Первые проекты ЭВМ

Организатором и первым директором Института электронных управляющих машин "ИНЭУМ" был член-корреспондент АН СССР И.С.Брук (1902-1974).

С мая по декабрь 1948 г. в Москве открылись три научных центра, создававших первые советские ЭВМ: Институт точной механики и вычислительной техники Академии наук СССР (ИТМиВТ АН СССР), специальное конструкторское бюро (СКБ) 245 и лаборатория академика И.С. Брука, в которой был собран первый компьютер в Москве. Именно они сформировали авангард советской вычислительной техники, став её главными опорными пунктами, а затем, многие годы если не диктовали, то, как минимум, задавали всей стране темп и ритм её развития.

Начало исследовательских работ И. С. Брука по проблеме цифровых вычислительных машин относится к 1948 г. Он первым в СССР (совместно с Б.И. Рамеевым) разработал проект цифровой ЭВМ с жестким программным управлением.

В декабре 1951 г. в лаборатории электрических систем Энергетического института (ЭНИН) АН СССР был выпущен научно-технический отчет "Автоматическая цифровая вычислительная машина (М-1)", утвержденный 15 декабря 1951 г. директором ЭНИН АН СССР академиком Г. М. Кржижановским.

Первая действующая ЭВМ

В процессе проектирования и разработки М-1 были предложены и реализованы принципиально новые технические решения, в частности, двухадресная система команд, нашедшая впоследствии широкое применение в отечественной и зарубежной вычислительной технике. Логические схемы в машине М-1 строились на полупроводниковых элементах - малогабаритных купроксных выпрямителях КВМП-2-7, что позволило значительно уменьшить ее размеры. Осенью 1951 г. закончились работы по настройке. К декабрю того же года машина успешно прошла комплексные испытания и была передана в эксплуатацию. Одним из первых на М-1 решал задачи по ядерным исследованиям академик С. Л. Соболев, бывший в то время заместителем директора по научной работе в институте И. В. Курчатова. Три года машина М-1 находилась в эксплуатации и первые полтора года оставалась единственной в Российской Федерации действующей ЭВМ. Она была изготовлена в одном экземпляре, но ее архитектура и многие принципиальные схемные решения были приняты в дальнейшем за основу при разработке серийных машин "Минск", "Раздан" и др.

• полнейшая увлеченность главным направлением, оптимизм и уверенность в получении конечного результата;
• глубокое понимание цели, простота и образность аргументации;
• никаких разносов по поводу неудач;
• "импульсная подкачка" самостоятельной работы;
• уважительное отношение к исполнителям;
• никаких кабинетных разговоров, а разбор прямо на рабочем месте;
• полнейшая доступность и непринужденность при обсуждении любых вопросов.
  И. С. Брук имел, как говорят, трудный характер, видел в людях либо только достоинства, либо только недостатки, к тому же обладал исключительным остроумием. Поэтому его рассказы о своих коллегах и научных противниках служили для всех нас постоянным источником развлечения…"

  Из воспоминаний члена-корреспондента АН СССР Н.Я. Матюхина,
  одного из разработчиков М-1.

В эти же годы известный математик П.С. Новиков (Математический институт им. В.А Стеклова АН СССР) вел семинар по развитию теории алгоритмов. Один из его учеников, А.А. Ляпунов, вспоминал:

"Косвенным образом этот семинар сильно содействовал тому,
что у многих его участников позднее возникли интересы
к электронным вычислительным машинам и кибернетике
и появилась уверенность в том, что для развития этих новых областей
органически необходим высокий уровень математической культуры".

Участника этого семинара, А.Л. Брудно, также ученика П.С. Новикова, И.С. Бруку удалось привлечь к разработке программ для первых ЭВМ.

Малые ЭВМ для научных расчетов

Разработка и монтаж машины М-2 (pdf 6,7Мб) были проведены с апреля по декабрь 1952 г. С 1953 г. осуществлялась круглосуточная эксплуатация М-2 при решении прикладных задач.

Уже в 1953 г. на ЭВМ были проведены численные расчеты нагрева ракет в атмосфере Земли. Скачок уплотнения воздуха, возникающий перед баллистической ракетой при гиперзвуковом обтекании, вызывал резкое увеличение температуры. Определение термодинамических параметров газа потребовало решения сложной системы алгебраических уравнений и могло быть выполнено только на цифровой ЭВМ. Результаты расчетов использовались в ОКБ С.П. Королева для определения необходимого количества теплозащитного материала конструируемой межконтинентальной ракеты.

