Файл: История развития программирования в России (Развитие программирования в СССР и России).pdf
Добавлен: 15.05.2023
Просмотров: 228
Скачиваний: 3
С осени 1948 г. С. А. Лебедев начал разработку Малой электронной счётной машины (МЭСМ). Для определения набора операций МЭСМ он пригласил приехать в Киев А. А. Дородницына и К. А. Семендяева. К концу 1949 г. определилась принципиальная схема блоков машины. В 1950 г. МЭСМ была смонтирована в двухэтажном здании бывшего монастыря в Феофании (под Киевом), где размещалась лаборатория С. А. Лебедева.
В конце 1951 г. МЭСМ прошла испытания и была принята в эксплуатацию Комиссией АН СССР во главе с академиком М. В. Келдышем. В состав комиссии вошли академики С. Л. Соболев, М. А. Лаврентьев, профессора К. А. Семендяев и А. Г. Курош.
В 1952 г. на МЭСМ решались важнейшие научно-технические задачи из области термоядерных процессов (Я. Б. Зельдович), космических полётов и ракетной техники (М. В. Келдыш, А. А. Дородницын, А. А. Ляпунов), дальних линий электропередач (С. А. Лебедев), механики (Г. Н. Савин), статистического контроля качества (Б. В. Гнеденко).
После МЭСМ началось создание специализированной ЭВМ СЭСМ для решения систем алгебраических уравнений. Её главным конструктором был З. Л. Рабинович. Основные идеи построения СЭСМ выдвинул С. А. Лебедев.
В 1950 г. С. А. Лебедев начал разработку БЭСМ АН СССР. В марте 1950 г. он был назначен заведующим лабораторией Института точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ), директором которого стал М. А. Лаврентьев.
В 1956 г. доклад Лебедева о БЭСМ на международной конференции в Дармштадте произвёл сенсацию - БЭСМ была на уровне лучших американских машин и самой быстродействующей в Европе [12, с. 13-24].
В 1958 г. БЭСМ с памятью на ферритовых сердечниках ёмкостью 2048 слов передали в серийное производство. Она выпускалась под названием БЭСМ-2 заводом им. Володарского.
В 1955 г. С. А. Лебедев начал разработку М-20 (цифра в названии указывала на ожидаемое быстродействие - 20 тыс. оп./с). Такой скорости вычислений тогда не имела ни одна машина в мире. Постановлением Правительства СССР создание М-20 было поручено ИТМ и ВТ и СКБ-245. С. А. Лебедев стал главным конструктором, а М. К. Сулим (СКБ-245) - его заместителем. Идеологию и структуру М-20 разрабатывал С. А. Лебедев, систему команд - М. Р. Шура-Бура, схемотехнику элементной базы - П. П. Головистиков. М. К. Сулим руководил разработкой технической документации и изготовлением опытного образца в СКБ-245. В 1958 г. Государственная комиссия приняла М-20 и рекомендовала её в серийное производство.
После завершения работ по ламповым БЭСМ-2 и М-20 началось проектирование полупроводниковой БЭСМ-6, которая обладала быстродействием 1 млн. оп./с. Главным конструктором БЭСМ-6 был С. А. Лебедев, заместителями - его ученики В. А. Мельников и Л. Н. Королёв.
В 1967 г. Государственная комиссия под председательством М. В. Келдыша приняла БЭСМ-6 с высокой оценкой и также рекомендовала её к серийному производству.
По инициативе и при активном участии С. А. Лебедева в ходе разработки на ЭВМ БЭСМ-2 было проведено моделирование будущей машины с помощью программных моделей.
На основе БЭСМ-6 были созданы вычислительные центры коллективного пользования для научных организаций, системы автоматизации научных исследований в ядерной физике и других областях науки, информационно-вычислительные системы обработки информации в реальном времени. Она использовалась для моделирования сложнейших физических процессов и процессов управления, а также в системах проектирования программного обеспечения для новых ЭВМ.
Специализированные ЭВМ, созданные под руководством С. А. Лебедева для системы противоракетной обороны, стали основой достижения стратегического паритета СССР и США в период «холодной войны».
Ляпунов Алексей Андреевич
Создал первые учебные курсы программирования и разработал операторный метод - по существу первый язык программирования, отличающийся от языка систем команд ЭВМ и разработанный по появлениям алгоритмических языков типа АЛГОЛ и других.
