Информационные технологии в СССР. Создатели советской вычислительной техники

Малиновский Борис Николаевич

Для размещения лаборатории Лебедеву удалось получить частично разрушенное здание бывшей монастырской гостиницы в селе Феофания под Киевом (ныне находится в черте города, и здание, восстановленное в своем изначальном назначении, имеет адрес ул. Лебедева, 19). У здания печальная история. После антирелигиозной кампании 1920– 1930-х и фашистской оккупации от некогда знаменитого Златоверхого монастыря остались лишь Всехсвятская церковь без куполов, служившая овощным складом, и это строение. В 1930-е годы бывшая гостиница для паломников и богомольцев была превращена в филиал Киевской психиатрической больницы. Гитлеровцы, вступив в Киев, расстреляли больных и превратили клинику в военный госпиталь. Во время обстрелов при освобождении Киева здание получило серьезные повреждения.

В Феофании, конец 1940-х годов. Крайний слева — М. А. Лаврентьев, рядом его жена В. Е. Лаврентьева

Получить это помещение и отремонтировать его удалось благодаря помощи вице-президента АН УССР М. А. Лаврентьева, имевшего по соседству полигон для испытаний кумулятивных зарядов, теорию которых он тогда разрабатывал. Пока шел ремонт бывшей гостиницы, Лебедевы летом жили в двухкомнатном домике на территории лаврентьевского полигона. Интересно, что, по воспоминаниям родных и близких Сергея Алексеевича, первые года полтора Лаврентьев и Лебедев, как соседи по лестничной клетке, практически не общались и лишь

здоровались при встречах. Крепкая дружба и сотрудничество начались лишь, когда Лаврентьев узнал о проекте вычислительной машины, который поддержал с большим энтузиазмом. Хотя в создании ЦВМ он непосредственно не участвовал (если не считать предварительных обсуждений на семинаре Лебедева), Лаврентьеву было суждено сыграть важную роль в судьбе Лебедева и советской вычислительной техники вообще.

К началу 1949 года здание в Феофании было отремонтировано полностью. З. Л. Рабинович вспоминает: «И вот осенью 1948 года в первую же отремонтированную комнату была переведена моя группа, работавшая над созданием установки полунатурного моделирования. На этом же первом этаже был устроен кабинет Сергея Алексеевича (как заведующего лабораторией), одна комната была отдана как дополнительное помещение радиотехнической лаборатории С. И. Тетельбаума, а все остальные комнаты этого этажа были заняты под разработку ЭЦВМ МЭСМ. В углубленном этаже (слово «подвальный» для него мало подходит [9] ) размещались силовые установки, мастерские и склад, а весь второй этаж был занят под жилые помещения». В этих комнатах постоянно проживал главный инженер лаборатории Ростислав Яковлевич Черняк с семьей, были небольшие семейные квартиры самого Сергея Алексеевича (в летние месяцы использовавшиеся на полную катушку — вместо дачи), его заместителя Льва Наумовича Дашевского, а также комнаты для временного проживания приезжающих сотрудников.

9

В чем читатель может убедиться, взглянув на приведенную на цветной вклейке современную фотографию здания по улице Лебедева, 19.

Ездить ежедневно на работу в Феофанию было сложно. Как вспоминает С. Б. Погребинский [1.7], «в поселок Феофания не заходил никакой городской транспорт. От ближайшей к поселку городской улицы нужно было проехать несколько километров по грунтовой дороге по грязи — весной и осенью, по снегу — зимой. Старенький автобус, списанный военной частью и подаренный С. А., с трудом, при дружной помощи сотрудников привозил утром и отвозил в город по окончании рабочего дня.

Обычно дня не хватало. Те, кто оставался, ночевали в общежитии. Еду, чай готовили на электроплитках. Наградой остающимся были вечерние прогулки по широко раскинувшимся дубовым лесам и рощам». О бытовых условиях он пишет: «В поселке Феофания не было ни водопровода, ни канализации. Рядом с домом на опушке замечательного старого дубового леса выкопали глубокую яму и построили деревянные кабинки — две для мужчин и две для женщин. Недалеко разместили рукомойники. Все это было рассчитано на всесезонное использование. Для весенней и осенней распутицы набросали камешки. Зимой прокапывали тропинку в сугробах и время от времени посыпали ее песком».