Вокруг М-2 сложился неформальный круг программистов, работавших в разных организациях, в который входили Г.М. Адельсон-Вельский, В.Л. Арлазаров, М.М. Бонгард, А.Л. Брудно, М.Я. Вайнштейн, Д.М. Гробман, А.С. Кронрод, Е.М. Ландис, И.Я. Ландау, А.Л. Лунц и другие. Они занимались программированием игровых задач, задач распознавания и диагностики. Результаты этих исследований привели к находкам оригинальных методов перебора, в частности метода ветвей и границ, построения справочных систем с логарифмическими записью и поиском и т. д.

Опыт программирования задач в кодах М-2 привел А.Л. Брудно к разработке метода программирования в содержательных обозначениях.

24 июня 1954 г. в Энергетическом институте АН СССР А.А.Ляпунов начал свой цикл лекций о кибернетике для самых разных аудиторий ученых докладом по теме "Об использовании математических машин в логических целях", вызвавший бурное обсуждение на последовавших семинарах того же института.

Зимой 1955 г., а затем в 1956 г. машина была существенно модернизирована, после чего она имела оперативную память на ферритовых сердечниках емкостью 4096 чисел. На М-2 проводились расчеты для Института атомной энергии (академик С. Л. Соболев), Института теоретической и экспериментальной физики АН СССР (академик А. И. Алиханов), Института проблем механики АН СССР (расчеты прочности плотин Куйбышевской и Волжской гидроэлектростанций), Теплотехнической лаборатории АН СССР (академик М. А. Михеев), Военно-воздушной академии, Артиллерийской академии, института "Стальпроект" и многочисленные расчеты по тематике академика А. И. Берга, который в 1958 г. возглавил Совет по кибернетике АН СССР. Профессор МГУ А.А. Ляпунов стал заместителем председателя Совета. Доктор биологических наук Елена Алексеевна Ляпунова вспоминала, как отец водил ее к И.С. Бруку, показывая работающую ЭВМ и объясняя будущее значение их применения не только для техники, но и для медицины, биологии и других областей науки.

Президиум Академии наук СССР Постановлением от 29.06.1956 г. №290 признал "…целесообразным выделить из Лаборатории электрических систем Энергетического института им. Г.М. Кржижановского на правах самостоятельного научного учреждения в составе Отделения технических наук Лабораторию цифровых управляющих машин и систем с тематикой, определенной п.4 пятилетнего плана проблемы объединения энергетических систем".

Следующей ЭВМ стала М-3, разработанная под руководством И. С. Брука совместно с Научно-исследовательским институтом электротехнической промышленности (ныне - ВНИИЭМ). В машине была реализована концепция малогабаритной ЭВМ и широко использованы полупроводниковые элементы. Это позволяло применять ее в научно-исследовательских организациях и конструкторских бюро без создания специальных помещений. На М-3 производилось интегрирование обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных (как линейных, так и нелинейных), решение систем линейных уравнений со многими неизвестными, алгебраических и трансцендентных уравнений и др.

ИНЭУМ АН СССР

В конце 50-х И.С. Брук сформулировал понятие "управляющие ЭВМ" (doc 115Кб), которые отличаются от универсальных ЭВМ характером связи с объектом управления, возможностью работы в реальном времени и более высокой надежностью, в том числе, в неблагоприятных промышленных условиях внешней среды. Впервые предлагалось применять вычислительную технику не только для сложных математических, физических или технических расчетов, но и для управления технологическими объектами и автоматизации производства в целом.

Тем самым было открыто новое и перспективное направление разработок. Объективная необходимость реализации идей Брука привела к созданию в 1958 году на базе Лаборатории управляющих машин и систем (ЛУМС) АН СССР нового института - Института электронных управляющих машин (ИНЭУМ) АН СССР (постановление Президиума АН СССР от 27.06.1958 г. №413). Его первым директором был назначен сам И.С. Брук.

Постановлением от 26.09.1958 г. №622, подписанным Президентом Академии наук СССР академиком А.Н. Несмеяновым, утверждена структура нового института:

1. Теоретический отдел
2. Отдел технической кибернетики в составе:
   • лаборатории комплексной автоматизации управления
   • лаборатории автоматического регулирования
   • лаборатории кодирования и передачи информации
   • спецлаборатории №1
   • спецлаборатории №2
3. Отдел вычислительной техники в составе:
   • лаборатории запоминающих устройств
   • лаборатории устройств ввода и вывода информации
   • лаборатории новых элементов
   • лаборатории методов измерений
   • лаборатории элементов и устройств для логических и арифметических действий
4. Вычислительный отдел.

