; использование ассоциативной сверхбыстродействующей буферной памяти; первое использование виртуальной памяти в отечественных машинах; использование "магазинного" способа обращения к памяти; совмещенный со счетом параллельный обмен массивами с двумя магнитными барабанами и четырьмя магнитными лентами; операционная система с многопрограммным режимом работы.
Комиссия с удовлетворением отмечает, что БЭСМ6 обладает основными структурными особенностями современных высокопроизводительных машин, позволяющими использовать ее в мультипрограммном режиме и в режиме разделения времени: системой прерывания, аппаратом защиты памяти, аппаратом защиты команд, аппаратом присвоения адресов, магазинной организацией выполнения команд.
Вычислительные машины БЭСМ6 выпускались 17 лет и использовались в вычислительных центрах и многих отраслях народного хозяйства.
За разработку и внедрение машины БЭСМ6 С.А. Лебедев, В.А. Мельников, Л.Н. Королев, Л.А. Зак, В.Н. Лаут, А.А. Соколов, В.И. Смирнов, А.Н. Томилин, М.В. Тяпкин были удостоены Государственной премии.
Вычислительная техника с первых дней возникновения стала использоваться в военных целях. С.А. Лебедев был главным конструктором вычислительных средств системы противоракетной обороны страны (ПРО).
Важное значение работ в области ПРО, намного опережавших в то время уровень зарубежной военной техники, привело к тому, что имя Лебедева как главного конструктора вычислительных средств ПРО было засекречено. Лишь в 1990 г. — через 16 лет после смерти — о его участии в создании первых в стране систем ПРО было сказано в газете "Советская Россия" от 5 августа (статья Г.В. Кисунько "Деньги на оборону").
Можно с уверенностью сказать, что если БЭСМ 2, М 20, БЭСМ 6, установленные во многих вычислительных центрах, обеспечили в послевоенные годы быстрое развитие научных исследований и решение наиболее сложных задач научно-технического прогресса, то специализированные ЭВМ, разработанные под руководством С.А. Лебедева, стали основой мощных вычислительных комплексов в системах противоракетной обороны. Полученные в те годы результаты были достигнуты за рубежом лишь несколько лет спустя.
Всего через год на созданном полигоне (экспериментальный комплекс ПРО — так называемая система А западнее озера Балхаш) вошел в строй первый локатор, успешно фиксировавший все учебные пуски ракет в стране. А спустя еще два года начались стрельбы противоракет при полном составе системы А. Ее компонентами стали невиданные для тех лет радиолокаторы с мощнейшим энергетическим потенциалом, автоматизированная система управления на базе быстродействующей М40, высокоскоростные и маневренные противоракеты со средствами точнейшего наведения, электроника с цифровым кодированием.
Создатели первой системы ПРО получили Ленинскую премию. Среди них были Г.В. Кисунько, С.А. Лебедев и B.C. Бурцев.
В 50-60х годах в области отечественной вычислительной техники эффективно развивалось несколько направлений. Наиболее известными были научные школы С.А. Лебедева, В.М. Глушкова, И.С. Брука и Б.И. Рамеева («Пензенская школа»). В области программного обеспечения ЭВМ работал целый ряд крупных ученых А.А. Ляпунов, М.Р. Шура-Бура, А.П. Ершов, В.М. Курочин, Е.Л. Ющенко и др..
Научная школа Лебедева возникла как результат огромного труда ученого и его творческих сподвижников по созданию сверхбыстродействующих универсальных и специализированных ЭВМ - наиболее сложных классов средств вычислительной техники.
Появление нового научного направления и, тем более, научной школы - сложный творческий процесс. Книги, статьи и доклады С.А. Лебедева послужили тем фундаментом, на котором развивалась научная школа С.А. Лебедева и рос его авторитет.
Научная школа создается тогда, когда у ученого, ее основателя, появляются ученики, вырастающие в ученых, способных вести самостоятельные исследования, продолжая дело, традиции, замыслы учителя. «Птенцы» Лебедева, выращенные в ИТМ и ВТ АН СССР, оказались достойными учениками, стали крупными учеными.
