Команда Поколение IT / ПИМ-17 — различия между версиями

Название команды

Поколение IT

Девиз команды

Мы поколение новое,

Делать любое готовое.

Если берешься за дело, давай,

Ты не пасуй, никогда не сдавай!

Гаджеты нам скорее вручайте,

Подключайтесь к нашей работе

И никогда не забывайте

Об IT сфере - нашей заботе!

Логотип команды

Участники команды

Этап 1

Цифровая вычислительная "Машина ГИФТИ".(Пульт машины ГИФТИ — середина. Телетайп РТА-50 — справа)

Одна из трёх стоек машины "ГИФТИ". Справа — типовые блоки.

Информация о фотографии

Автор фотографии Кетков Юлий Лазаревич (17 июля 1935 года — 11 января 2014 года) — учёный, доктор технических наук, профессор кафедры математического обеспечения ЭВМ факультета вычислительной математики и кибернетики (ВМК) ННГУ, заведующий лабораторией математического обеспечения ЭВМ НИИ прикладной математики и кибернетики, лауреат премии Совета министров СССР в области кибернетики, действительный член Международной академии информатизации, член-корреспондент Академии инженерных наук РФ.

Биография Юлия Лазаревича Кеткова

Кетков Ю. Л.

Биография Кеткова Ю. Л.(лента времени)

Юлий Лазаревич Кетков – выдающийся нижегородский учёный и замечательный преподаватель. Нет ни одной области, связанной с программированием, развитие которой в Нижегородском регионе происходило бы без его участия, начиная от школьных олимпиад и заканчивая защитой диссертаций. Он не только учил студентов, занимался научно-исследовательской работой, был разно сторонним и талантливым человеком, он был носителем истории отечественного программирования , и сам был жив ой историей этой области деятельности. В 1956 г . среди шести студентов 5 курса физико-математического факультета Горьковского государственного университета им. Н.И. Лобачевского Юлий Лазаревич был направлен на стажировку в Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова. Научным руководителем его дипломной работы стал А.А. Ляпунов, его наставниками – А.П. Ершов, Э.З. Любимский , М.Р. Шура-Бура, С.С. Камынин , В.С. Штаркман. Юлий Лазаревич Кетков не просто знал этих замечательных людей и учился у них, он успел рассказать об этой части истории становления отечественного программирования, эти рассказы составляют большую часть настоящей книги. Мемуары Юлия Лазаревича включают воспоминания о таких этапах становления российского программирования как разработка операционных систем первых ЭВМ, создание первых вузовских компьютеров, написание первых трансляторов высокоуровневых языков программирования , появление многопользовательских систем и многое другое. Кетков прекрасно знал аппаратные особенности ЭВМ и умело использовал эти знания при разработке соответствующего программного обеспечения. Попав после окончания университета по распределению в ГИФТИ, он участвовал в создании первой в стране вузовской цифровой вычислительной машины и первой ЭВМ, по строенной в г. Горьком – машине "ГИФТИ", где его интерес к аппаратному обеспечению позволил решить ряд вопросов, направленных на улучшение быстродействия. Юлий Лазаревич собрал коллекцию узлов и агрегатов вычислительных машин от первых систем до современных компьютеров , постоянно демонстрировал их студентам на лекциях, а впоследствии его коллекция стала основой экспозиции музея факультета вычислительной математики и кибернетики. Именно восприятие ЭВМ как симбиоза аппаратного и программного обеспечения позволяло ему разрабатывать эффективные алгоритмы и писать программы, достойные подражания.

Юлий Лазаревич Кетков был последним из когорты разработчиков программного обеспечения для одного из самых знаменитых и титулованных отечественных компьютеров – БЭСМ-6, причём он не только принимал непосредственное участие в разработке ОС ИПМ, но и смог рассказать об этом в своих воспоминаниях.

