Страница:
"Мне, конечно, было горько от того, что нас не поняли, но затем я увидел, что это нормальное положение в человеческом обществе, и что я еще легко отделался, - с горьким юмором написал Брусенцов. - А вот Уильям Оккам, проповедовавший трехзначную логику в XIII веке, с большим трудом избежал костра и всю жизнь прожил изгоем. Другой пример - Льюис Кэррол, которому только под личиной детской сказки удалось внедрить его замечательные находки в логике, а ведь эта наука до сих пор их замалчивает и делает вид, что никакого Кэррола не было и нет. Последний пример, показывающий, что и в наши дни дело обстоит так же (если не хуже), - Э. Дейкстра, открывший (в который раз!) идеи структурирования. Сколько было шума - конференция НАТО, сотни статей и десятки монографий, "структурированная революция" бушевала едва ли не 20 лет, а теперь опять все так, будто ничего и не было.
Полноценная информатика не может ограничиться общепринятой сегодня по техническим причинам двоичной системой - основа должна быть троичной. Как-то я встретился с Глушковым и попытался поговорить об этом. Как истинный алгебраист Глушков сказал тогда, что вопрос о том, включать пустое или не включать, давно решен: включать! Но в действительности все не так просто. Современные математики, в особенности Н. Бурбаки, в самом деле считают, что Аристотель не знал "пустого", поэтому его логика несовместима с математической логикой и математикой вообще. Если бы они почитали Аристотеля, то могли бы узнать, что именно им введено не только это понятие, но и буквенные обозначения переменных и прочих абстрактных сущностей, которыми кормится современная математика, не всегда осознавая их смысл. Оказалось, что Аристотель за 2300 лет до появления компьютеров и расхожего теперь термина "информатика" не только заложил достоверные основы этой науки (у него это называлось "аналитика", "диалектика", "топика", "первая философия"), но и поразительно эффективно применил ее методы к исследованию таких областей как этика, поэтика, психология, политика, о чем мы со своими ЭВМ пока и мечтать боимся.
Отдельные примеры алгебраизации (достоверной) аристотелевской логики я опубликовал в виде статей "Диаграммы Льюиса Кэррола и аристотелева силлогистика" (1977 г.), "Полная система категорических силллогизмов Аристотеля" (1982 г.).
У меня налицо убедительные доказательства верности открытого пути. С какой легкостью была создана "Сетунь", как просто ее осваивали и продуктивно применяли пользователи во всех областях, и как они плевались, когда пришлось переходить на двоичные машины. Наивысшее достижение сегодня - RISC-архитектура - машины с сокращенным набором команд (типично - 150 команд), но где им до "Сетуни", у которой 24 команды обеспечивали полную универсальность и несвойственные RISC эффективность и удобство программирования! Истинный RISC может быть только троичным.
В сущности мы его уже сделали, это "Сетунь-70" - машина, в которой неизвестные в то время (1966-1968 гг.) RISC- идеи счастливо соединились с преимуществами трехзначной логики, троичного кода и структурированного программирования Э. Дейкстры, реализованного как наиболее совершенная и эффективная его форма - процедурное программирование в условиях двухстековой архитектуры. Впоследствии на этой основе была создана реализуемая на имевшихся двоичных машинах диалоговая система структурированного программирования ДССП, а в ней множество высокоэффективных, надежных и поразительно компактных продуктов, таких как "Наставник", кросс-системы программирования микрокомпьютеров, системы разработки технических средств на базе однокристальных микропроцессоров, системы обработки текстов, управления роботами-манипуляторами, медицинский мониторинг и многое другое.
Сейчас мы развиваем ДССП в "процедурный ЛИСП". Известно, что ЛИСП единственный язык, на котором можно сделать все: от управления простейшими системами до проблем искусственного интеллекта и логического программирования. Но ЛИСП с его функциональным программированием и списковыми структурами программ и данных - это магия, доступная немногим. Мы обеспечим те же (и больше) возможности, но без магии, К сожалению, приходится делать это не на троичной машине и полного совершенства достичь не удается, но и в двоичной среде многое можно значительно упростить и улучшить. Правда, отдельные фрагменты трехзначной логики используются в двоичной ДСПП как логика знаков чисел (-, 0, +), также в виде трехзначных операций коныонкции и дизъюнкции, существенно ускоряющих принятие решений.
Все же главным применением трехзначной логики стала у меня теперь силлогистика и модальная логика Аристотеля. Арифметические и машинные достоинства троичности в достаточной степени были освоены нами уже в "Сетуни-70" - операции со словами варьируемой длины, оптимальный интервал значений мантиссы нормализованного числа, единый натуральный код чисел, адресов и операций, идеальное естественное округление при простом усечении длины числа, алгебраические четырехвходные сумматоры и реверсивные счетчики, экономия соединительных проводов и контактов за счет передачи по каждому проводу двух несовместимых двузначных сигналов (т.е. одного трехзначного). Короче говоря, все, о чем мечтает Д. Кнут в "Искусстве программирования для ЭВМ", мы уже осуществили. Адекватное отображение логики Аристотеля в трехзначной системе откроет выход компьютерам на те проблемы, которые он в свое время исследовал и которые сегодня, по-моему, актуальней вычислительной математики и электронной почты, а тем более одуряющих компьютерных игр. К тому же логика приобретет естественный вид и ее можно будет наконец пустить в школу, чтобы учились соображать, а не занимались зубрежкой".
Тяготы войны и напряженная работа без достаточного отдыха сказались на здоровьи: в конце семидесятых годов Н.П. Брусенцов тяжело заболел.
Во Всесоюзном центре хирургии в Москве ему вначале отказали в операции, считая положение безнадежным. И только вмешательство директора центра Бориса Васильевича Петровского спасло ему жизнь: он сам взялся прооперировать приговоренного к смерти ученого. Операция (она имеет специальное название операция Гартмана) шла пят часов. Семидесятивосьмилетний знаменитый хирург подарил Н.П. Брусенцову вторую жизнь... Был еще один человек, которому ученый не менее обязан: его жена Наталия Сергеевна Казанская взяла на себя все тяготы ухода за мужем и в больнице и дома. Через год пришла еще одна победа - на этот раз над, казалось, неизличимой болезнью...