Ляпунов А. А. начал работу в отделе программирования ОПМ МИАНа, имея за плечами военные годы офицера-артиллериста, докторскую диссертацию по дескриптивной теории множеств и опыт преподавания математики в военной академии. Особенностью его научного стиля были широкая естественнонаучная культура, интерес к выявлению общих закономерностей и широких аналогий и редкий дар проповедничества. Ему принадлежит заслуга формирования в СССР взгляда на программирование как на научную дисциплину.
Задачу автоматизации программирования в СССР впервые поставил А. А. Ляпунов в 1953 г. в рамках своего операторного метода как поиск систематических процедур, реализующих операторы схемы программы в терминах машинных команд, отправляясь от некоторой формализованной записи о функционировании этих операторов.
Параллельный проект транслятора для машины БЭСМ (ПП БЭСМ) был реализован А. П. Ершовым, Л. Н. Королёвым и В. М. Курочкиным вместе с группой сотрудников ИТМиВТ. Входной язык ПП БЭСМ содержал арифметические и логические операторы, несколько напоминающие современные операторы выбора. Наиболее важным новшеством в ПП БЭСМ были операторы цикла и индексные переменные (индексами могли быть параметры циклов). Наконец, текст программы не делился на схему и спецификацию операторов, а представлял собой бесформатный линейный текст, в котором операторы разделялись точкой с запятой.
Уже первые годы работы на ЭВМ показали, что «истинная производительность машины должна определяться числом фактически решённых на машине задач, временем, необходимым для реализации решения каждой задачи, и количеством людей, занятых на подготовке и проведении задач и технической эксплуатации машины» [10, с. 10-54].
Шура-Бура Михаил Романович
По праву считается патриархом отечественного программирования. В его научной биографии и в результатах отдела Института прикладной математики им. М. В. Келдыша, возглавляемого М. Р. Шура-Бура, отразились наиболее важные черты становления и развития системного и прикладного программирования в нашей стране. [16]
Шура-Бура довелось принять участие в проектировании логической структуры ЭВМ М-20. Нужно отметить, что это была одна из немногих моделей ЭВМ, при создании которой объединились проектанты, конструкторы и математики, представленные ИТМиВТ, конструкторским бюро, создавшим машину «Стрела», и МИАНом. Эта солидная основа возлагала большую ответственность на разработчиков, поскольку машине (точнее, её архитектуре) предстояло воплотиться в нескольких крупных сериях (М-20, БЭСМ-ЗМ, БЭСМ-4, М-220, М-220М, М-222). В частности, масштабы использования средств программирования возрастали не измеримо и сложившиеся прецеденты накопления натурального программного хозяйства, ещё кое-как приемлемые для уникальных научных вычислительных центров, уже совершенно не годились для будущей машины. Постепенно складывалась концепция «математического обеспечения» - интегрированной и удобной в работе системы различных средств программирования (библиотеки, трансляторы, средства отладки), сопряжённой с определенной дисциплиной прохождения задач на машине. Для Шура-Бура важными предпосылками для формирования такой философии были экспериментальные системные проекты в Вычислительном центре МГУ, а также повседневный опыт организации производственных вычислений в МИАНе, требовавших большой чёткости и высокой надёжности работы как оборудования, так и программ.
На пути к полному пониманию проблемы математического обеспечения ЭВМ, не говоря уже о её решении в сколько-нибудь полном объёме, было много препятствий как научно-технического, так и организационного характера, в частности слабая разработанность концепции программного продукта. Опыт работы с машинами «Стрела» отчётливо показал, что дивергенция средств программирования в целом неизбежна, если не будет единой и нерушимой основы, сооружаемой непосредственно на «голой» машине [7, с. 25-39]. Для М-20 в то время такой основой была библиотека стандартных подпрограмм. Идея превращения библиотеки в переносимый и общий программный продукт стала для Михаила Романовича главной задачей, на решении которой со временем сформировались более общие взгляды на программное обеспечение. ИС-2 стала своего рода мини-ОС, обеспечивающей «в последней инстанции» определенную однородность строения исполняемых программ.
Ершов Андрей Петрович
Как большинство отечественных программистов, А. П. Ершов начинал с работ по созданию алгоритмов численных методов и стандартных программ для ЭВМ «Стрела» и БЭСМ.
А. П. Ершову принадлежит фраза «Программирование - вторая грамотность», которой он образно выразил роль введения основ информатики в школьное обучение как базы информационной культуры будущих поколений [15, с. 5-29].