Юлий Лазаревич стал инициатором и руководил разработкой первого в стране транслятора с языка Бейсик для ЭВМ типа М-20, что позволило поднять планку практического освоения ЭВМ на новую высоту. Как исследователь , он участвовал в решении сложнейших задач того времени, покрывавших область от космических полётов до эффективного раскроя корпусов судов при их проектировании. При его непосредственном участии в вычислительном центре ГГУ появился первый учебный терминал-класс в те времена , когда многопользовательские системы ещё только зарождались, и работал этот класс именно на Бейсике. Юлий Лазаревич любил вычислительное дело всем сердцем и делился своей любовью – из-под его пера вышло множество книг , учебников и пособий, по свящённых как языкам программирования, особенно любимому Бейсику, так и сложным прикладным системам и свободно распространяемому программному обеспечению. Не одно поколение студентов училось, учится и будет учиться по его книгам.

Главный наставник Юлия Лазаревича Кеткова - Алексей Андреевич Ляпунов

Алексей Андреевич Ляпунов — советский математик, один из основоположников кибернетики, член-корреспондент АН СССР. Специалист в области теории функций вещественного переменного и математических вопросов кибернетики. В 1928 году Ляпунов поступил на физико-математический факультет Московского университета. Однако через год он принимает решение покинуть университет. Поступает на работу к П. П. Лазареву в Институт физики и биофизики. С 1934 года до начала 1950-х годов А. А. Ляпунов работал в Математическом институте им. В. А. Стеклова, где под руководством П. С. Новикова прошла его докторантура. Когда академик М. В. Келдыш организовал в 1953 году в составе Математического института АН СССР Отделение прикладной математики (ныне Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН), он предложил А. А. Ляпунову возглавить в нём работы по программированию. С осени 1952 года преподавал на механико-математическом факультете МГУ, профессор кафедр математической логики и вычислительной математики, где и познакомился с Ю. Л. Кетковым.

Биография Ляпунова А.А.(лента времени)

Соратники Кеткова Ю.Л.

Соратники Кеткова Ю.Л (ментальная карта)

Люди, принявшие непосредственное участие в создании, монтаже и вводе машины в эксплуатацию

Слева направо: Г.Д. Зарницын, А. Аралов, Р.Х. Садеков, Н.А. Железцов, Н.В. Жеглова, А.М. Гильман, М.Я. Эйнгорин, А.М. Гончаров, В.А. Дозоров (презентация)

Проект первой в СССР вузовской цифровой вычислительной машины был задуман в 1955-56 гг. сотрудниками кафедры теории колебаний радиофизического факультета ГГУ и активно поддержан её новым заведующим Николаем Александровичем Железцовым.

Первый период был более характерен работами теоретического направления. К ним относятся блестящая дипломная работа Марка Исааковича Фейгина, связанная с исследованием динамики поведения триггера ( 1952 г .), проект арифметического устройства ЭВМ последовательного действия (Михаил Яковлевич Эйнгорин, 1954 г .), система команд и архитектура ЭВМ с двухуровневой памятью (Аркадий Моисеевич Гильман, 1955 г .). Две последние работы были представлены на Всесоюзной конференции «Пути развития советского математического машиностроения и приборостроения», состоявшейся в 1956 г .