Прав или не прав Н.П. Брусенцов - покажет время. Со своей стороны приведу лишь один факт. В декабре 1993 г. я встретился с известным специалистом в области компьютерной науки профессором С.В. Клименко, работающим в вычислительном центре Института физики высоких энергий (г. Протвино Московской области). Ученый только что возвратился из США, где по просьбе американской стороны прочитал небольшой курс лекций по истории развития компьютерной науки и техники в Советском Союзе. На мой вопрос - о чем и о ком спрашивали его американские слушатели, он ответил: "Почему-то только о Брусен-цове и его машине "Сетунь".
Мы же по-прежнему считаем - нет пророков в своем отечестве! А может, интерес американцев к троичной ЭВМ и ее творцу не случаен?..
В настоящее время Николай Петрович Брусенцов заведует лабораторией ЭВМ факультета вычислительной математики и кибернетики Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. Основными направлениями его научной деятельности являются: архитектура цифровых машин, автоматизированные системы обучения, системы программирования для мини- и микрокомпьютеров. ЭВМ "Сетунь-70" до сих пор успешно используется в учебном процессе в Московском университете. Н.П. Брусенцов является научным руководителем тем, связанных с созданием микрокомпьютерных обучающих систем и систем программирования. Им опубликовано более 100 научных работ, в том числе монографии "Малая цифровая вычислительная машина "Сетунь" (1965 г.), "Миникомпьютеры" (1979 г.), "Микрокомпьютеры" (1985 г.), учебное пособие "Базисный фортран" (1982 г.). Он имеет 11 авторских свидетельств на изобретения. Награжден орденом "Знак Почета", Большой золотой медалью ВДНХ СССР. Лауреат премии Совета Министров СССР.
* * *
Основоположник нетрадиционной компьютерной арифметики
Израиль Яковлевич Акушский родился 30 июля 1911 г. в Днепропетровске в семье главного раввина города, ставшего после революции учителем.
Еще обучаясь в Московском государственном университете, начал работать вычислителем в Научно-исследовательском институте математики и механики МГУ.
Его наставником был Л.А. Люстерник, создатель функционального анализа, работавший в Математическом институте им. В.С. Стеклова АН СССР. В то время техника вычислений мало кого интересовала, Люстерник был скорее исключением. Однако благодаря надвигавшейся войне это направление в математике стало быстро развиваться. Математическому институту, куда в 1936 г. перешел на работу Акушский (на должность младшего научного сотрудника), была поручена разработка таблиц стрельбы для артиллерийских орудий и навигационных таблиц для военной авиации. С этой целью в 1939 году в институте была создана первая в стране вычислительная лаборатория, руководителем которой и был назначен Акушский. Объем вычислений намечался по тем временам грандиозный, и, естественно, возник вопрос - на чем считать, чтобы вовремя справиться с заданиями. В те годы для этих целей использовались арифмометры, счеты, логарифмические линейки. Выпуск счетно-перфорационных машин в стране только начинался. Между тем в США фирма IBM уже выпускала надежную технику. В 1940 г. она привезла в Москву и выставила в Политехническом музее комплект счетно-аналитических машин. Фирма производимые ею машины не продавала, а только сдавала в аренду, поэтому купить их не было никакой возможности. В результате неимоверных усилий Акушского комплект машин из Политехнического музея был перебазирован в Математический институт, где и поступил в распоряжение вычислительной лаборатории, ставшей таким образом первой лабораторией механизированного счета - зародышем будущих вычислительных центров. "В 1942 г. фирма IBM попросила Политехнический музей вернуть машины в США, - вспоминает И.Я. Акушский. - Естественно, руководство музея переслало этот запрос Математическому институту. Мне предстояло подготовить ответ. Разумеется, о возвращении машин не могло было и речи - это лишило бы институт возможности выполнения ряда важных оборонных заданий.
Израиль Яковлевич Акушский
Я составил ответ в том плане, что, по условиям военного времени, многое ценное оборудование в централизованном порядке эвакуировано в отдаленные районы страны, не подвергающиеся бомбардировкам, и в данное время затруднительно даже установить, где конкретно находится это оборудование.
Когда я представил проект ответа на подпись вице-президенту АН СССР академику И.П. Бардину, он рассердился, заявив, что я подсовываю липу, ведь он пару дней тому назад был у нас в институте, и именно я демонстрировал это оборудование и рассказывал о наших работах. Конечно, я извинился и описал ему, в каком положении мы окажемся, если отдадим машины. Кое-как удалось этот вопрос отрегулировать".
С началом войны большая часть института была эвакуирована, но часть сотрудников, в том числе и Акушский, оставалась в Москве, работая на армию. Считали штурманские таблицы для авиации. Не раз в институт приезжал М.М. Громов, сподвижник легендарного Чкалова и шел прямо к И.Я. Акушскому за очередными результатами. На предложение зайти к руководству, смеясь, отвечал, что руководства у него и своего достаточно, а сюда он приехал по делу к Акушскому. Иногда он забирал его с собой в краткосрочные командировки. Встревоженной жене Громов обещал вернуть мужа в целости и сохранности, потом они ехали на аэродром, за несколько часов оказывались где-нибудь в Саратове, где выполнялась очередная срочная работа. Акушский консультировал или проверял работу вычислителей, и к утру возвращались в Москву.
