Команда Поколение IT / ПИМ-17

Материал из НГПУ им. К.Минина
Версия от 20:01, 11 декабря 2017; Веселова Ариадна (обсуждение | вклад) (Проблемная лаборатория электронно-вычислительных машин при ГГУ)

Перейти к: навигация, поиск

Содержание

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

Поколения ИТ.jpg













Участники команды

  1. Веселова Ариадна
  2. Егорычева Елена
  3. Суханова Любовь
  4. Романов Михаил

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

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.

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

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

Другие документы