В одном из интервью [1.8] С. Б. Погребинский вспоминает другие подробности быта сотрудников лаборатории: «Каждый день из Киева в поселок сотрудников возил специально выделенный автобус. Но в 17 часов он уезжал. А что успеешь до пяти часов? Мы зачастую оставались на работе по несколько суток, недель. Я, бывало, запасался в городе сотней яиц, килограммом сала — и „исчезал“ из дома на полмесяца, а то и больше.

— Скудный рацион…

— Если честно, мы время от времени вносили в него разнообразие за счет картофеля и фруктов, „одолженных“ на огородах и в садах крестьян. Даже наведывались в сад президента Академии наук Украинской ССР академика Александра Палладина. В Феофании находилась его дача, там росло много кустов черной смородины. Вечером мы тайком забирались туда полакомиться ягодами…»

В летние месяцы в жизни лаборатории принимали живое участие Алиса Григорьевна и дети — в оборудовании спортплощадок, в уборке территории. И по сей день эта местность на окраине Киева занята в основном лесом и запущенными садами — идеальное совмещение летнего отдыха и работы. Лебедева часто можно было видеть в лесу на любимом пеньке, с завязанным по углам носовым платком на голове, склонившимся над записями.

Еще в начале 1949 года, одновременно с организацией семинара, Лебедев роздал сотрудникам задания на проектирование узлов будущей машины. В середине 1949 года, когда на высшем уровне было принято решение о создании макетного образца, Сергей Алексеевич сформировал коллектив для работы над МЭСМ. В него вошло около 20 человек, в основном молодых специалистов, распределенных по нескольким группам. Арифметическую группу возглавил М. М. Пиневич, центрального управления — А. Л. Гладыш, электронного запоминания — С. Б. Погребинский (с марта 1950 года — И. М. Лисовский), электриков — М. А. Беляев, конструкторскую — В. В. Крайницкий, аспирантов — З. Л. Рабинович.

Отметим, что схемы МЭСМ проектировались при наличии единственного печатного пособия — переводной книги Г. Дж. Рейха «Теория и применение электронных приборов». Современному читателю, возможно, прослушавшему в институте курс цифровой схемотехники во всем ее разнообразии, непросто осознать, что учебников и справочников по типовым схемотехническим узлам цифровых устройств тогда не существовало. А немногие известные основы импульсной техники были жестко привязаны к суперзасекреченной области — радиолокации, и малодоступны для изучения рядовым инженерам без допуска. С. Б. Погребинский вспоминает: «Например, очень полная многостраничная книга „Импульсная техника“, написанная профессором Ицхоки, полковником, заведующим кафедрой Академии связи, была издана Министерством обороны с грифом „Совершенно секретно“. Знакомиться с ней можно было только в спецхранах, что сделало ее практически недоступной многим специалистам. Я смог ознакомиться с ней только в 1957 г. Вред, нанесенный засекречиванием этой книги, которая была прекрасным учебником, очень трудно переоценить» [10] . Кроме того, радиолокационные устройства, разумеется, сильно отличаются от вычислительных машин. Так что большинство устройств для узлов машины приходилось изобретать заново (вспомним диссертацию друга Лебедева — Анатолия Владимировича Нетушила по триггерам, защищенную как раз в эти годы).

10

Уточним, что речь, по всей видимости, идет о книге Якова Семеновича Ицхоки (1906–1984) «Импульсная техника», изданной в 1949 году в издательстве «Советское радио». Однако кроме нее существовал некий конспект лекций, прочитанных Я С. Ицхоки, как он сам отмечает в аннотации, на факультете усовершенствования инженеров Всесоюзного заочного энергетического института, изданный тем же издательством в том же году и теоретически доступный всем гражданским. На практике, вероятно, этот конспект, изданный «на правах рукописи», был реально доступен лишь слушателям лекций Ицхоки — напомним, что в те годы привычной ныне множительной техники еще не существовало.