Но бывали и другие ситуации. Однажды ночью Акушского забрали на Лубянку. Там же оказался и начальник его отдела. Разговаривали с ними сухо и официально: "По вашим методикам составлялись штурманские таблицы для полетов авиации?" - "Да". - "Несколько дней назад на Дальнем Востоке из полета не вернулся самолет, выполнявший особое задание. Связь с ним потеряна, если его не найдут, вы будете отвечать по законам военного времени!". Когда удалось справиться с нервами, Акушский переспросил: "На Дальнем Востоке?" - "Да". "Скорее всего, штурман самолета не учел факт перехода за 180-й меридиан, где поправки надо брать с противоположным знаком! Есть какие-либо данные об их маршруте?" Когда такие данные были предоставлены, он рассчитал траекторию возможного движения самолета. По этим данным нашли остатки самолета, и сотрудников института с извинениями отпустили.
Им пришлось еще немало потрудиться до конца войны; например, как-то рассчитывали по спецзаданию 50 маршрутов перелета Москва-Тегеран и обратно, как выяснилось, для перелета Генералиссимуса на встречу "большой тройки" в 1943 г.
Надежная и производительная (по тем временам) американская техника помогала лаборатории успешно выполнить важную работу по созданию таблиц для определения курсового угла и дальности полета для авиации дальнего действия.
Работал с увлечением, весь отдаваясь любимому делу, не считаясь со временем. Таблицы были изданы АН СССР (тогда - под грифом секретно). За качественное и быстрое выполнение задания он получил премию от главного командования военной авиации страны. Это был первый серьезный успех на выбранном им поприще. Так, с первых же месяцев Великой Отечественной войны он стал ее косвенным участником: штурманы самолетов, летавших бомбить Берлин, использовали составленные им таблицы. Через несколько месяцев из осажденной врагами Москвы его откомандировали в блокадный Ленинград - там завершалась начатая им в Москве работа по подготовке таблиц для радиолокационных систем Военно-морского флота. Видя, как разрушается снарядами и голодом многострадальный город, работал почти без отдыха, за десятерых.
В конце 1943 г. вернулся в Москву. Рассказав директору института академику Виноградову о выполненной работе, не утерпел, добавил, что мог бы быстро подготовить кандидатскую диссертацию по проблеме применения счетно-аналитических машин для решения математических задач. Все основания для этого были: он впервые в стране ввел и применил для вычислений двоичную систему счисления, которая впоследствии стала основой для всей вычислительной техники, разработал теорию и методы вычислений для задач радионавигации, пеленгации, локации.
Академик нахмурился:
- Освободить вас от дел в лаборатории сейчас не могу, но когда позволят обстоятельства, сообщу.
Свое слово он всегда держал крепко и в феврале 1945 г. вызвал Акушского к себе
- Встречался с маршалом Жуковым. - сказал академик, - война идет к концу, теперь можете заняться диссертацией! - И отдал распоряжение, чтобы заведующего вычислительной лабораторией не тревожили в течение всего рабочего дня за исключением первого утреннего часа.
К маю диссертация была готова, о чем Акушский сообщил директору. Разговор, как всегда, был очень коротким:
-Хорошо, рассмотрим на совете! Оппонентами будут академик Лаврентьев и профессор Семендяев!
- Но Лаврентьев отвечает на письма через год! Он затянет подготовку рецензии!
- Не морочьте мне голову! Он все сделает вовремя!
- А Семендяев ко мне ревностно относится! Я сам слышал, что он говорил о моих работах!
- Это он в коридоре так говорит. Пусть скажет на совете!
В конце июня появились отзывы. Оба положительные. Профессор К.А. Семендяев, передавая отзыв, попросил тут же прочитать, а после этого спросил:
- Ну, как?
Пришлось Акушскому сказать:
- Вы меня перехвалили!
Защита была назначена на 5 июля 1945 года, прошла очень успешно, хотя не обошлось без волнений - члены совета могли уйти в отпуск. Встретив директора института за несколько дней до защиты, Акушский высказал свои опасения. Академик хитро улыбнулся:
- Я обещал вам, что защититесь к лету, и сдержу свое слово. Можете не беспокоиться: бухгалтерии дано распоряжение выдавать отпускные только 5 июля!
Израиль Яковлевич, рассказавший мне эти эпизоды, и сейчас, через много лет с любовью и уважением вспоминает своего строгого и требовательного директора.
На защите присутствовал и выступил в поддержку Акушского академик Колмогоров. Он еще в годы войны вел переписку с известным американским ученым, пионером кибернетики Р. Винером. Спустя некоторое время после защиты, встретив Акушского, предложил ему подготовить статью по материалам диссертации и обещал переслать ее Винеру. Это не было случайностью. Академик Колмогоров всегда был внимательным к окружавшим его людям. Акушский последовал его совету, и когда в 1946 г. Винер впервые приехал в Советский Союз, оказалось, что он уже заочно знаком с Акушским по его статье. Все свое время он провел в Математическом институте им. В.А. Стеклова АН СССР, беседовал с академиком И.М. Виноградовым, разговаривал с И.Я. Акушским, выступил с лекцией о кибернетике. Приглашение посетить Институт философии АН СССР, где в то время утверждали, что кибернетика лженаука, американский ученый игнорировал.
Еще во время войны Л.А. Люстерник организовал и активно проводил научный семинар по теории вычислений. Ученым секретарем АН СССР в то время был академик Н.Г. Бруевич. Он, в свою очередь, вел семинар по точной механике. В конце войны семинары объединились. На объединенном семинаре не раз обсуждались вопросы, связанные с развитием вычислительной техники. Говорилось о необходимости организации отдельного института. В них принимал участие и Лкушский. Созданная в стране счетно-перфорационная техника была ненадежной и годилась разве что для бухгалтерских работ. Аналоговые вычислительные средства не обеспечивали требований, выдвигаемых наукой и техникой. Идея создания цифровых электронных вычислительных машин уже обсуждалась за рубежом и в стране. Создание нового института отвечало запросам времени. Президент АН СССР академик С.И. Вавилов горячо поддержал идею создания института, выступил со статьей в "Правде" и добился быстрого решения вопроса в правительстве. В 1948 г. в составе Академии был организован Институт точной механики и вычислительной техники - ИТМ и ВТ. В него вошли: из Математического института им. В.А. Стеклова АН СССР отдел Л.А. Люстерника, в составе которого была лаборатория И.Я. Акушского; из Института машиностроения АН СССР - отдел точной механики, руководимый академиком Н.Г. Бруевичем; из Энергетического института АН СССР отдел чл. корр. АН СССР И.С. Брука и лаборатория профессора Л.И. Гутенмахера. (Отдел Брука, хотя и был включен в состав нового института, но не перешел в него.)