В институте в 60-х годах разрабатывались научные принципы и архитектуры построения цифровых ЭВМ и были созданы новые модели машин для различных применений в отраслях науки и народного хозяйства: М4 - для управления в реальном времени комплексом радиолокационных станций, М7 (pdf 280Кб) - для управления мощными энергоблоками тепловых электростанций, М5 - для планово-экономических расчетов. Надо отметить, что сведения о производстве зарубежных ЭВМ с решениями аналогичными некоторым реализованным в ИНЭУМ архитектурным принципам стали известны у нас после завершения разработок.

В августе 1961 г. на основании Постановления ЦК КПСС и СМ СССР от 03.04.1961 г. №299 и распоряжения Президиума АН СССР от 19.04.1961 г. №3-586 ИНЭУМ переподчинен Госэкономсовету СССР.

В июле 1963 г., в связи с организацией Госкомитета по приборостроению, средств автоматизации и систем управления (в дальнейшем - Минприбор СССР), институт передается в его ведение.

ИНЭУМ с 1970-х до наших дней

В начале1970-х ИНЭУМ был головным разработчиком системы АСВТ-М (агрегатная система средств вычислительной техники на микроэлектронной базе), позволяющей реализовывать вычислительные комплексы для использования на различных уровнях иерархии управления. Разработанные в институте модели АСВТ-М включали три типа центральных ядер вычислительных систем (М-4000, М-400, М-40) с общим набором устройств ввода/вывода, отображения информации, устройств связи с объектами, устройств контроля и регулирования. М-4000 была первой в СССР машиной на интегральных схемах.

В 1970-1980 годах ИНЭУМ возглавлял работы по созданию системы малых ЭВМ (СМ ЭВМ) (doc 130Кб). Исследования, разработки и производство средств вычислительной техники по программе СМ ЭВМ проводились в рамках межотраслевой и международной кооперации с единой научно-технической и организационной политикой. Под методологическим руководством ИНЭУМ научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по СМ ЭВМ выполняли более 30 институтов, КБ и предприятий Советского Союза, Болгарии, Венгрии, ГДР, Кубы, Польши, Румынии, Чехословакии. Разработанные технологии и стандарты СМ ЭВМ охватывали все аспекты унификации интерфейсов, элементной базы, конструкций, узлов и устройств, моделей ЭВМ и программных средств с учетом технологии и мощности отечественной промышленности и позволили организовать крупносерийное производство. Мини- и микро-ЭВМ, устройства, входящие в состав СМ ЭВМ, управляющие (УВК), измерительно-вычислительные комплексы (ИВК) и автоматизированные рабочие места (АРМ) на их базе, выпускались крупными сериями на предприятиях Министерства приборостроения и средств автоматизации, Министерства радиопромышленности и др. в СССР (в Киеве, Москве, Вильнюсе, Северодонецке, Орле, Тбилиси, Виннице, Черновцах, Гомеле) и предприятиях других стран.

По существу система организации научно-технической деятельности в рамках СМ ЭВМ представляла прообраз новой экономики с единой концептуальной основой и децентрализованным административно-хозяйственным корпоративным управлением.

В 1974-2000 гг. по разработкам ИНЭУМ было выпущено более 80 тыс. вычислительных комплексов СМ ЭВМ, которые стали основой технологической базы автоматизации управления и обработки информации в различных отраслях народного хозяйства. Важно подчеркнуть, что индустрия СМ ЭВМ включала в себя развитую по всей стране инфраструктуру технического обслуживания и обучения.

В 2008 г. в связи с 50-летием открытому акционерному обществу "Институт электронных управляющих машин" (ОАО "ИНЭУМ") присвоено имя И.С. Брука. На торжественном заседании, посвященном этой знаменательной дате, наиболее заслуженным действующим и бывшим его сотрудникам и партнерам вручены памятные юбилейные медали за многолетний и творческий вклад в деятельность и достижения Института.

Подробную информацию можно найти:
1. http://www.computer-museum.ru/
2. Малиновский В.Н. История вычислительной техники в лицах. -
Киев: фирма "Кит", ПТОО "А.С.К.", 1995
3. Российский государственный архив научно-технической документации (РГАНТД), фонд № 370, опись 1-2