Схема элементарной ячейки блока памяти арифметического устройства МЭСМ (из книги [1.10]). Блок представлял собой тактируемый регистр сдвига и состоял из 16

таких ячеек плюс отдельная ячейка знака числа

Потому, как вспоминает Игорь Михайлович Лисовский (участвовавший в создании МЭСМ с самого начала, а после вместе с Лебедевым переехавший в Москву), первые схемы получались громоздкими и перенасыщенными элементами, так, что Лебедев даже ввел специальный «коэффициент упрощения», который учитывался при начислении премии. Годные схемы заносились в специальный журнал, причем перед занесением Лебедев лично придирчиво изучал предложенный вариант и при необходимости участвовал в его доработке.

МЭСМ. За пультом Л. Н. Дашевский (справа) и С. Б. Погребинский, 1951 год

«Если долго не добивался необходимого результата», — пишет И. М. Лисовский, — «уходил в лес, на любимый пенек, и там, вычерчивая отдельные элементы схемы, временные диаграммы и производя расчеты, часто только на пачках папирос, находил ошибки и радостный возвращался к прерванной работе».

Всеволод Сергеевич Бурцев, влившийся в коллектив Лебедева уже в Москве, вспоминает о трудностях отладки первых экземпляров ЭВМ на отечественных комплектующих:

«Если учесть, что Сергей Алексеевич начинал создание ЭВМ в период, когда основными логическими элементами были ламповый вентиль и триггер, отказывавшие через каждые 100–1000 часов работы, а первые ЭВМ содержали более 1000 таких элементов, то отладка первого образца ЭВМ всегда велась на фоне непрерывных сбоев и ежечасных отказов. Фактически шло сражение за то, кто победит — отладчик, который должен был на фоне сбоев и отказов устранить все дефекты проекта, или ненадежные элементы. В том случае, если частота возникновения неисправностей превышала скорость их устранения, разработка не могла увидеть свет и считалась неработоспособной».

К этому стоит добавить, что из-за недостатка средств в МЭСМ устанавливались бытовые электронные лампы, которые выходили из строя гораздо чаще специально отобранных ламп «военной приемки», и приходилось идти на ухищрения для снижения количества отказов. Кроме того, системы охлаждения МЭСМ тоже были несовершенны (что неудивительно — все-таки первый опыт), и, по свидетельству Е. Шкабары и Л. Дашевского [1.9], в летние месяцы днем машину вообще приходилось выключать на несколько часов. О режиме и методах воспитания сотрудников лаборатории Бурцев вспоминает:

«Прежде всего мы знали, что Сергей Алексеевич может выполнить любую работу за нас. Так, зачастую, и бывало. Если кто-нибудь по молодости, увлекшись отдыхом, не выполнял тот или иной участок работы на этапе проекта, Сергей Алексеевич на следующий день приносил недостающую часть проекта, как ни в чем не бывало, и без единого упрека. Если кто-либо, уставши, засыпал за пультом создаваемой ЭВМ в процессе ее отладки (ночью довольно трудно работать на пределе эффективной работы, а отладка всегда велась круглосуточно), Сергей Алексеевич успешно подменял на время такого отдыха дежурного инженера или математика. Он приезжал в эти трудные периоды работы в 10–11 часов утра и заканчивал работу зачастую в 8 утра, передавая ее следующей смене с рассказом о том, что было сделано, чем, как он считает, хорошо бы заняться новой смене до его приезда. Запись в журнал была лишней, так как Сергей Алексеевич приезжал обратно на работу через 3–4 часа».

Еще раз напомним, что воспоминания Бурцева относятся уже к московскому периоду, когда работа и дом находились в разных местах, так что приходилось еще тратить время на дорогу. В Феофании же, где работа и жилье находились на соседних этажах, Лебедев, можно сказать, все время находился на работе. В редкие часы отдыха по утрам, по свидетельству З. Л. Рабиновича, он все равно был доступен «для решения различных вопросов, в том числе и не связанных с его работой на данном отрезке времени […] Когда он, проснувшись, отдыхал еще в постели за чтением книги Дюма (очень его любил), к нему можно было зайти и выяснить какой-либо острый вопрос».