Директором института был назначен академик Бруевич. (Его через год сменил М.А. Лаврентьев. В 1952 г. по предложению Лаврентьева директором ИТМ и ВТ АН СССР назначили С.А. Лебедева.)
Вскоре после создания института наступили годы, когда стал искусственно подогреваться "еврейский вопрос". На одном из совещаний с участием заведующего отделом науки ЦК ВКП(б) Жданова по развитию науки на периферии, Акушский оказался рядом с ним.
- Как работается? - спросил высокий руководитель.
- Неуютно как-то, - ответил ученый.
- Почему бы вам не развивать свое направление в какой-нибудь республиканской академии? Я могу, если хотите рекомендовать вас президенту АН Казахстана Кунаеву как специалиста, очень нужного для развития вычислительной математики в республике.
Акушский понял это как указание о переезде:
- Благодарю. Я согласен.
Так начался алма-атинский период его деятельности.
В АН Казахстана он организовал лабораторию машинной и вычислительной математики, ставшей затем базой для образования Института математики и механики АН КазССР. Одновременно стал читать курс лекций по вычислительной математике в Казахском государственном университете. Появились аспиранты, из которых впоследствии выросли крупные ученые.
Именно в эти годы (1954-1956) у него возникла идея создания системы счисления, позволяющей ускорить вычислительный процесс в ЭВМ, реализации которой он посвятил всю последующую жизнь. Своими мыслями о новой системе счисления в остаточных классах (СОК) в один из приездов в Москву в 1956 г. он поделился с академиком М.А. Лаврентьевым. Тот сказал, что получил письмо от чехословацкого ученого Л. Свободы, который предлагает нечто подобное. Ознакомившись с присланными материалами, Акушский увидел, что ученый опередил его - речь шла о создании ЭВМ на базе СОК. Это подлило масла в огонь: теперь день и ночь он только и думал о дальнейшем развитии новой теории, и небезуспешно.
Примерно через полгода, снова будучи в Москве, он встретился с министром машиностроения и приборостроения М.А. Лесечко, с которым был знаком раньше. Министр заинтересовался новыми разработками и сразу же предложил:
- Что ты там торчишь! Приезжай в Москву, будешь работать в СКБ-245! Акушский с радостью согласился. В то время это была ведущая в стране конструкторская организация, занимавшаяся разработкой ЭВМ. Ее первенец - ЭВМ "Стрела" - уже работала.
Президент АН Казахской ССР, узнав о желании ученого возвратиться в Москву, не стал возражать, но захотел сохранить его участие в работе академии. Попросил продолжить руководство аспирантами и проводить консультации по работам в области вычислительной математики и вычислительной техники. В 1970 г. И.Я. Акушского избрали в члены-корреспонденты АН Казахстана.
В СКБ-245 его назначили сначала старшим научным сотрудником, а затем заведующим лабораторией математического отдела. Вначале Акушский участвовал в разработке ЭВМ с использованием обычной позиционной системы счисления. Но все его симпатии .были уже на стороне системы счисления в остатках, он продолжал ее разработку и усовершенствование, надеясь создать на ее основе ЭВМ.
На математическом конгрессе в Ленинграде в 1961 году он встретился со Свободой. Долго беседовали, обсуждая содержание своих докладов. На этот раз Акушский почувствовал, что значительно опередил чехословацкого ученого. Тот, очевидно, тоже понял это и вместо намеченного в тезисах доклада сделал другой - о троичной системе счисления. (Позднее на математическом конгрессе в Испании Свобода выступил с докладом, представленным на ленинградский конгресс.)
В 1957 г. коллектив разработчиков СКБ-245 в составе Ю.Я. Базилевского, Б.И. Рамеева, Ю.А. Шрейдера и И.Я. Акушского начал работы по созданию ЭВМ в системе остаточных классов (СОК). Работа не очень клеилась, поскольку лишь Акушский твердо верил в замечательные свойства СОК. И когда в 1960 г. пригласили возглавить аналогичную разработку в Научно-исследовательском институте дальней радиосвязи, директором которого был только что назначен Ф.В. Лукин, он не колеблясь согласился. Вместе с ним на новое место перешел Д.И. Юдиц-кий.
Для ЭВМ в СОК была задана рекордная производительность - 1,25 млн. операций в секунду. Напомним, что в то время производительность ЭВМ определялась десятками тысяч операций в секунду.
ЭВМ была создана в короткие сроки и стала успешно использоваться в системе ПВО страны. Она выпускается промышленностью и используется до сих пор, получив вторую жизнь после перевода на интегральную элементную базу.
В Чехословакии же под руководством Л. Свободы была создана ЭВМ "Эпос" с использованием СОК, но она имела невысокое быстродействие и практически не использовалась.
Академик Лебедев высоко ценил и поддерживал Акушского. Как-то, увидев его, сказал:
- Я бы делал высокопроизводительную ЭВМ иначе, но не всем надо работать одинаково. Дай вам Бог успеха!
Когда Лукина перевели в Зеленоградский научный центр электронной техники Министерства электронной промышленности, он перетащил туда, в только что организованный Вычислительный центр, Юдицкого и Акушского. Первый был назначен директором, второй - его заместителем по научной части. Начали разрабатывать ЭВМ в СОК с использованием магнитострикционных линий задержки, но теперь уже на 20 млн. операций в секунду. К сожалению, довести дело до конца не удалось. Хотя экспериментальный образец ЭВМ был почти готов, дальнейшая работа по созданию машины со смертью Ф.В. Лукина затормозилась...
