CC BY
79
УДК 001.2
1961 год - новый этап в развитии космонавтики и вычислительной техники
Казакова Ирина Анатольевна Kazakova Irina Anatoljevna
Пензенский государственный университет, Россия, Пенза, [email protected] Penza State University, Russia, Penza, [email protected]
Аннотация
Показано развитие космонавтики, вычислительной математики и вычислительной техники. Основное внимание уделено 1961 году. Несомненно, главное событие, с которым ассоциируется 1961 год, - это первый в мире полет человека в космос. В истории вычислительной техники 1961 год также известен рядом важных событий, которые рассмотрены в данной статье.
Ключевые слова: космонавтика, вычислительная математика,
вычислительная техника, языки программирования.
^notation
The march of the astronautics, calculus mathematics and computer science is showed. The main concern was with year of 1961. For example, the main event in 1961 was the first human space flight. Concerning the computer science the main events in 1961 were showed in this article.
Key words: ASTRONAUTICS, CALCULUS MATHEMATICS, COMPUTER
SCIENCE, PROGRAMMING LANGUAGES.
Космонавтика и вычислительная техника - два величайших достижения, в которых в ХХ веке произошли наиболее бурные изменения.
Возникновение космонавтики неразрывно связано с применением математики для анализа основных проблем полета, конструирования и расчета самолетов и ракет [1]. Многие вопросы возможности космических полетов был теоретически решены великими русскими учеными, теоретиками авиации и космонавтики Н.Е. Жуковским и К.Э. Циолковским. Со времен
Н.Е. Жуковского в теоретической авиации применяется самый современный математический аппарат, причем задачи, возникшие при анализе практических проблем авиации, послужили основой для создания новых направлений математики. Основоположник теоретической космонавтики К.Э. Циолковский в своих доказательствах возможности полета к другим планетам и в проектах космических поездов постоянно использовал математику, благодаря чему его космические проекты конструктивны и обоснованы.
Значительный вклад в развитие математического обеспечения космических полетов внес математик и механик, директор Института прикладной математики АН СССР М.В. Келдыш [2]. Впоследствии М.В. Келдыш стал президентом Академии наук СССР и получил известность как Главный теоретик космонавтики.
Развитие математических методов решения сложных задач, а также потребность в выполнении огромного количества расчетов за приемлемое время явились предпосылками дальнейшего развития вычислительной техники, в частности, появления электронно-вычислительной техники. Многие отрасли науки и промышленности, в частности, атомная, ракетно-космическая промышленность, требовали высокоскоростных устройств счета.
Вычислительные машины использовались коллективом М.В. Келдыша для расчетов по ракетной и космической тематике. На одной из первых отечественных вычислительных машин - «Стреле» - были решены важные научные и технические задачи высокой сложности. Например,
аэродинамические расчеты первого советского пассажирского реактивного самолета Ту-104 объемом порядка 108 операций потребовали всего 17 часов непрерывной работы машины. На подобную работу раньше ушли бы месяцы.
Вся эта огромная, впервые проводившаяся работа по созданию методов вычислений и реализации их на ЭВМ стала основой нового направления в математике, оформившегося в ее самостоятельный раздел - вычислительную и прикладную математику.
Несомненно, главное событие, с которым ассоциируется 1961 год, - это первый в мире полет человека в космос. В истории вычислительной техники 1961 год также известен рядом важных событий.
В 1961 году вышли в свет труды В. М. Глушкова по теории автоматов: монография «Синтез цифровых автоматов» и статья «Абстрактная теория автоматов», опубликованная в журнале «Успехи математических наук». Эти работы заложили основы теории электронно-вычислительных машин. Монография В.М. Глушкова позже была переведена на английский и переиздана в США [3].
В.М. Глушков направил новую теорию на решение реальных задач проектирования ЭВМ. Он организовал специальный семинар по цифровым автоматам, на котором помимо теоретических проблем решались вопросы разработки ЭВМ «Киев». Это была очень интересная машина, но серийно она не выпускалась. Один экземпляр был куплен Международным институтом атомных исследований в Дубне.
В этой машине нашло свое практическое воплощение важное направление теоретических исследований В.М. Глушкова - искусственный интеллект. ЭВМ «Киев» оказалась первой в Европе системой цифровой обработки изображений и моделирования интеллектуальных процессов. У этой машины было два уникальных для того времени периферийных устройства - устройство ввода изображений с бумажного носителя и устройство вывода изображений из ЭВМ, прообраз современного дисплея. С их помощью на машине моделировались простейшие алгоритмы обучения целенаправленному поведению и обучения распознаванию образов. Кроме того, эту ламповую ЭВМ учили понимать простейшие предложения на естественном человеческом языке.
В 1961 году в Киеве Государственная комиссия принимает первую полупроводниковую управляющую машину для гражданского производства «Днепр». ЭВМ «Днепр» установила мировой рекорд по скорости разработки -идея ее создания была высказана на всесоюзной конференции в Киеве в 1958 году, а первые машины заработали на производстве в конце 1961 года.
ЭВМ «Днепр» прекрасно выдерживала сложные условия работы. С ее помощью удалось впервые в мире осуществить автоматизацию научного эксперимента - в начале 60-х ХХ века она использовалась для обработки данных, полученных из Атлантического океана. Машина выпускалась 10 лет. В 1972 году, когда началась подготовка к совместному космическому полету «Союз-Аполлон», ЭВМ «Днепр» была выбрана для управления большим экраном отображения информации в Центре управления полетом.
В конце 1961 года в Киеве был создан Научный совет по комплексной проблеме «Кибернетика» при Президиуме АН УССР. Этот Совет возглавил В.М. Глушков. В 1962 году был создан Института кибернетики АН УССР, ставший центром развития информатики на Украине. Директором института был назначен В.М. Глушков.
Была разработана ЭВМ «Тетива». В ней впервые в СССР было применено микропрограммное управление, использующее только прямые коды операндов. ЭВМ «Тетива» использовалась для систем противовоздушной обороны.
В 1961 году под руководством Т. Килбурна совместно с фирмой «Ферранти» была разработана ЭВМ «Атлас». В ЭВМ «Атлас» впервые была применена страничная организация машинной памяти, впоследствии получившая широкое распространение в универсальных ЭВМ. Номинальное быстродействие ