Как видели будущее компьютеров в СССР. Часть 1
Компьютерная гонка между СССР и США развернулась в 1950–1970-е годы. Советские учёные и изобретатели работали над идеями сети, связывающей компьютеры на предприятиях и повышающей эффективность плановой экономики, старались создать миниатюрные ЭВМ — и одна из первых персоналок «появилась» именно в этой стране, после чего на выставке в Великобритании экземпляр приобрела IBM.
Какие перспективы видели в СССР в плане использования компьютеров в разных отраслях? Как электронные вычислительные машины показывали в журналах для молодёжи и мультфильмах? Каким могло быть будущее компьютеров?
Иллюстрация сделана с помощью Kandinsky 2.0
Ускорение расчетов в любых отраслях
«Отношение к объемам доступных нам вычислительных работ в корне изменилось. Уже сейчас такие задачи, для решения которых требуется меньше часа работы электронной вычислительной машины, считаются слишком «маленькими» задачами для больших универсальных машин, хотя для решения этих «маленьких» задач с помощью арифмометра потребовалось бы 10—15 лет работы вычислителя», — рассказывал Д.Ю. Панов на конференции «Пути развития советского математического машиностроения и приборостроения» в 1956 году. Панов был советским математиком, доктором технических наук, профессором, инженером-изобретателем.
Конечно, стоит вспомнить, для чего изначально были нужны компьютеры. Американский «Марк 1», запущенный в 1944 году, работал на нужды армии США. С его помощью разрабатывали торпеды и атомную бомбу. Также и в СССР в 1950-е годы в ИПМ АН СССР составили программы для машины «Стрела», реализующие алгоритмы численного решения задач моделирования ядерного взрыва.
«Стрела», конечно, уже сильно отличалась от на тот момент устаревшего «Марк 1» — как и от своих предшественников, таких как МЭСМ — это одна из первых в континентальной Европе ЭВМ — или «Урал». «Марк 1» делал 3 операции сложения в секунду, МЭСМ и «Урал» — 100 операций, а «Стрела» — уже 2 000. Смартфоны сейчас по 15 трлн операций в секунду могут произвести, но они нам нужны, чтобы смотреть котиков.
ЭВМ «Стрела»
«В БЭСМ имеется магнитный барабан с емкостью на 5120 чисел и четыре магнитофона с лентами, на которых может храниться свыше 120 тыс. чисел. На «Стреле» имеются два устройства с магнитными лентами общей емкостью 200 тыс. чисел. На машине М-2 в качестве внешней памяти используются магнитные ленты с емкостью 50 тыс. чисел», — на той же конференции рассказывал подробнее о ряде машин С. Лебедев.
БЭСМ-1, разработанная под его руководством, на момент запуска была самой быстродействующей ЭВМ в Европе. А М-40 могла высчитывать задачи расчёта траектории противоракеты. В 1970-х разработчики базовой ЭВМ американских ПВО — машины «Burrouse-7700» — отмечали, что не достигли уровня БЭСМ-6 1967 года.
Где же ещё нужны электронно-вычислительные машины? Везде, где нужны какие-либо расчёты, то есть во всех сферах, как выражались в СССР, народного хозяйства. «Опыт Вычислительного центра АН СССР показал, что те проектно-конструкторские и исследовательские организации, которые однажды использовали в своей работе быстродействующие вычислительные машины, уже не мыслят свою дальнейшую работу без их применения», — отмечал академик А.А. Дороницын.
И как же без космоса? «Стрела» была основным компьютером, который использовался для проведения всех необходимых расчётов для запуска в космос первого человека — Ю.А. Гагарина.
Огромные перспективы в ЭВМ видел А.И. Китов. В брошюре «Электронные вычислительные машины», выпущенной в 1958 году, он писал о применении ЭВМ для инженерных расчетов, сортировки статистических данных, бухгалтерских и банковских расчётов, приёма сведений о состоянии каких-либо управляемых объектов и выработки команд управления для этих объектов (например, станков), перевода с одного языка на другой, преобразования устной речи в письменную (стенография).
В этом репортаже 1977 года раскрывается тема эффективного использования вычислительных центров.
Ведущая беседует с компьютером. Она узнаёт у ЭВМ, что в СССР — 3000 вычислительных центров, а их загрузка составляет 12 часов в сутки, хотя работать они могут 23 часа. Учёные предлагают переходить к вычислительным центрам коллективным.
Практически, это почти что «облако». Стоимость работ в 25–30 раз дешевле, чем в случае с собственными вычислительными центрами, а окупаемость коллективного центра происходит, снова согласно ответу ЭВМ, в три раза быстрее, чем капиталовложения в основное производство.