Лебедевскую школу прошли и сохраняют ей верность десятки, если не сотни специалистов. Часть из них уже на пенсии, часть работала у В.А. Мельникова (Л.Н. Королев, В.П. Иванников, Л.Н. Томилин и др.), у В.С. Бурцева (И.К. Хайлов, В.И. Перекатов, В.Б. Федоров, В.П. Торчигин, Ю.Н. Никольская и др.). Большинство же продолжало работать в ИТМ и ВТ АН СССР им. С.А. Лебедева РАН (Г.Г. Рябов, В.И. Рыжов, В.В. Бардиж, П.П. Головистиков, ВЛ. Лаут, А.С. Федоров, А.А. Соколов, М.В. Тяпкин, В.И. Смирнов и др.).
В 60х годах в СССР развернулась дискуссия, связанная с переходом к ЭВМ третьего поколения (на интегральных схемах). Большинство участников дискуссии сходилось на мнении, что следует создать ряд (семейство) совместимых (программно и аппаратно) ЭВМ. Но на этом согласие кончалось.
С.А. Лебедев, доказавший многолетней работой правоту своих идей и умение предсказывать перспективы развития вычислительной техники, предлагал создать ряд малых и средних ЭВМ и независимо от него вести разработку суперЭВМ (в силу больших отличий структуры, архитектуры, технологии суперЭВМ).
Лебедев, Глушков и их сторонники считали, что накопленный опыт и созданный к тому времени значительный производственный потенциал позволяют кооперироваться с основными производителями вычислительной техники в Западной Европе, чтобы совместными усилиями перейти к разработке ЭВМ четвертого поколения ранее, чем это сделают американцы.
Противники С.А. Лебедева предлагали идти другим путем — повторить созданную несколько лет назад американскую систему третьего поколения IBM360. Среди них не было ученых такого веса как Лебедев и его сторонники, но зато были люди, представляющие власть, а следовательно, принимающие решение. Было принято постановление правительства создать Единую систему ЭВМ (ЕС ЭВМ) по аналогии с семейством машин IBM360. Институт Лебедева в постановлении не упоминался.
Сергей Алексеевич, узнав, что решение повторить систему IBM360 принято окончательно, поехал на прием к министру Радиопромышленности. Для этого ему пришлось встать с постели. У него было воспаление легких, он лежал с высокой температурой. Визит закончился безрезультатно. После этого болезнь усилилась. Иногда возникала надежда на выздоровление, но ненадолго. Крепчайший организм ученого, годами подтачиваемый напряженнейшим, не знающим меры трудом, не выдержал.
Ему становилось все хуже и хуже. Орден Ленина, которым он был награжден к 70 летию, ему вручили дома, он уже почти не вставал с постели. Вряд ли его порадовала награда, если страдало дело, которому было отдано двадцать пять самых плодотворных лет...
Прогноз гениального ученого С.А. Лебедева оправдался. И в США, и во всем мире в дальнейшем пошли по пути, который он предлагал: с одной стороны, создаются суперЭВМ, а с другой - целый ряд менее мощных, ориентированных на различные применения ЭВМ - персональных, специализированных и др..
На разработку ЕС ЭВМ были затрачены огромные средства. Копирование IBM 360 шло трудно, с многократными сдвигами намеченных сроков, потребовало огромных усилий разработчиков. Конечно, была и польза, - повторили пусть устаревшую, но все же весьма сложную систему, многому научились, пришлось овладеть новой технологией изготовления ЭВМ, разработать обширный комплекс периферийных устройств, появились навыки «советизации» зарубежных разработок. И все же при этом «варились в собственном котле», с трудом доставая документацию на систему IBM 360. Если подумать об ущербе, который был нанесен отечественной вычислительной технике, стране, общеевропейским интересам, то он, конечно несравненно выше в соотношении с полученными скромными результатами.
Сергей Алексеевич Лебедев скончался 3 июня 1974 года. Он похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.