Именно в это время (начало 70-х гг.) я познакомился с Израилем Яковлевичем, поскольку обратился к нему и Д.И. Юдицкому с предложением создать в Институте кибернетики АН Украины отраслевую лабораторию Министерства электронной промышленности с целью использовать научной потенциал института в интересах министерства. Лаборатория была создана, и я имел возможность несколько лет общаться с Акушским.
Полноценная информатика не может ограничиться общепринятой сегодня по техническим причинам двоичной системой - основа должна быть троичной. Как-то я встретился с Глушковым и попытался поговорить об этом. Как истинный алгебраист Глушков сказал тогда, что вопрос о том, включать пустое или не включать, давно решен: включать! Но в действительности все не так просто. Современные математики, в особенности Н. Бурбаки, в самом деле считают, что Аристотель не знал "пустого", поэтому его логика несовместима с математической логикой и математикой вообще. Если бы они почитали Аристотеля, то могли бы узнать, что именно им введено не только это понятие, но и буквенные обозначения переменных и прочих абстрактных сущностей, которыми кормится современная математика, не всегда осознавая их смысл. Оказалось, что Аристотель за 2300 лет до появления компьютеров и расхожего теперь термина "информатика" не только заложил достоверные основы этой науки (у него это называлось "аналитика", "диалектика", "топика", "первая философия"), но и поразительно эффективно применил ее методы к исследованию таких областей как этика, поэтика, психология, политика, о чем мы со своими ЭВМ пока и мечтать боимся.
Отдельные примеры алгебраизации (достоверной) аристотелевской логики я опубликовал в виде статей "Диаграммы Льюиса Кэррола и аристотелева силлогистика" (1977 г.), "Полная система категорических силллогизмов Аристотеля" (1982 г.).
У меня налицо убедительные доказательства верности открытого пути. С какой легкостью была создана "Сетунь", как просто ее осваивали и продуктивно применяли пользователи во всех областях, и как они плевались, когда пришлось переходить на двоичные машины. Наивысшее достижение сегодня - RISC-архитектура - машины с сокращенным набором команд (типично - 150 команд), но где им до "Сетуни", у которой 24 команды обеспечивали полную универсальность и несвойственные RISC эффективность и удобство программирования! Истинный RISC может быть только троичным.
В сущности мы его уже сделали, это "Сетунь-70" - машина, в которой неизвестные в то время (1966-1968 гг.) RISC- идеи счастливо соединились с преимуществами трехзначной логики, троичного кода и структурированного программирования Э. Дейкстры, реализованного как наиболее совершенная и эффективная его форма - процедурное программирование в условиях двухстековой архитектуры. Впоследствии на этой основе была создана реализуемая на имевшихся двоичных машинах диалоговая система структурированного программирования ДССП, а в ней множество высокоэффективных, надежных и поразительно компактных продуктов, таких как "Наставник", кросс-системы программирования микрокомпьютеров, системы разработки технических средств на базе однокристальных микропроцессоров, системы обработки текстов, управления роботами-манипуляторами, медицинский мониторинг и многое другое.
Сейчас мы развиваем ДССП в "процедурный ЛИСП". Известно, что ЛИСП единственный язык, на котором можно сделать все: от управления простейшими системами до проблем искусственного интеллекта и логического программирования. Но ЛИСП с его функциональным программированием и списковыми структурами программ и данных - это магия, доступная немногим. Мы обеспечим те же (и больше) возможности, но без магии, К сожалению, приходится делать это не на троичной машине и полного совершенства достичь не удается, но и в двоичной среде многое можно значительно упростить и улучшить. Правда, отдельные фрагменты трехзначной логики используются в двоичной ДСПП как логика знаков чисел (-, 0, +), также в виде трехзначных операций коныонкции и дизъюнкции, существенно ускоряющих принятие решений.
Все же главным применением трехзначной логики стала у меня теперь силлогистика и модальная логика Аристотеля. Арифметические и машинные достоинства троичности в достаточной степени были освоены нами уже в "Сетуни-70" - операции со словами варьируемой длины, оптимальный интервал значений мантиссы нормализованного числа, единый натуральный код чисел, адресов и операций, идеальное естественное округление при простом усечении длины числа, алгебраические четырехвходные сумматоры и реверсивные счетчики, экономия соединительных проводов и контактов за счет передачи по каждому проводу двух несовместимых двузначных сигналов (т.е. одного трехзначного). Короче говоря, все, о чем мечтает Д. Кнут в "Искусстве программирования для ЭВМ", мы уже осуществили. Адекватное отображение логики Аристотеля в трехзначной системе откроет выход компьютерам на те проблемы, которые он в свое время исследовал и которые сегодня, по-моему, актуальней вычислительной математики и электронной почты, а тем более одуряющих компьютерных игр. К тому же логика приобретет естественный вид и ее можно будет наконец пустить в школу, чтобы учились соображать, а не занимались зубрежкой".
Тяготы войны и напряженная работа без достаточного отдыха сказались на здоровьи: в конце семидесятых годов Н.П. Брусенцов тяжело заболел.
Во Всесоюзном центре хирургии в Москве ему вначале отказали в операции, считая положение безнадежным. И только вмешательство директора центра Бориса Васильевича Петровского спасло ему жизнь: он сам взялся прооперировать приговоренного к смерти ученого. Операция (она имеет специальное название операция Гартмана) шла пят часов. Семидесятивосьмилетний знаменитый хирург подарил Н.П. Брусенцову вторую жизнь... Был еще один человек, которому ученый не менее обязан: его жена Наталия Сергеевна Казанская взяла на себя все тяготы ухода за мужем и в больнице и дома. Через год пришла еще одна победа - на этот раз над, казалось, неизличимой болезнью...
