Виктор Михайлович Глушков Выдающийся ученый в области математики и вычислительной техники

Виктор Михайлович Глушков

Выдающийся ученый в области математики и вычислительной техники

В Глушкове как ученом поражала способность генерировать блестящие научно-технические и организационные идеи и увлекать ими. Многие не раз бывали обескуражены их неожиданностью, дерзостью, а потом зажигались, становились убежденными сторонниками, энтузиастами новых проектов и разработок.

Б. Е. Патон

Виктор Михайлович Глушков

Академика Виктора Михайловича Глушкова отличали удивительная многогранность устремлений, широчайший диапазон научных интересов. В его творческом наследии важное место занимает теория цифровых автоматов. Главным итогом этих поисков стало создание методологии синтеза цифровых автоматов, позволившей эффективно применить абстрактно-автоматные и другие алгебраические методы для решения конкретных задач проектирования вычислительной техники. Его исследования в данном направлении увенчались такими значительными достижениями, как построение теории дискретных преобразователей и общей теории вычислительных машин и систем, создание математических основ перспективных технологий в программировании и алгебры алгоритмов.

Под руководством В. М. Глушкова разработан ряд отечественных вычислительных машин и систем управления на их основе, предложены новые технологии производства элементной базы вычислительных систем. Наиболее характерным в этом отношении было создание оригинальной серии машин для инженерных расчетов — МИР-1, МИР-2, МИР-3.

Он был одним из первых ученых, который подверг пересмотру неймановские принципы логической организации вычислительных систем. Вместе с другими учеными В. М. Глушковым выдвинута идея рекурсивных машин с макроконвейерной организацией вычислительного процесса, получившая воплощение в совершенно новой компьютерной архитектуре. Он успешно занимался проблемами аппаратной реализации языков программирования высокого уровня и проблемами искусственного интеллекта.

Виктор Михайлович Глушков родился 24 августа 1923 года в Ростове-на- Дону в семье горного инженера. В 1929 году семья переехала в Донбасс, в город Шахты. В этом городе прошли его школьные годы. Рассказывает В. М. Глушков: "21 июня 1941 года у нас был выпускной вечер. Гуляли всю ночь. Придя домой, я включил приемник. Было 8 часов утра. Попал на немецкую радиостанцию. Передавали, по-моему, речь Гитлера. Я немецкий понимал. Так я раньше других узнал, что началась война".

Пережив тяжелые годы немецкой оккупации Донбасса, осенью 1944 года он уехал в Новочеркасск, где поступил в Индустриальный институт.

Продолжает рассказ В. М. Глушков: "На четвертом году обучения, когда пошли курсы по специальности, я понял, что теплотехнический профиль будущей работы не удовлетворит меня, и решил перевестись в Ростовский университет, где проучился лишь месяц". После досдачи множества экзаменов он был зачислен на пятый курс Ростовского университета.

По окончании университета В. М. Глушков с октября 1948 года работал ассистентом, а затем старшим преподавателем Уральского лесотехнического института. В 1949 году он поступил в заочную аспирантуру Свердловского университета, а в октябре 1951 года защитил кандидатскую диссертацию на тему "Локально-нильпотентные группы без кручения с условием обрыва некоторых цепей подгрупп".

Рассказывает В. М. Глушков: "После этого (после защиты) меня назначили доцентом, и я стал думать о докторской диссертации. Мое внимание привлек мировой математический конгресс 1900 года, где знаменитый немецкий математик Гильберт поставил 23 проблемы тогдашней математики, наиболее крупные и сложные. Лишь недавно были решены некоторые из них. Решение каждой проблемы Гильберта становится сенсацией в науке. Мне хотелось разработать малоизученную область, и я занялся одной очень трудной проблемой из теории топологических групп, связанной с пятой проблемой Гилберта".

Успешно решив обобщенную пятую проблему Гилберта и оформив это решение в виде докторской диссертации, В. М. Глушков представил ее на защиту в Московский государственный университет. В декабре 1955 года он защитил докторскую диссертацию.

Решение обобщенной пятой проблемы Гилберта, считавшейся одной из труднейших в современной алгебре, выдвинуло В. М. Глушкова в число ведущих отечественных и зарубежных алгебраистов. Казалось бы, творческая судьба определилась. Но жизнь распорядилась иначе.