Заслуги С.А. Лебедева перед украинской наукой не забыты. Улица в Феофании, где стоит двухэтажный дом, в котором размещалась МЭСМ, носит имя С.А. Лебедева. На здании, где располагался Институт электротехники АН Украины, директором которого был С.А. Лебедев, установлена мемориальная доска.
С.А. Лебедеву установлен памятник на территории Киевского политехнического института «КПИ». Открытие памятника, которое состоялось 12 ноября 2002 года было приурочено к 100-летию со дня рождения учёного.
На церемонии открытия присутствовали И. В. Сергиенко, А. В. Палагин, дочери Лебедева — Наталья и Екатерина, Б. Е. Патон, М. З. Згуровский и автор памятника — скульптор А. П. Скобликов.
На постаменте памятника высечены слова: «Создателю первой в континентальной Европе вычислительной машины от киевских политехников. Сергей Алексеевич Лебедев». И прямая речь учёного: «Электронно-вычислительная техника будет иметь не меньшее, если не большее значение, чем любые другие технологии. 1948 год».
Статья посвящена 105-летию со дня рождения академика
С.А. Лебедева - выдающегося ученого и инженера, основоположника отечественной
электронной вычислительной техники, создателя 15 типов ЭВМ, в том числе
легендарной серии БЭСМ.
Компьютеры и цифровая техника настолько прочно вошли в нашу жизнь, что сейчас воспринимаются как данность. И мало кто задает себе вопросы, кем и каким трудом был проложен путь к современным информационным технологиям. К сожалению, за годы искусственно созданной информационной закрытости государства в сознании многих людей сложился стереотип национального компьютерного нигилизма. Между тем, зная факты развития науки и техники не понаслышке, можно смело говорить о наличии глубоких корней и традиций отечественного компьютеростроения, имевшихся у нас достижений мирового уровня в этой области.
Осознанию истинных масштабов участия наших соотечественников в мировой компьютерной истории призван способствовать рассказ о вкладе академика Сергея Алексеевича Лебедева в становление электроники и вычислительной техники как в нашей стране, так и в мире.
По словам президента Российской академии наук академика Ю.С. Осипова, уникальные разработки С.А. Лебедева «определили столбовую дорогу мирового компьютеростроения на несколько десятилетий вперед». Именно академик Лебедев создал в тяжелые послевоенные годы первую отечественную ЭВМ и последующие все более и более производительные вычислительные машины. Появление электронно-вычислительных машин стало научно-технической революцией, кардинально изменившей развитие общества.
Научный подвиг С.А. Лебедева
Любому значительному научному открытию предшествуют годы неустанного поиска и труда. По окончании МВТУ им. Баумана в 1928 году, Сергей Алексеевич посвятил себя работе в области электротехники. Результаты его работ были использованы при вводе в эксплуатацию первых отечественных электростанций и высоковольтных линий передач. Уже в 1939 году С.А. Лебедев, минуя кандидатскую, защитил докторскую диссертацию по теории искусственной устойчивости энергосистем.
После нападения Германии на Советский Союз будущий академик записался добровольцем в ополчение, но из-за стратегической важности выполняемых работ, на фронт его не отпустили. Лебедев продолжил исследования и во время войны разработал самонаводящуюся на излучающие или отражающие излучение цели торпеду, а также систему автоматического самонаведения на цель авиационной торпеды и систему стабилизации танкового орудия при прицеливании.
Создание таких систем требовало проведения колоссального объема вычислений. Именно это обстоятельство привело ученого к пониманию необходимости автоматизации вычислительных процессов. В 1945 году С. А. Лебедев создает первую аналоговую вычислительную машину для решения системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Сергей Алексеевич обладал по-настоящему большой смелостью и верил в свои силы. В 45 лет, будучи уже известным ученым, он занялся совершенно новым направлением созданием вычислительной техники
Увлеченность Сергея Алексеевича новым делом была такой всепоглощающей, что когда в 1948 году его пригласили выступить на Парижской международной конференции по большим электроэнергетическим системам, он, подготовив доклад «Искусственная устойчивость синхронных машин», доверил прочитать этот труд другому человеку. А сам на конференцию не поехал - настолько погрузился в разработку принципов действия электронной счетной машины.