Прав или не прав Н.П. Брусенцов - покажет время. Со своей стороны приведу лишь один факт. В декабре 1993 г. я встретился с известным специалистом в области компьютерной науки профессором С.В. Клименко, работающим в вычислительном центре Института физики высоких энергий (г. Протвино Московской области). Ученый только что возвратился из США, где по просьбе американской стороны прочитал небольшой курс лекций по истории развития компьютерной науки и техники в Советском Союзе. На мой вопрос - о чем и о ком спрашивали его американские слушатели, он ответил: "Почему-то только о Брусен-цове и его машине "Сетунь".
Мы же по-прежнему считаем - нет пророков в своем отечестве! А может, интерес американцев к троичной ЭВМ и ее творцу не случаен?..
В настоящее время Николай Петрович Брусенцов заведует лабораторией ЭВМ факультета вычислительной математики и кибернетики Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. Основными направлениями его научной деятельности являются: архитектура цифровых машин, автоматизированные системы обучения, системы программирования для мини- и микрокомпьютеров. ЭВМ "Сетунь-70" до сих пор успешно используется в учебном процессе в Московском университете. Н.П. Брусенцов является научным руководителем тем, связанных с созданием микрокомпьютерных обучающих систем и систем программирования. Им опубликовано более 100 научных работ, в том числе монографии "Малая цифровая вычислительная машина "Сетунь" (1965 г.), "Миникомпьютеры" (1979 г.), "Микрокомпьютеры" (1985 г.), учебное пособие "Базисный фортран" (1982 г.). Он имеет 11 авторских свидетельств на изобретения. Награжден орденом "Знак Почета", Большой золотой медалью ВДНХ СССР. Лауреат премии Совета Министров СССР.
* * *
Основоположник нетрадиционной компьютерной арифметики
Израиль Яковлевич Акушский родился 30 июля 1911 г. в Днепропетровске в семье главного раввина города, ставшего после революции учителем.
Еще обучаясь в Московском государственном университете, начал работать вычислителем в Научно-исследовательском институте математики и механики МГУ.
Его наставником был Л.А. Люстерник, создатель функционального анализа, работавший в Математическом институте им. В.С. Стеклова АН СССР. В то время техника вычислений мало кого интересовала, Люстерник был скорее исключением. Однако благодаря надвигавшейся войне это направление в математике стало быстро развиваться. Математическому институту, куда в 1936 г. перешел на работу Акушский (на должность младшего научного сотрудника), была поручена разработка таблиц стрельбы для артиллерийских орудий и навигационных таблиц для военной авиации. С этой целью в 1939 году в институте была создана первая в стране вычислительная лаборатория, руководителем которой и был назначен Акушский. Объем вычислений намечался по тем временам грандиозный, и, естественно, возник вопрос - на чем считать, чтобы вовремя справиться с заданиями. В те годы для этих целей использовались арифмометры, счеты, логарифмические линейки. Выпуск счетно-перфорационных машин в стране только начинался. Между тем в США фирма IBM уже выпускала надежную технику. В 1940 г. она привезла в Москву и выставила в Политехническом музее комплект счетно-аналитических машин. Фирма производимые ею машины не продавала, а только сдавала в аренду, поэтому купить их не было никакой возможности. В результате неимоверных усилий Акушского комплект машин из Политехнического музея был перебазирован в Математический институт, где и поступил в распоряжение вычислительной лаборатории, ставшей таким образом первой лабораторией механизированного счета - зародышем будущих вычислительных центров. "В 1942 г. фирма IBM попросила Политехнический музей вернуть машины в США, - вспоминает И.Я. Акушский. - Естественно, руководство музея переслало этот запрос Математическому институту. Мне предстояло подготовить ответ. Разумеется, о возвращении машин не могло было и речи - это лишило бы институт возможности выполнения ряда важных оборонных заданий.
Израиль Яковлевич Акушский
Я составил ответ в том плане, что, по условиям военного времени, многое ценное оборудование в централизованном порядке эвакуировано в отдаленные районы страны, не подвергающиеся бомбардировкам, и в данное время затруднительно даже установить, где конкретно находится это оборудование.
Когда я представил проект ответа на подпись вице-президенту АН СССР академику И.П. Бардину, он рассердился, заявив, что я подсовываю липу, ведь он пару дней тому назад был у нас в институте, и именно я демонстрировал это оборудование и рассказывал о наших работах. Конечно, я извинился и описал ему, в каком положении мы окажемся, если отдадим машины. Кое-как удалось этот вопрос отрегулировать".
С началом войны большая часть института была эвакуирована, но часть сотрудников, в том числе и Акушский, оставалась в Москве, работая на армию. Считали штурманские таблицы для авиации. Не раз в институт приезжал М.М. Громов, сподвижник легендарного Чкалова и шел прямо к И.Я. Акушскому за очередными результатами. На предложение зайти к руководству, смеясь, отвечал, что руководства у него и своего достаточно, а сюда он приехал по делу к Акушскому. Иногда он забирал его с собой в краткосрочные командировки. Встревоженной жене Громов обещал вернуть мужа в целости и сохранности, потом они ехали на аэродром, за несколько часов оказывались где-нибудь в Саратове, где выполнялась очередная срочная работа. Акушский консультировал или проверял работу вычислителей, и к утру возвращались в Москву.
Но бывали и другие ситуации. Однажды ночью Акушского забрали на Лубянку. Там же оказался и начальник его отдела. Разговаривали с ними сухо и официально: "По вашим методикам составлялись штурманские таблицы для полетов авиации?" - "Да". - "Несколько дней назад на Дальнем Востоке из полета не вернулся самолет, выполнявший особое задание. Связь с ним потеряна, если его не найдут, вы будете отвечать по законам военного времени!". Когда удалось справиться с нервами, Акушский переспросил: "На Дальнем Востоке?" - "Да". "Скорее всего, штурман самолета не учел факт перехода за 180-й меридиан, где поправки надо брать с противоположным знаком! Есть какие-либо данные об их маршруте?" Когда такие данные были предоставлены, он рассчитал траекторию возможного движения самолета. По этим данным нашли остатки самолета, и сотрудников института с извинениями отпустили.