Вот в таком режиме, менее чем за два года (считая с момента раздачи заданий сотрудникам лаборатории в начале 1949 года и до опытного пуска осенью 1950-го), была осуществлена постройка первой советской вычислительной машины, оказавшейся потом первой находящейся в эксплуатации ЭВМ во всей континентальной Европе [11] . Параллельно шло проектирование, конструирование и изготовление машины. В августе — ноябре 1950 года была проведена комплексная отладка всей машины с пульта управления, а 6 ноября 1950 года произведен первый пробный пуск в ее макетном исполнении. В духе того времени это, естественно, было оформлено, как выполнение социалистических обязательств к официальному празднику 7 ноября — годовщине большевистской революции 1917 года.

11

То есть исключая Англию, где в 1948–1949 годах успели построить первые две модели из так называемых «манчестерских компьютеров»: EDSAC в Кембриджском университете (запущена в мае 1949 года) и Manchester Automatic Digital Machine (MADM, известна так же, как Manchester Mark I, запущена в апреле 1949 года в Манчестерском университете). Манчестерской машине предшествовала экспериментальная разработка SSEM, построенная в 1948 году. Это были первые в мире компьютеры, исполненные по фоннеймановской архитектуре — с хранимой в памяти программой, как и МЭСМ. То есть английские конструкторы (среди которых был Алан Тьюринг) и Лебедев двигались одинаковыми путями — от макетного образца к рабочей машине (у Лебедева МЭСМ — БЭСМ). Правда, английская экспериментальная SSEM была вскоре разобрана, а МЭСМ доработана и еще много лет служила по назначению (см. далее).

Лев Наумович Дашевский и Екатерина Алексеевна Шкабара в своей книге «Как это начиналось» [1.9] описывают случай, произошедший во время отладки МЭСМ:

«Вначале все шло хорошо. Результаты машинного расчета во всех 20 двоичных разрядах полностью совпадали с теми, что были получены вручную (это вызывало бурю восторга всех присутствующих), но на восьмом отрезке обнаружилось совершенно незначительное расхождение, которого не должно было быть. Все должно было совпадать абсолютно точно. Многократные повторения расчетов ничего не изменили. Машина давала один и тот же результат, отличавшийся от ручного счета на одну единицу младшего разряда. Все немедленно „повесили носы“. Расхождений не могло быть. Один Сергей Алексеевич, который никогда не верил в „чудеса“, сказал: „Я сам проверю ручной счет до 9-й точки“. И проверил (при расчете в двоичной системе это была очень кропотливая и трудоемкая работа, но он ее никому не передоверил). Он оставил нас в сотый раз проверять расчеты машины, менять режимы, а сам удалился в другую комнату и аккуратнейшим образом в клетчатой ученической тетради выполнил необходимые вычисления. Расчеты продолжались целый день, а на другой он появился улыбающийся (что весьма редко бывало), очки были сдвинуты на лоб (что свидетельствовало об удаче), и сказал: „Не мучайте машину — она права. Не правы люди!“ Оказывается, он все же нашел ошибку в дублировавшемся ручном счете. Все были буквально потрясены и застыли в изумлении, как в заключительной сцене „Ревизора“. С. Г. Крейн и С. А. Авраменко бросились пересчитывать оставшиеся 24 точки, так как расчеты были рекуррентными и продолжать дальнейшую проверку при наличии ошибки в ручном счете было бессмысленно. Ее пришлось отложить на следующий день (это событие произошло в 2 часа ночи), и хотя многие энтузиасты не хотели ждать, Сергей Алексеевич не разрешил: „Надо же дать отдохнуть несколько часов машине. Пойдем и мы отдохнем. Завтра все будет в порядке!“ Так оно и было: утром были принесены новые расчеты, и машина их продублировала без всяких расхождений. Это была первая решенная нашей машиной реальная задача».