Промышленный «интернет»
А.И. Китов в вышеупомянутой брошюре отмечал, что можно использовать ЭВМ в управлении производственными процессами. Более того — мощности можно объединить. Особенно интересны эти несколько цитат:
«Следует остановиться на перспективах применения электронных цифровых машин для более полной комплексной автоматизации информационной работы и процессов административного управления».
«В дальнейшем отдельные вычислительные центры должны быть связаны в единую систему автоматической информационной и вычислительной службы, которая будет обеспечивать нужды всех учреждений и организаций в необходимой научной, технической, экономической и другой информации и выполнение вычислительных работ».
«При полной автоматизации административно-управленческой работы вместо громоздкой и длительной переписки между учреждениями будет иметь место обмен телефонными, телеграфными или телевизионными передачами с автоматической записью и обработкой поступающих сведений с помощью электронных цифровых машин и хранением их в запоминающих устройствах».
«Наличие единой сети информационных и вычислительных машин позволит также быстро и оперативно собирать и обрабатывать необходимые статистические сведения о состоянии отдельных предприятий, наличии материалов, денежных средств, рабочей силы и т. д. и оперативно использовать результаты обработки для планирования и руководства хозяйством».
В 1959 году Китов отправил Никите Хрущёву письмо с предложением создать вычислительную сеть. Затем последовало письмо с проектом использования электронно-вычислительных машин с целью управлять страной — проект получил название «Красная книга». В письмах Китов называл ресурсы, имеющиеся у военных, отставшими, но при этом предлагал гражданским использовать вычислительным машины военных по ночам. Попытка «перепрыгнуть через голову» и критика в отношении руководства привели к его исключению из КПСС и увольнению из вычислительного центра Минобороны СССР, который, кстати, под его руководством и был создан в 1954. Но он продолжил научную деятельность и нашёл последователя в лице В.М. Глушкова.
К теме пришлось вернуться в 1970 году. Тогда в США начала работать компьютерная сеть ARPANET.
Математик и кибернетик В.М. Глушков, под руководством которого была разработана первая в СССР персональная ЭВМ «МИР-1» («Машина для Инженерных Расчётов») и который о возможностях компьютеров узнал из той самой брошюры Китова, в 1960-м ставил опыты по управлению технологическими процессами с использованием телеграфных линий связи. В 1962–1964 годах сначала выяснил, что на множестве предприятий используют арифмометры 1939 года, и затем начал работать над проектом «общегосударственной автоматизированной системы управления»:
«Характерным было наличие распределенного банка данных и возможность безадресного доступа из любой точки этой системы к любой информации после автоматической проверки полномочий запрашивающего лица… Кроме того, в этой двухъярусной системе главные вычислительные центры обмениваются между собой информацией не путем коммутации каналов и коммутации сообщений, как принято сейчас, с разбивкой на письма, я предложил соединить эти 100 или 200 центров широкополосными каналами в обход каналообразующей аппаратуры с тем, чтобы можно было переписывать информацию с магнитной ленты во Владивостоке на ленту в Москве без снижения скорости».
В проекте была даже содержалась система безденежных расчетов для населения, которую, к сожалению, не реализовали.
Интересный факт: дети Глушкова и Китова, создателей промышленного «Интернета», поженились. Сегодня Ольга Викторовна Китова — заведующая кафедрой информатики в РЭУ им. Плеханова. Ольга Викторовна написала эту статью к 100-летию со дня рождения отца о его жизни, проектах — включая Общегосударственную автоматизированную систему, о том, как он тренировал свой дух и умственные способности.
А сын А.И. Китова Владимир — автор более 90 научных работ. Он занимал должности в топ-менеджменте компаний DEC, SIEMENS, «Техносерв», IBS, Fujitsu, а ныне В.А. Китов — доцент, зам. зав. кафедрой Информатики по научной работе РЭУ им. Г.В. Плеханова.
После того, как стало известно о запуске APRANET, Глушков пришёл с предложением развития «Общегосударственной автоматизированной системы», развернуть этот проект на всю страну. Система должна была стать инструментом, обеспечивающим работу плановой экономики. Однако, руководство решило ограничиться реализацией ряда локальных проектов, таких как управление городским освещением. Одной из причин отказа политбюро стала огромная сумма, которой требовала ОГАС — 20 млрд рублей.