Ситуация весной 1960 года оказалась весьма благоприятной для принятия АЛГОЛА 60 в качестве единого языка программирования научных и инженерных применений ЭВМ. В июне 1960 года в Вычислительном центре АН СССР состоялось координационное совещание по вопросам реализации АЛГОЛА 60. На фоне общей и во многом разнонаправленной активности выделились три проекта реализации языка для М-20, руководимые С. С. Лавровым, М. Р. Шура-Бура и А. П. Ершовым и получившие соответственно названия ТА-1, ТА-2 и Альфа. Начавшись как три независимые и подчас конкурирующие разработки, эти проекты в процессе своего развития приобрели взаимодополняющие свойства, решив в целом удовлетворительно проблему снабжения М-20 трансляторами с АЛГОЛА 60. В то же время все три транслятора базировались на системе ИС-2 для обращений к стандартным подпрограммам.
Интенсивная работа над трансляторами с АЛГОЛА привела к исчезновению профессии вспомогательного программиста-кодировщика и замене её профессиональными системными программистами. Андрей Петрович Ершов умер 8 декабря 1988 г. Ныне имя А.П. Ершова носит Институт систем информатики СО РАН. В этом институте создан мемориальный фонд А. П. Ершова.
Брябрин Виктор Михайлович
Виктор Михайлович Брябрин - советский учёный, один из пионеров интерактивных систем программирования.
Его первая работа, сформулированная С. С. Лавровым, состояла в создании системы, которая позволяла бы существенно облегчить и ускорить процесс разработки и отладки программ на БЭСМ-6.
В то время программисты писали тексты программ на специальных бумажных бланках, с которых перфораторный отдел выполнял пробивку перфокарт. Перфокарты затем отдавались программистам, они их относили в машинный зал, где дежурный оператор производил запуск программы. Иногда системным программистам разрешалось самим запускать свои программы. Для исправления ошибок нужно было заново переписывать на бланках фрагменты программ, отдавать их на пробивку новых перфокарт, и снова запускать весь пакет. Многие программисты занимались тем, что на готовых перфокартах заклеивали одни дырочки, и прорезали бритвой другие, чтобы получить нужный код.
В. М. Брябрин сначала разработал систему запуска и отладки программ с выносных терминалов типа телетайп, которые размещались прямо под рукой - в комнате программиста. Эта система мгновенно обрела популярность во всех отделах ВЦ АН, сотрудники в комнатах записывались в очередь к своему терминалу.
После появления дисплейных терминалов «Видеотон», Брябрин написал первый текстовый редактор для составления и отладки программ с клавиатуры этого терминала, записи/чтения текстов программ в архив на дисках или магнитных лентах, запуска их на вычисление, и вывода результатов работы на экран.
В 1976 г. была образована группа под руководством В. М. Брябрина, которая стала развивать эту систему. В эту группу сначала входили В. И. Сафонов и В. М. Юфа, затем к работе подключились В. И. Филиппов, С. И. Пирин, В. А. Серебряков, М. И. Селюн, В. Л. Сметанин, Г. И. Еселев.
Кроме редактирования и отладки программ, система позволяла запускать трансляторы с разных языков: Ассемблера, Алгола, Фортрана, Паскаля, Лиспа.
Окончательный вариант системы получил название ПУЛЬТ-78. Эта система долгое время являлась главным средством разработки, редактирования, отладки и запуска программ для БЭСМ-6. Вскоре её начали использовать в большинстве организаций, применявших БЭСМ-6. Позднее на основе системы ПУЛЬТ-78 была реализована новая многотерминальная версия - система СЕРВИС, которая дополнительно позволяла работать с базой данных.
В 1980 году под руководством В. М. Брябрина был образован сектор Обработки Символьной Информации. Основным направлением работ стали исследования в области:
- искусственного интеллекта, включая проблемы взаимодействия с ЭВМ на естественном языке,
- реализации семантических сетей,
- построения объектно-ориентированных систем.
В качестве практической реализации новых идей была создана система ДИЛОС, позволявшая строить семантические сети и на их основе осуществлять взаимодействие с ЭВМ на естественном языке. В разработке системы участвовали сотрудники и аспиранты отдела, вместе с аспирантами и студентами Кафедры Алгоритмических Языков факультета Вычислительной Математики и Кибернетики (ВМК) МГУ. Результаты этих работ были многократно представлены на Международных Конференциях по Искусственному Интеллекту (IJCAI), а также в Международном Институте Прикладного Системного Анализа (IIASA) в Австрии.
В 1981 году, когда в стране появились первые персональные компьютеры, Вычислительному Центру было поручено освоить этот новый тип ЭВМ и разработать для них новое программное обеспечение, которое могло бы конкурировать с программами для традиционных больших и средних ЭВМ. С этого момента началась эра персональных компьютеров в нашей стране.