Наряду с учебными макетами подобного рода и глубокими теоретическими изысканиями на кафедре началась и более кропотливая экспериментальная работа по созданию отдельных узлов и блоков цифровой техники. В 1954-55 гг. довольно много дипломных работ (С. Буторин, А. Гончаров, Б. Караулов, Б. Кожинская и др.) было посвящено решению этих практических задач. Исторически сложилось так, что выпускники кафедры, посвятившие себя новой тематике, группировались вокруг Аркадия Степановича Тарантовича (выпускника 1953 г ). В составе группы инженеров-разработчиков, включённой в штат ГИФТИ и активно поддерживаемой её директором Яковом Никитичем Николаевым, появились Александр Михайлович Гончаров (выпускник 1955 г . ), Марк Давыдович Брейдо, Нина Всеволодовна Жеглова, Григорий Дмитриевич Зарницын и Рафек Хасьянович Садеков (выпускники 1956 г ). Основной объём работ по изготовлению блоков машины ГИФТИ выпал на группу, опекаемую Зоей Семеновной Кечиевой. В её составе работали техники и монтажники Леша Алексеев, Саша Аралов, Валя Блинничева, Лева Маркин, Вена Монахов, Толя Рожков и чертежница Дина Мануилова. В разработке силовых компонент (блоки питания, сетевые фильтры) принимал активное участие Виктор Иванович Королев. Дизайн пульта ЭВМ и разработка электронной схемы управления встроенным растровым дисплеем выполнены Григорием Григорьевичем Денисовым.

Слева направо: А.М. Гончаров и А.С. Тарантович

М .Д. Брейдо и Г.Д. Зарницын за отладкой арифметического устройства

В 1957 г общее руководство работами по созданию, монтажу и вводу машины ГИФТИ в эксплуатацию было поручено к.ф.-м.н. Артемию Сергеевичу Алексееву, который возглавил образованный к концу года Вычислительный центр ГИФТИ и руководил им, практически, до конца своей жизни. На фото представлены сотрудники ГИФТИ, так или иначе причастные к разработке проекта машины "ГИФТИ".

Создатели ГИФТИ(диаграмма)

Этап 2

Предпосылки к созданию ЭВМ

С 1954 года по приглашению со стороны ведущих учёных Горьковского исследовательского физико-технического института (ГИФТИ), физико-математического и радиофизического факультетов ГГУ в город Горький начали приезжать московские учёные, закладывавшие основы новой науки — кибернетики. Самым известным среди гостей был профессор Алексей Андреевич Ляпунов. Он работал на кафедре вычислительной математики на мехмате МГУ и по совместительству заведовал отделом программирования в Отделении Прикладной Математики (ОПМ) при Математическом институте АН СССР имени акад. В.А. Стеклова. А.А. Ляпунов был достаточно известным исследователем в области теории множеств. Начав в новой для себя роли работу на одной из первых отечественных ЭВМ «Стрела- 1» , Алексей Андреевич сумел предугадать влияние вычислительной техники (ВТ) на развитие различных научных направлений. Он активно отстаивал позиции гонимых наук, и ему удалось сплотить многих учёных — генетиков, физиологов, лингвистов, математиков. Под его руководством с 1955 года при кафедре вычислительной математики на мехмате МГУ работал научный семинар по смежным вопросам кибернетики и физиологии.

Семинары, привлекали не только преподавательский состав физмата и радиофака. Среди слушателей было довольно много студентов. Эти семинары оказали своё влияние на решение указанной шестерки студентов физмата специализироваться в области вычислительной математики. Электронных вычислительных машин в то время не только в ГГУ, но и в городе Горьком ещё не было. Поэтому шесть студентов 5-го курса физико-математического факультета — Бебихов В.А., Бочкарева Т.Е., Виткина И.А., Кетков Ю.Л., Корнилова В.М. и Первин Ю.А., которые рискнули специализироваться по новой для ГГУ специальности «вычислительная математика», были направлены на годичную стажировку в Москву.

После окончания ГГУ пять из шести вычислителей были распределены на работу в ГИФТИ.

Характеристики данной ЭВМ и способы её эксплуатации

• В основу машины "ГИФТИ" был положен проект А. М. Гильмана, однако в процессе его реализации многие функциональные узлы подверглись серьёзным изменениям.

• Машина "ГИФТИ" представляла собой универсальную ЦВМ последовательного действия с оперативной памятью из 2016 слов длиной по 32 бита.