Им пришлось еще немало потрудиться до конца войны; например, как-то рассчитывали по спецзаданию 50 маршрутов перелета Москва-Тегеран и обратно, как выяснилось, для перелета Генералиссимуса на встречу "большой тройки" в 1943 г.
Надежная и производительная (по тем временам) американская техника помогала лаборатории успешно выполнить важную работу по созданию таблиц для определения курсового угла и дальности полета для авиации дальнего действия.
Работал с увлечением, весь отдаваясь любимому делу, не считаясь со временем. Таблицы были изданы АН СССР (тогда - под грифом секретно). За качественное и быстрое выполнение задания он получил премию от главного командования военной авиации страны. Это был первый серьезный успех на выбранном им поприще. Так, с первых же месяцев Великой Отечественной войны он стал ее косвенным участником: штурманы самолетов, летавших бомбить Берлин, использовали составленные им таблицы. Через несколько месяцев из осажденной врагами Москвы его откомандировали в блокадный Ленинград - там завершалась начатая им в Москве работа по подготовке таблиц для радиолокационных систем Военно-морского флота. Видя, как разрушается снарядами и голодом многострадальный город, работал почти без отдыха, за десятерых.
В конце 1943 г. вернулся в Москву. Рассказав директору института академику Виноградову о выполненной работе, не утерпел, добавил, что мог бы быстро подготовить кандидатскую диссертацию по проблеме применения счетно-аналитических машин для решения математических задач. Все основания для этого были: он впервые в стране ввел и применил для вычислений двоичную систему счисления, которая впоследствии стала основой для всей вычислительной техники, разработал теорию и методы вычислений для задач радионавигации, пеленгации, локации.
Академик нахмурился:
- Освободить вас от дел в лаборатории сейчас не могу, но когда позволят обстоятельства, сообщу.
Свое слово он всегда держал крепко и в феврале 1945 г. вызвал Акушского к себе
- Встречался с маршалом Жуковым. - сказал академик, - война идет к концу, теперь можете заняться диссертацией! - И отдал распоряжение, чтобы заведующего вычислительной лабораторией не тревожили в течение всего рабочего дня за исключением первого утреннего часа.
К маю диссертация была готова, о чем Акушский сообщил директору. Разговор, как всегда, был очень коротким:
-Хорошо, рассмотрим на совете! Оппонентами будут академик Лаврентьев и профессор Семендяев!
- Но Лаврентьев отвечает на письма через год! Он затянет подготовку рецензии!
- Не морочьте мне голову! Он все сделает вовремя!
- А Семендяев ко мне ревностно относится! Я сам слышал, что он говорил о моих работах!
- Это он в коридоре так говорит. Пусть скажет на совете!
В конце июня появились отзывы. Оба положительные. Профессор К.А. Семендяев, передавая отзыв, попросил тут же прочитать, а после этого спросил:
- Ну, как?
Пришлось Акушскому сказать:
- Вы меня перехвалили!
Защита была назначена на 5 июля 1945 года, прошла очень успешно, хотя не обошлось без волнений - члены совета могли уйти в отпуск. Встретив директора института за несколько дней до защиты, Акушский высказал свои опасения. Академик хитро улыбнулся:
- Я обещал вам, что защититесь к лету, и сдержу свое слово. Можете не беспокоиться: бухгалтерии дано распоряжение выдавать отпускные только 5 июля!
Израиль Яковлевич, рассказавший мне эти эпизоды, и сейчас, через много лет с любовью и уважением вспоминает своего строгого и требовательного директора.
На защите присутствовал и выступил в поддержку Акушского академик Колмогоров. Он еще в годы войны вел переписку с известным американским ученым, пионером кибернетики Р. Винером. Спустя некоторое время после защиты, встретив Акушского, предложил ему подготовить статью по материалам диссертации и обещал переслать ее Винеру. Это не было случайностью. Академик Колмогоров всегда был внимательным к окружавшим его людям. Акушский последовал его совету, и когда в 1946 г. Винер впервые приехал в Советский Союз, оказалось, что он уже заочно знаком с Акушским по его статье. Все свое время он провел в Математическом институте им. В.А. Стеклова АН СССР, беседовал с академиком И.М. Виноградовым, разговаривал с И.Я. Акушским, выступил с лекцией о кибернетике. Приглашение посетить Институт философии АН СССР, где в то время утверждали, что кибернетика лженаука, американский ученый игнорировал.
Еще во время войны Л.А. Люстерник организовал и активно проводил научный семинар по теории вычислений. Ученым секретарем АН СССР в то время был академик Н.Г. Бруевич. Он, в свою очередь, вел семинар по точной механике. В конце войны семинары объединились. На объединенном семинаре не раз обсуждались вопросы, связанные с развитием вычислительной техники. Говорилось о необходимости организации отдельного института. В них принимал участие и Лкушский. Созданная в стране счетно-перфорационная техника была ненадежной и годилась разве что для бухгалтерских работ. Аналоговые вычислительные средства не обеспечивали требований, выдвигаемых наукой и техникой. Идея создания цифровых электронных вычислительных машин уже обсуждалась за рубежом и в стране. Создание нового института отвечало запросам времени. Президент АН СССР академик С.И. Вавилов горячо поддержал идею создания института, выступил со статьей в "Правде" и добился быстрого решения вопроса в правительстве. В 1948 г. в составе Академии был организован Институт точной механики и вычислительной техники - ИТМ и ВТ. В него вошли: из Математического института им. В.А. Стеклова АН СССР отдел Л.А. Люстерника, в составе которого была лаборатория И.Я. Акушского; из Института машиностроения АН СССР - отдел точной механики, руководимый академиком Н.Г. Бруевичем; из Энергетического института АН СССР отдел чл. корр. АН СССР И.С. Брука и лаборатория профессора Л.И. Гутенмахера. (Отдел Брука, хотя и был включен в состав нового института, но не перешел в него.)