Как известно, за рубежом принципы компьютеростроения и электронного счета разработал фон Нейман, классическая архитектура компьютера так и называется «фон Неймановская». Научный подвиг Лебедева заключается в том, что в условиях информационной замкнутости тех лет Сергей Алексеевич пришел к тем же выводам, что и фон Нейман, но на полгода раньше.
Разработанные теоретические выкладки позволили Сергею Алексеевичу перейти к практической работе. Первым значимым результатом стала Малая электронная счетная машина (МЭСМ), которая в 1951 году была принята комиссией в эксплуатацию, а в 1952 году на ней уже решались важные научно-технические задачи из области термоядерных процессов, космических полетов, ракетной техники, дальних линий передач и проч. В Киеве, в Национальной академии наук Украины, где создавалась МЭСМ, сохранилась конструкторская документация и папки с материалами о первой отечественной ЭВМ, большая часть из которых составлена С.А.Лебедевым. Чьей-то рукой более 50 лет назад на них было написано: «Хранить вечно».
Папка с материалами о первой отечественной ЭВМ Структурная схема разработки БЭСМ
Сергей Алексеевич Лебедев
БЭСМ-6
Медаль «Computer Pioneer Award» за выдающиеся новаторские работы в области создания вычислительной техники
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 ИТМиВТ, которую возглавил С.А. Лебедев. И здесь проявился его научный талант как конструктора-практика.
В те годы не было собственной элементной базы, необходимых конструкций под вычислительные блоки, охладительных систем. Приходилось самим изготавливать шасси и стенды, сверлить и клепать, монтировать и отлаживать различные варианты триггеров, счетчиков сумматоров, проверять их на надежность в работе.
Сергей Алексеевич всегда был в центре этих работ, часто с паяльником в руках перепаивал схемы, внося в них необходимые изменения, исправлял найденные неполадки. Он безошибочно находил вышедшие из строя радиолампы и детали. После насыщенного, трудового дня С. А. Лебедев до 3-4 часов ночи просиживал за пультом или осциллографом, отлаживая машину.
Напряженная интеллектуальная работа и перегруженный график, тем не менее, не мешали ученому в любой ситуации сохранять спокойствие и рассудительность. Когда в институте случился локальный пожар на первом этаже, где располагалась уже собранная и подготовленная к госиспытаниям БЭСМ, Сергей Алексеевич, не теряя ни секунды, решительно произнес: «Выключайте все электричество». Машина не пострадала. Возможно, решительность ее создателя и спасла тот первый экземпляр легендарной ЭВМ.
У С. А. Лебедева талант ученого-исследователя совмещался с замечательными способностями организатора и вдохновителя работ. Он умел подобрать сильную команду, увлечь ее работой и сконцентрировать все усилия для решения общей задачи. В 50-е годы, когда у измученной войной страны не хватало научных кадров, Лебедев сделал ставку на молодежь - и не ошибся. Он собрал вокруг себя талантливых студентов – дипломников и выпускников МГТУ, МИФИ, МФТИ. Для учеников С.А. Лебедева разработка БЭСМ стала стартом научной деятельности, впоследствии многие из них стали известными учеными, академиками.
В музее ИТМиВТ сохранилась половинка тетрадного листа из рукописи Сергея Алексеевича - на ней подробно изложена структурная схема и календарный план разработки БЭСМ. Удивительно, что вся машина, в реальности занимавшая 100 кв. м, уместилась на небольшом листке бумаги. Но для этого потребовалось огромное напряжение интеллектуальных и физических сил - обоснование и теоретические выкладки по БЭСМ заняли у Лебедева десятки толстых тетрадей.