• Специально для неё в ОКБМ был изготовлен магнитный барабан, вращавшийся со скоростью 6000 об./мин. На этом барабане помимо ячеек оперативной памяти были реализованы сверхбыстрые рециркуляционные регистры, позволившие довести скорость работы арифметического устройства до 6000 сложений в сек.

• В арифметическом устройстве машины "ГИФТИ" была реализована схема ускоренного умножения и смоделирована оригинальная схема ускоренного деления двоичных чисел.

• Присутствие у машины "ГИФТИ" медленной оперативной памяти.

• Большое количество операций типа регистр-регистр или память-регистр.

ЦВМ ГИФТИ(ментальная карта)

Первый коллектив пользователей машины ГИФТИ состоял из трёх выпускников физмата — Ю.Л. Кеткова, В.М. Корниловой и Ю.А. Первина.

Первые инженерно-технические задачи, которые решались на машине "ГИФТИ", были связаны с исследованиями систем обыкновенных дифференциальных уравнений высокого порядка. Главным поставщиком задач такого рода была лаборатория, возглавляемая Н.А. Железцовым, которая по заданию ОКБМ разрабатывала и исследовала схемы управления ядерными реакторами. На машине "ГИФТИ" ввод программы решения аналогичной задачи занимал считанные секунды, в отличие от предшествующей МН-8, и после получения многометровых распечаток с таблицами исследуемых функций пользователь мог неспешно их анализировать, освобождая компьютер для решения других задач.

К 1958 году на экране дисплея появилась первая цифровая мультипликация: на фоне ёлочки, контуры которых были образованы неподвижными битовыми комбинациями, опускались снежинки — перемещающиеся ярко светящиеся точки (двоичные «единицы»).

До 1961 года машина "ГИФТИ" была в Вычислительном центре единственной цифровой ЭВМ, на которой успешно решались многие научно-технические задачи и воспитывались первые кадры горьковских программистов.

Сравнительный анализ машины "ГИФТИ" и ЭВМ данного периода

Сравнительный анализ ЭВМ (электронная таблица)

Ранее разработанные отечественные ЭВМ обладали быстродействием 100 оп/сек (Урал-1), 2000 оп/сек (Стрела-1) и 7000 оп/сек (БЭСМ). Причём в двух последних компьютерах была реализована более дорогостоящая параллельная арифметика. В арифметическом устройстве машины "ГИФТИ" была реализована схема ускоренного умножения и смоделирована оригинальная схема ускоренного деления двоичных чисел.

Общая производительность машины "ГИФТИ" сдерживалась медленной оперативной памятью. Однако система её команд предусматривала довольно много операций типа регистр-регистр или память-регистр. Впоследствии такой подход стал основным в архитектуре машин третьего поколения — ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ. Одной из интересных особенностей логики выполнения команд машины "ГИФТИ" была система автоматической модификации исполнительного адреса и управления приращением в индексном регистре. На пульте машины находилась электронно-лучевая трубка, предназначенная для просмотра содержимого регистров и ячеек оперативной памяти, используемая как своеобразный растровый дисплей. Ввод данных и программ производился с перфоленты со скоростью 300 знаков в сек, тогда как электромеханический трансмиттер фототелеграфного аппарата выжимал всего 7 знаков в сек. Для вывода результатов вычислений использовался обычный рулонный телетайп РТА-51.

По сравнению с ЭВМ «Стрела», занимавшей тогда машинный зал площадью в 300 кв.м. и потреблявшей более 300 кВт электроэнергии, машина "ГИФТИ" поражала своими скромными параметрами (комната в 25 кв.м, 560 ламп, потребляемая мощность — порядка 11 кВт).

Машина "ГИФТИ" оказалась пятой (шестой, поскольку была ещё малоизвестная машина Курчатовского института — прим. ред. ) в стране универсальной цифровой вычислительной машиной вслед за ЭВМ БЭСМ (разработчик — ИТМ и ВТ, главный конструктор акад. С.А. Лебедев), «Стрела- 1» (разработчик — СКБ-245, главный конструктор Ю.Я. Базилевский), М-2 (разработчик — лаборатория управляющих машин АН СССР, научный руководитель чл.-корр. И.С. Брук), «Урал- 1» (разработчик — Пензенский завод САМ, главный конструктор Б.И. Рамеев). И она была первым компьютером, разработанным вузовскими учёными.