Директором института был назначен академик Бруевич. (Его через год сменил М.А. Лаврентьев. В 1952 г. по предложению Лаврентьева директором ИТМ и ВТ АН СССР назначили С.А. Лебедева.)
Вскоре после создания института наступили годы, когда стал искусственно подогреваться "еврейский вопрос". На одном из совещаний с участием заведующего отделом науки ЦК ВКП(б) Жданова по развитию науки на периферии, Акушский оказался рядом с ним.
- Как работается? - спросил высокий руководитель.
- Неуютно как-то, - ответил ученый.
- Почему бы вам не развивать свое направление в какой-нибудь республиканской академии? Я могу, если хотите рекомендовать вас президенту АН Казахстана Кунаеву как специалиста, очень нужного для развития вычислительной математики в республике.
Акушский понял это как указание о переезде:
- Благодарю. Я согласен.
Так начался алма-атинский период его деятельности.
В АН Казахстана он организовал лабораторию машинной и вычислительной математики, ставшей затем базой для образования Института математики и механики АН КазССР. Одновременно стал читать курс лекций по вычислительной математике в Казахском государственном университете. Появились аспиранты, из которых впоследствии выросли крупные ученые.
Именно в эти годы (1954-1956) у него возникла идея создания системы счисления, позволяющей ускорить вычислительный процесс в ЭВМ, реализации которой он посвятил всю последующую жизнь. Своими мыслями о новой системе счисления в остаточных классах (СОК) в один из приездов в Москву в 1956 г. он поделился с академиком М.А. Лаврентьевым. Тот сказал, что получил письмо от чехословацкого ученого Л. Свободы, который предлагает нечто подобное. Ознакомившись с присланными материалами, Акушский увидел, что ученый опередил его - речь шла о создании ЭВМ на базе СОК. Это подлило масла в огонь: теперь день и ночь он только и думал о дальнейшем развитии новой теории, и небезуспешно.
Примерно через полгода, снова будучи в Москве, он встретился с министром машиностроения и приборостроения М.А. Лесечко, с которым был знаком раньше. Министр заинтересовался новыми разработками и сразу же предложил:
- Что ты там торчишь! Приезжай в Москву, будешь работать в СКБ-245! Акушский с радостью согласился. В то время это была ведущая в стране конструкторская организация, занимавшаяся разработкой ЭВМ. Ее первенец - ЭВМ "Стрела" - уже работала.
Президент АН Казахской ССР, узнав о желании ученого возвратиться в Москву, не стал возражать, но захотел сохранить его участие в работе академии. Попросил продолжить руководство аспирантами и проводить консультации по работам в области вычислительной математики и вычислительной техники. В 1970 г. И.Я. Акушского избрали в члены-корреспонденты АН Казахстана.
В СКБ-245 его назначили сначала старшим научным сотрудником, а затем заведующим лабораторией математического отдела. Вначале Акушский участвовал в разработке ЭВМ с использованием обычной позиционной системы счисления. Но все его симпатии .были уже на стороне системы счисления в остатках, он продолжал ее разработку и усовершенствование, надеясь создать на ее основе ЭВМ.
На математическом конгрессе в Ленинграде в 1961 году он встретился со Свободой. Долго беседовали, обсуждая содержание своих докладов. На этот раз Акушский почувствовал, что значительно опередил чехословацкого ученого. Тот, очевидно, тоже понял это и вместо намеченного в тезисах доклада сделал другой - о троичной системе счисления. (Позднее на математическом конгрессе в Испании Свобода выступил с докладом, представленным на ленинградский конгресс.)
В 1957 г. коллектив разработчиков СКБ-245 в составе Ю.Я. Базилевского, Б.И. Рамеева, Ю.А. Шрейдера и И.Я. Акушского начал работы по созданию ЭВМ в системе остаточных классов (СОК). Работа не очень клеилась, поскольку лишь Акушский твердо верил в замечательные свойства СОК. И когда в 1960 г. пригласили возглавить аналогичную разработку в Научно-исследовательском институте дальней радиосвязи, директором которого был только что назначен Ф.В. Лукин, он не колеблясь согласился. Вместе с ним на новое место перешел Д.И. Юдиц-кий.
Для ЭВМ в СОК была задана рекордная производительность - 1,25 млн. операций в секунду. Напомним, что в то время производительность ЭВМ определялась десятками тысяч операций в секунду.
ЭВМ была создана в короткие сроки и стала успешно использоваться в системе ПВО страны. Она выпускается промышленностью и используется до сих пор, получив вторую жизнь после перевода на интегральную элементную базу.
В Чехословакии же под руководством Л. Свободы была создана ЭВМ "Эпос" с использованием СОК, но она имела невысокое быстродействие и практически не использовалась.
Академик Лебедев высоко ценил и поддерживал Акушского. Как-то, увидев его, сказал:
- Я бы делал высокопроизводительную ЭВМ иначе, но не всем надо работать одинаково. Дай вам Бог успеха!
Когда Лукина перевели в Зеленоградский научный центр электронной техники Министерства электронной промышленности, он перетащил туда, в только что организованный Вычислительный центр, Юдицкого и Акушского. Первый был назначен директором, второй - его заместителем по научной части. Начали разрабатывать ЭВМ в СОК с использованием магнитострикционных линий задержки, но теперь уже на 20 млн. операций в секунду. К сожалению, довести дело до конца не удалось. Хотя экспериментальный образец ЭВМ был почти готов, дальнейшая работа по созданию машины со смертью Ф.В. Лукина затормозилась...
Именно в это время (начало 70-х гг.) я познакомился с Израилем Яковлевичем, поскольку обратился к нему и Д.И. Юдицкому с предложением создать в Институте кибернетики АН Украины отраслевую лабораторию Министерства электронной промышленности с целью использовать научной потенциал института в интересах министерства. Лаборатория была создана, и я имел возможность несколько лет общаться с Акушским.