В итоге колоссальный труд был вознагражден победой - задуманная ЭВМ была создана. Первый запуск БЭСМ состоялся осенью 1952 года, а госиспытания она прошла в 1953 году. В том же году Лебедев стал директором Института точной механики и вычислительной техники и действительным членом АН СССР по Отделению физико-математических наук. Он стал первым академиком по специальности «счетные устройства».
Знаменательный факт истории - представленный С. А. Лебедевым в октябре 1955 года в Дармштадте (ФРГ) на Международной конференции по электронным счетным машинам доклад о наших достижениях произвел сенсацию - БЭСМ была признана самой быстродействующей машиной в Европе. Ее быстродействие оказалось рекордным - 8 000 оп/с.
Ученик Сергея Алексеевича академик В.А. Мельников в своих воспоминаниях подчеркивает: «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 семейства БЭСМ - БЭСМ-2, БЭСМ-3М, БЭСМ-4. Эти машины уже выпускались серийно на Заводе Счетно-аналитических машин ЗСАММ, сначала по несколько десятков экземпляров – затем сотнями.
Лучшей в серии БЭСМ по праву стала знаменитая БЭСМ-6 - первый в мире серийный «миллионник» (1 млн. оп/с). Главный конструктор реализовал в ней множество революционных для того времени решений, благодаря чему машина пережила три поколения вычислительной техники и выпускалась 17 лет. За это время было произведено около 450 машин, что является абсолютным рекордом для ЭВМ класса «суперкомпьютер». До настоящего времени сохранился последний экземпляр БЭСМ-6, работающий под Санкт-Петербургом в Учебном центре Военно-морского флота.
Разработка БЭСМ-6 - это яркий пример свойственного школе С.А. Лебедева творческого подхода к созданию ЭВМ, учитывающего все возможности технической базы, математического моделирования структурных решений, а также производства для достижения наилучших характеристик машины. Не стоит забывать, что производство вычислительных машин БЭСМ создало реальные условия для появления нескольких отечественных школ по разработке программного обеспечения для этих оригинальных по своей архитектуре ЭВМ.
Велика роль ученого и в области разработки математического обеспечения ЭВМ. Сергей Алексеевич 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 ПО для всех систем, создававшихся в институте.
Творческой энергии Сергея Алексеевича хватало на ведение как научных проектов, так и специализированных, предназначенных для оборонных целей. Для укрепления стратегического паритета государства в ИТМиВТ была разработана линейка ЭВМ М-20, М-40, 5Э92, на базе которых построили первую систему Противоракетной обороны ПРО Москвы.
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. По словам очевидцев, во время первых испытаний произошла заминка, ставшая, наверное, одним из самых драматических моментов в жизни С.А. Лебедева и участвовавших в испытаниях сотрудников. Цель была запущена, ее вели все локаторы. Программист нажимает кнопку, отметка цели на экране. Следом пуск противоракеты, ее полет должен был продлиться 3 минуты, и тут происходит сбой в ЭВМ.
Однако за две минуты неисправность устраняется силами сотрудника ИТМиВТ Андрея Михайловича Степанова, и противоракета, наведенная с помощью вычислительной сети, сбивает баллистическую ракету. На экране ЭВМ высвечивается надпись: «Подрыв цели». На следующий день данные кинофоторегистрации подтвердили: головная часть баллистической ракеты развалилась на куски.
Еще один интересный факт: первую компьютерную сеть создал Лебедев на полигоне Сары-Шаган в 1956 году, как раз при испытаниях комплекса ПРО. Американцы как-то узнали об этом и начали работу над созданием сети, ставшей впоследствии «всемирной паутиной» - интернетом.
На базе БЭСМ-6 был создан многомашинный вычислительный комплекс АС-6, который в течение 15 лет использовался в центрах управления полетами космических аппаратов для обработки информации в реальном времени. Так в 1975 году при совместном полете космических кораблей «Союз» и «Аполлон» наш АС-6, обрабатывая информацию, обсчитывал данные по траектории полета за 1 минуту, в то время как у американской стороны такой расчет занимал полчаса.