Советские ЭВМ (online доска)

1 -“Урал-1”

Главный конструктор: Рамеев Б. И. Основные разработчики: Антонов В. С., Лазарев А. И., Юдицкий Д. И., Невский А. Н., Мухин В. И., Павлов А. И., Калмыков А. Г. и другие.

Завод-изготовитель: Пензенский завод счетных аналитических машин Министерства приборостроения и средств автоматизации.

Год окончания разработки: 1955.

Год начала выпуска: 1956.

Область применения: инженерные расчеты в вычислительных центрах НИИ, КБ и на промышленных предприятиях.

Число выпущенных машин (серийность): 183 шт

“Урал-1” является одноадресной машиной с фиксированной запятой, работающей в двоичной системе. Двоичные числа, участвующие в операциях, соответствуют приблизительно 11-ти десятичным разрядам. Машина имеет постоянную длительность такта и работает со скоростью 100 операций в секунду. Память машины представлена тремя накопителями: накопителем на магнитном барабане (НБМ), накопителем на магнитной ленте (НМЛ) и накопителем на перфоленте (НПЛ).

К машине подключаются выходные устройства: печатающее (ПЧУ) и перфорирующее (ПФУ), которые служат для автоматической выдачи результатов на бумажную ленту или перфоленту.

2 -“М-2”

Главный конструктор: Карцев М.А. Основные разработчики: О. В. Росницкий, Л.В. Иванов, Е.Н. Филинов, В.И. Золотаревский.

Состав машины включал арифметический узел, запоминающие устройства, программный датчик и устройства ввода-вывода. Разработка и монтаж машины были проведены

в весьма короткий срок — с апреля по декабрь 1952 года. В январе 1953 года началась эксплуатация ЭВМ М-2 с памятью на магнитном барабане. В июне 1953 года было подключено и электростатическое запоминающее устройство на электронно-лучевых трубках. Зимой 1954-1955 гг. машина была существенно модернизирована. В целях дальнейшего усовершенствования машины в 1956 году было разработано, изготовлено и введено в состав машины ферритовое оперативное запоминающее устройство ёмкостью 4096 слов. Это потребовало введения специального регистра для запоминания того, какая область памяти используется в данный момент времени, и специальной операции изменения содержимого этого регистра (переключение областей памяти). В машине М-2 впервые была реализована идея укороченных адресов в командах и укороченных кодов операций как способа согласования форматов команд и форматов чисел. Эта идея была предшественником способов формирования исполнительных адресов в машинах второго и третьего поколений.

3 -“Стрела-1”

Главный конструктор: Базилевский Юрий Яковлевич, зам. главного конструктора Рамеев Б.И., Прокудаев Г.М., Литвинов А.М., Жучков Д.А., Шилейко А.В., основные исполнители: Цыганкин А.П., Трубников Н.В., Мельников Б.Ф., Монахов Г.Д., Лыгин И.Ф., Ларионова Л.А., Ларионов А.М.

Завод-изготовитель: Московский завод САМ. Ведомство: Министерство приборостроения и средств автоматизации СССР.

Год окончания разработки: 1953 г.

Год начало выпуска: 1953 г.

Область применения: научные расчеты в ВЦ АН СССР, ИПМ АН СССР МГУ им. М.В. Ломоносова и в вычислительных центрах некоторых министерств.

Число выпущенных машин: 7 образцов.

Стрела» отличалась гибкостью системы команд. В этой ЭВМ были использованы оригинальные решения в элементной базе, а также впервые выполнено матричное исполнение блока умножения на диодах. Впервые разработано и использовано оперативное ЗУ на 43 специализированных запоминающих электроннолучевых трубках.