Но был ли это прообраз интернета? Не совсем. Речь шла о связи ЭВМ между собой и использовании различных инструментов для предприятий и органов власти. Не было бы там ни YouTube, ни ВКонтакте. Зато ОГАС могла сократить расходы, устранить человеческий фактор, ускорить принятие решений, повысить эффективность использования ресурсов. Пример неэффективного использования ресурсов можно увидеть в этом выпуске сатирического киножурнала «Фитиль» 1963 года: 120% плана по замкам выполнили, а замки в итоге… в общем, лучше посмотреть.
Культура
Рассказывать о научных достижениях, о прогнозах на будущее нужно и детям. Образование в описываемые времена плотно было связано с культурой. Поэтому выпускались журналы, помогающие узнавать новое, развивать фантазию, и мультфильмы. В мультфильме «Мурзилка на спутнике» можно увидеть обворожительную роботизированную секретаршу — почти как сегодня голосовые помощники), устройство по «выжиманию» воды из рукописей — смотрите на 2:02, чем вам не ChatGPT? Мурзилка рассказывает мальчику из XXI века об истории завоевания космоса, о первом запущенном на орбиту человеком спутнике, о космическом аппарате, спустившемся на искусственный спутник Земли в 1959 году (обратите внимание, что аппарат фотографирует Луну, развернув её в другую сторону).
Возможно, кому-то эта обложка журнала напомнит о таких фильмах, как «Чужой» и «Аватар». Но тема роботов в принципе довольно много обсуждалась и футурологами, и фантастами, и учёными. Взять те же произведения Айзека Азимова.
Вычислительные машины будущего можно было увидеть в научно-фантастических фильмах — на борту космических аппаратов. Среди примеров — «Солярис» 1972 года, «Москва-Кассиопея» 1973 года и его продолжение «Отроки во вселенной» 1974 года. А текущая ситуация с использованием ЭВМ показана в «Служебном романе» 1977-го.
«Москва-Кассиопея», 1973 год
Миниатюризация
С.А. Лебедев также говорил о важности создания миниатюрных вычислительных машин и о том, что необходимо запускать учебные программы по подготовке кадров для работы на ЭВМ.
В 1967 году на Лондонской выставке СССР продемонстрировал машину для инженерных расчётов «МИР-1». Эту машину купила американская IBM. Конкуренты компании запатентовали в 1963 году принцип ступенчатого микропрограммирования, и IBM нужна была советская машина, чтобы доказать, что в СССР этот принцип используется давно.
Но это не единственные интересные факты об этой серии машин:
Для неё разработан язык АЛМИР-65, целью которого было упростить работу с машиной, сблизить с ней человека.
В «МИР-2» впервые использовался дисплей со световым пером. На фотографии ниже это перо видно слева, под экраном.
ЭВМ «МИР-2»
В фильме 1977 года рассказывается о машине «МИР». Она производит. до 10 000 операций в секунду и помнит более 8 000 слов. В фильме перечисляются отрасли и задачи, с которыми работали вычислительные машины на тот момент: ЭВМ следят за космическими полётами, обрабатывают результаты сложных экспериментов, управляют технологическими процессами, планируют перевозки, ставят диагнозы в медицине, играют в шахматы.
«А завтра человек поставит перед собой ещё более сложные задачи, и решать их с помощью вычислительных машин будут те, кто сегодня ещё сидит за школьной партой. Сейчас для выполнения сложных вычислений школьники используют логарифмические линейки. Завтра на смену им придут электронные калькуляторы. Но эта техника требует участия человека на каждом этапе вычислений. А электронно-вычислительная машина выполнит эти расчёты гораздо быстрее и без участия человека. Получив задачу, она решает её автоматически и выдаёт ответ».
Из этого сюжета 1978 года вы узнаете, что произведённые в Ленинграде, Зеленограде и Фрязино карманные вычислительные машины только в магазине на улице Пушкинской в Москве продавали на 2 млн рублей ежегодно. Журналист рассказывает, что такие устройства нужны и в торговле, и геологии, и «сельским экономистам для расчёта прямо в поле», и студентам. Конечно, для нас сегодня это — обычные калькуляторы.
60 рублей стоила машинка, выполняющая только 4 действия. За микро-ЭВМ Электроника Б3–18М, способную выполнить 32 операции, нужно было отдать 200 рублей 60 копеек.
Электроника Б3–18М
В следующей статье расскажем о 1980-х годах: о том, как в систему школьного образования внедрили информатику, начали ставить компьютеры в школах, а также как дети могли пользоваться ЭВМ, установленными на промышленных предприятиях. Упомянём о легендарных персональных компьютерах Правец, Радио 86РК и Агат, расскажем о проектах, связанных с искусственным интеллектом и троичной логикой.