Ни один из типов машин С.А. Лебедева не являлся копией какой-либо иностранной ЭВМ, все создавалось на собственной научной базе, с применением оригинальных подходов к решению теоретических и прикладных задач. И в этом проявление высоких интеллектуальных способностей действительно выдающегося русского ученого и его научный подвиг.
Скромный человек и сильный руководитель
Сергей Алексеевич был человеком скромным и даже немного застенчивым. Он всегда умел находить общий язык со своими молодыми коллегами, а они относились к нему с большим и искренним уважением. В нем сочетались душевная доброта и доверие к людям, высокая принципиальность и требовательность. Он редко повышал на кого-нибудь голос. Если же его поручение вовремя не выполнялось, забирал его и делал задание сам. Такое «наказание» запоминалось лучше любых строгих выговоров.
Личный пример у С.А. Лебедева был главным принципом воспитания. В ИТМиВТ долго вспоминали такой случай. Для завершения проекта БЭСМ оставалось очень мало времени, но были еще недоделки. Кто-то сказал: «Не успеем, мало дней осталось». Сергей Алексеевич ответил: «Успеем, есть еще ночи, ночью хорошо работать - никто не мешает». Он работал, бывало, по трое суток, не покидая рабочего места, забывая об усталости, и своим примером увлекал других.
Соратники академика вспоминают еще один эпизод, который замечательно характеризует принципиальность С.А. Лебедева в отношении оценки достоинств и недостатков своей работы и научных изобретений. Государственная комиссия принимала машину БЭСМ-6 в комплексе с ее программным обеспечением, что явилось новым прецедентом приемки вычислительной техники. Операционная система Д-68 к моменту предъявления комиссии не полностью отвечала техническому заданию на ее разработку.
Отвечавший за комплекс в целом, главный конструктор С.А. Лебедев настоял на том, чтобы сами разработчики Д-68 перечислили все имеющиеся недоработки в операционной системе, хотя о многих из них вполне можно было бы умолчать. В результате честность и объективность ученого покорила Государственную комиссию, которая приняла комплекс в целом, предложив устранить отмеченные разработчиками недостатки, что и было сделано в назначенный срок.
Сергей Алексеевич Лебедев умел создавать в институте атмосферу большой и дружной семьи. Многие коллеги часто бывали у него дома на семейных праздниках, а на работу шли с таким настроением, как приходят в родной дом. Вместе со всеми сотрудниками Сергей Алексеевич участвовал в благоустройстве территории нового здания ИТМиВТ на Калужском шоссе (теперь Ленинский проспект), высаживал деревья и декоративные кусты, которые цветут по весне и сейчас.
Большое внимание Сергей Алексеевич уделял развитию самостоятельности у своих учеников и сотрудников. Если предложенное учеником решение было не хуже его наработок, то часто за основу принималось предложение сотрудника.
Несмотря на доброту и мягкость в отношении коллег, современники отмечали его решительность и даже категоричность, если дело касалось принципиальных вопросов. Как-то Лебедева вызвали в ЦК, где ему было предложено вместо разработки собственных машин начать копирование иностранных ЭВМ. Лебедев твердо отказался. К сожалению, его позиция не остановила министров тех лет.
Еще одной характерной чертой С.А. Лебедева было то, что он никогда не требовал к себе особых привилегий, полагающихся ему по академическому статусу, никогда не отделял себя от научного коллектива. Во время тяжелых испытаний на полигоне Сары-Шаган, в условиях проживания, далеких от комфорта, он жил там же, где и его сотрудники, питался в той же столовой.
Сергей Алексеевич не был «кабинетным ученым». В его напряженной интеллектуальной жизни находилось место и отдыху. Когда появлялась возможность использовать отпуск, он всегда выбирал активный отдых - горный альпинизм или поход на байдарках. Сын Лебедева Сергей, рассказывая о манере отца отдыхать, подчеркивал, насколько С.А.Лебедев умело расходовал свои силы, выбирал равномерный ритм и спокойно шел к цели. Такой подход «поспешать медленно» Сергей Алексеевич всегда применял и в работе, кропотливо создавая очередную ЭВМ.