Впервые разработаны и производились устройства ввода и вывода информации с перфокарт, накопитель на магнитной ленте и широкоформатное печатающее устройство.

На «Стрелах» отрабатывались первые отечественные приемы и методы программирования, в том числе и в операторной форме.

В 1954 г. разработка была отмечена Государственной премией. В течение нескольких лет «Стрела» была самой производительной ЭВМ в стране.

4 -“ЭВМ БЭСМ”

Главный конструктор: С. А. Лебедев; основные разработчики: К. С. Неслуховский, П. П. Головистиков, В. А. Мельников, В. С. Бурцев, В. Н. Лаут, А. И. Зимарев, А. Г. Лаут, А. А. Соколов, М. В. Тяпкин, В. Я. Алексеев, В. П. Смирягин, И. Д. Визун, А. С. Федоров, О. К. Щербаков и др.

Завод-изготовитель: Московский завод счетно-аналитических машин (САМ).

Год окончания разработки: 1953.

Год начала выпуска: 1953.

Число выпущенных машин: 1.

Область применения: крупные научные и производственные задачи.

БЭСМ-1 была машиной параллельного действия, имела развитую структуру и организацию связей устройств и сбалансированность их характеристик.

Важной особенностью БЭСМ-1 стало введение операций над числами с плавающей запятой с обеспечением большого диапазона чисел .На БЭСМ-1 обеспечивалась высокая точность вычислений выполнялись операции с удвоенной точностью при меньшем быстродействии.

Для машины БЭСМ-1 была разработана система контрольных задач-тестов, позволяющих быстро находить неисправности в машине, а также система профилактических испытаний для обнаружения мест возможных неисправностей.

Машины ЭВМ(лента времени)

Проблемная лаборатория электронно-вычислительных машин при ГГУ

За время с 1959 по 1990 год в ПЛЭВМ было разработано и внедрено в серийное производство пять поколений СПУ антенными комплексами космической связи каждый из которых имел ряд модификаций в зависимости от космического комплекса и его назначения. Все поколения систем цифрового управления были выполнены на уровне изобретений сотрудников ПЛЭВМ. Сотрудники ПЛЭВМ выполняли разработку, изготовление, настройку и сдачу межведомственным комиссиям опытных образцов каждого из поколений систем ее производственной и эксплуатационной документации. Системы управления, изготовленные сотрудниками ПЛЭВИ и принятые комиссиями, как правило, направлялись на опытную эксплуатацию на один их космических объектов. Документация на системы направлялась на опытный и далее серийный завод для их серийного производства. Запуск п производство опытного и серийного производств осуществлялся при участии сотрудников ПЛЭВМ.

ПРОБЛЕМНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ЭВМ ГИФТИ при ГГУ(лента времени)

Этап 3

Первая электронная таблица УИС - РГМ, её характеристики и особенности

В какой области и для решения каких задач была предназначена первая электронная таблица?

Прочее программное обеспечение, которое создавалось горьковскими программистами

Вывод

Задания для повторения темы

Полезные ресурсы

• Статья "Они были первыми" Кеткова Ю.Л.(Виртуальный компьютерный музей)
• Кетков Юлий Лазаревич. Учёный. Учитель. Личность / под ред. А.Ю. Кеткова – Нижний Новгород: Растр-НН, 2015
• УИС РГМ – прообраз первых электронных таблиц на ЭВМ типа М-20 / Ю. Л. Кетков (Виртуальный компьютерный музей)
• Развитие вычислительной техники и ее программного обеспечения в России и странах бывшего СССР : история и перспективы, труды SORUCOM-2014

Другие документы

• Сервис для создания логотипов

• Сервис для создания диаграмм

• Сервис для создания презентаций

• Сервис для создания ментальных карт
• Сервис для создания online доски