По приглашению академика Б. В. Гнеденко с августа 1956 года Глушков начал работать в Институте математики АН УССР заведующим лабораторией вычислительной техники и математики. С этого момента вся его деятельность неразрывно связана с Академией наук Украины. Хотя лаборатория, которую возглавил В. М. Глушков, была малочисленна, в ней еще до его прихода под руководством С. А. Лебедева окончились успехом разработки Малой электронной счетной машины (МЭСМ) — первой отечественной вычислительной машины — и были начаты разработки машин СЭСМ и "Киев". В декабре 1957 года лаборатория была преобразована в Вычислительный центр Академии наук УССР, директором которого стал В. М. Глушков. Им была представлена программа научных исследований: "О некоторых задачах вычислительной техники и связанных с ними задачах математики".

Именно в этот период Виктор Михайлович тесно связал свои творческие интересы с разработкой теоретических основ кибернетики и вычислительной техники. С 1957 года он вел исследования в области теории автоматов и проектирования вычислительных машин, одним из основных результатов которых стало создание общей теории цифровых автоматов, которая имела первостепенное значение для синтеза вычислительных устройств.

В 1962 году вышла его монография "Синтез цифровых автоматов". Основным результатом этой работы было создание методики синтеза цифровых автоматов, разработка формального математического аппарата, который дал возможность разработчикам эффективно применять абстрактно-автоматные и другие алгебраические методы для решения задач инженерного проектирования вычислительных машин. Книга "Синтез цифровых автоматов", так же как и написанная в 1964 году монография "Введение в кибернетику", была переиздана в США и многих других странах.

1961 год для молодого коллектива, возглавляемого В. М. Глушковым, явился знаменательным годом. В этом году была выпущена УМШН (Управляющая машина широкого назначения), получившая в дальнейшем название "Днепр" и предназначенная для управления сложенными технологическими процессами.

УМШН "Днепр"

Вспоминает В. М. Глушков: "Разработка машины была поручена Малиновскому, он был главным конструктором, а я — научным руководителем. Работа была выполнена в рекордно короткий срок: от момента высказывания идеи на конференции в июле 1958 года до момента запуска машины в серию в июле 1961 года и установки ее на раде производств прошло всего три года. Эта первая универсальная полупроводниковая машина побила и другой рекорд — рекорд промышленного долголетия, поскольку выпускалась десять лет (1961–1971)". Необходимо заметить, что американцы начали свои работы над аналогичной машиной раньше, но запустили ее в производство тем же летом 1961 года.

Борис Николаевич Малиновский

В 1962 году Вычислительный центр был преобразован в Институт кибернетики АН УССР. Директором института (он оставался им до конца жизни) и заведующим отделом теории цифровых автоматов стал В. М. Глушков. В 1964 году он избирается действительным членом Академии наук СССР.

Вычислительная машина МИР-1

В 1966 году в Киевском университете был открыт факультет кибернетики, где кафедрой теоретической кибернетики заведовал В. М. Глушков. А созданный Институт кибернетики стал быстро расти. В 60-е годы под руководством В. М. Глушкова были созданы вычислительные машины "Проминь" и МИР-1, МИР-2, МИР-3, внесшие значительный вклад в отечественное компьютеростроение. В машинах "Проминь" и МИР-1 (Машина для Инженерных Расчетов — 1) впервые было применено так называемое ступенчатое микропрограммное управление. В 1967 году на выставке в Лондоне, где демонстрировалась МИР-1, она была приобретена фирмой IBM. "Как выяснилось позже, американцы купили машину не столько для того, чтобы считать на ней, сколько для того, чтобы доказать своим конкурентам, запатентовавшим в 1963 году принцип ступенчатого микропрограммирования, что русские давно об этом принципе знали и реализовали в серийно выпускаемой машине. В действительности, мы применили его раньше — в ЭВМ "Проминь", — вспоминает В. М. Глушков.

В 1969 году была создана машина МИР-2, а затем — МИР-3. В МИР-2 был реализован диалоговый режим работы, использующий дисплей со световым пером (некоторые называют МИР-2 первым персональным компьютером).

Вычислительная машина МИР-2

В 1968 году разработан технический проект вычислительной машины "Украина", который предвосхитил многие идеи американских компьютеров 70-х годов, а через два года по материалам этой разработки издана монография "Вычислительная машина с развитыми системами интерпретаций" (авторы — В. М. Глушков, А. А. Барабанов, С. Д. Калиниченко, С. Д. Михновский, 3. Л. Рабинович). К сожалению, этой проект остался неосуществленным.