Дело жизни академика С.А. Лебедева живет
Для нашей страны создание собственных вычислительных технологий было большим прорывом. Сергей Алексеевич еще в далекие 60-е годы понимал, что электронная вычислительная техника явится одним из самых мощных средств научно-технического прогресса, окажет огромное воздействие на развитие науки, экономики и обороны страны. Впоследствии в одной из своих статей он напишет: «Внедрение таких машин, реорганизацию умственного труда человека по их результатам можно сравнить только с таким этапом истории человечества, как введение машинного труда взамен ручного».
Первая БЭСМ стала основой серии из 6 поколений машин, внесших огромный вклад в развитие отечественной науки и техники: в освоении космоса, в атомной промышленности, в создании противоракетной обороны. Вне всякого сомнения, без Лебедевской вычислительной техники в этих отраслях сложно было бы достичь таких результатов. Этот вклад был настолько существенен, что его высоко ценили сами конструктора, в чьих интересах создавались ЭВМ.
Академик Королев говорил, что без своевременно сделанных Лебедевым машин было бы сложно начать осваивать космос. Даже в знаменитую формулу 3К - так журналисты называли засекреченных ученых И. В. Курчатова, С. П. Королева и М. В. Келдыша - сведущие люди и сами конструктора добавляли букву Л (С.А. 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.
Сергею Алексеевичу Лебедеву удалось сформировать отечественную школу исследований и разработок, которая многие годы по ряду направлений удерживала лидирующие позиции в мире. Только с середины 70-х годов XX века началось постепенное отставание от западных разработчиков. Во многом это было связано с копированием серии IBM, а также с наметившимся разрывом в области элементной базы.
Международное признание пришло к Лебедеву много лет спустя после кончины. Международное компьютерное общество IEEE Computer Society удостоило С. А. Лебедева своей высшей наградой - медалью «Computer Pioneer Award» за выдающиеся новаторские работы в области создания вычислительной техники. На медали написано: «Сергей Алексеевич Лебедев. Разработчик и конструктор первого компьютера в Советском Союзе. Награжден в 1996».
Дело жизни академика Лебедева продолжает жить в его родном Институте. После 40 лет успешной работы ИТМиВТ в тяжелые 90-е годы, как и многие другие государственные институты, пережил сложные времена. Возрождение началось в 2005 году со сменой руководства и перестройкой работы Института, будущее которого теперь видится в становлении ИТМиВТ как ведущего R&D-центра международного формата.
Сегодня научный коллектив успешно занимается разработкой встраиваемых систем для ответственных применений, интеллектуальных решений на базе сенсорных сетей, системного и встроенного программного обеспечения, перспективных вычислительных архитектур и т.д.
В Институте работает базовая кафедра ЭВМ, ведется подготовка специалистов по основным направлениям: основы конструирования ЭВМ, системы автоматизированного проектирования, компьютерные сети и системы, архитектура специализированных вычислительных систем и проч. Проводится работа со студентами старших курсов МГУ и МФТИ, которые учатся на реальных проектах и многие после защиты дипломов приходят работать в ИТМиВТ, пишут кандидатские работы, становятся учеными.
Замечательно, что на том историческом этапе научно-технического развития, когда ЭВМ с программным управлением неизбежно должны были появиться на свет, появился такой ученый, который всем своим опытом предыдущих работ, своим творческим энтузиазмом, искренней верой в правоту своих идей оказался готов возглавить становление компьютеростроения в нашей стране.
Именно сейчас, наблюдая бурное развитие индустрии электронной техники и ее проникновение буквально во все сферы науки и жизни общества, мы можем только удивляться небывалой прозорливости Сергея Алексеевича Лебедева, сумевшего оценить зарождение судьбоносного научно-технического направления, определить, предложить и реализовать основополагающие решения, увидеть перспективы их развития и успешно руководить их воплощением.
Экспертная группа / R&D.CNews
Оригинал статьи читайте на сайте