Огромную роль Виктор Михайлович сыграл в формировании идей создания автоматизированных систем управления. Вместе со своими учениками он выполнил разработку специальных технических средств для управления рядом технологических процессов в металлургической, химической, судостроительной промышленностях и микроэлектронике. В 1967 году сдана в эксплуатацию и рекомендована к массовому применению первая в стране автоматизированная система управления (АСУ) предприятием с массовым характером производства "Львов". На этой системе были отработаны многие принципы, положенные в основу автоматизированных систем управления иных типов.

Необходимо сказать, что еще в начале 60-х годов В. М. Глушков выдвинул идею объединения АСУ различных звеньев и уровней в общегосударственную автоматизированную систему (ОГАС). По его инициативе и под его руководством комиссией Государственного комитета Совета Министров СССР по науке и технике был разработан предэскизный проект "Единой государственной сети вычислительных центров", который стал основой современных представлений об ОГАС. С этой задачей связаны его теоретические исследования в области макроэкономики.

В 1972 году была опубликована монография В. М. Глушкова "Введение в АСУ", в которой сформулированы основные принципы построения автоматизированных систем организационного управления, а в 1975 году — монография "Макроэкономические модели и принципы построения ОГАС", посвященная изложению основных концепций ОГАС. Приходится только сожалеть о том, что эти концепции не получили соответствующего материально-технического обеспечения. Очевидно, что главным препятствием на пути создания ОГАС было несовершенство механизма управления народным хозяйством в те годы, как утверждают некоторые ученые- экономисты.

Последние годы жизни Виктор Михайлович Глушков посвятил решению проблемы создания высокопроизводительных вычислительных систем с нетрадиционной, не-неймановской структурной организацией. В 1974 году, на Конгрессе IFIP, проходившем в Стокгольме, он говорил о проекте создания мультипрограммной вычислительной системы с рекурсивной организацией, идея которой была сформулирована им совместно с другими учеными (М. Б. Игнатьев, В. А. Мясников, В. А. Торгашев). Как писал он в одной из своих статей: "Рекурсивные машины должны строиться таким образом, чтобы их процессоры (микропроцессоры) отличались от неймановских по крайней мере в двух отношениях. Первое отличие состоит в том, чтобы память микропроцессоров имела значительно большее число видов доступа, по крайней мере, четыре вида доступа, а не один, — стеки, ассоциативная, обычная адресная память и буферы. Второе отличие процессора, используемого в рекурсивных машинах, заключается в том, что этот процессор должен обладать сменной микропрограммной памятью, с тем, чтобы настраиваться на выполнение разных операций. Это необходимо для настройки разных частей мультипроцессорной системы на выполнение различных операций".

Одним из этапов технической реализации рекурсивной машины было создание макроконвейерной ЭВМ. Принцип макроконвейерной обработки, выдвинутый В. М. Глушковым в 1978 году, заключается в том, что "каждому отдельному процессору на очередном шаге вычислений дается такое задание, которое позволяет ему длительное время работать автономно без взаимодействия с другими процессорами".

Первые вычислительные системы, построенные на принципе макроконвейера, с 1984 года серийно стал выпускать пензенский завод ЭВМ — это многопроцессорные вычислительные системы ЕС2701 и ЕС 1766. Но Виктор Михайлович не дожил до этого события. 30 января 1982 года после тяжелой и продолжительной болезни он скончался.

Как писал академик Б. Е. Патон: "Считается аксиомой, что разработка крупных направлений современной науки и техники по плечу только большим коллективам исследователей — настолько масштабны и сложны задачи, которые необходимо решать в сжатые сроки. Тем не менее, когда охватываешь мысленным взором прогресс в той или иной области знания, становится ясным, что он не безлик. Как правило, легко прослеживается зримая связь достигнутого с идеями, энтузиазмом крупного ученого и организатора, ставшего душой большого дела. Таким был и академик Виктор Михайлович Глушков…"

Он удостоен многих высших наград нашей страны, был лауреатом Ленинской и Государственных премий СССР. В. М. Глушков являлся членом многих зарубежных академий наук и научных обществ.

В. М. Глушков был главным редактором Всесоюзных журналов "Кибернетика" и "Управляющие системы и машины" и главным редактором двухтомной "Энциклопедии кибернетики", вышедшей в 1974–1975 годах.

В 1996 году IEEE Computer Society посмертно удостоила медали "Computer Pioneer" В. М. Глушкова "For digital automation of computer architecture".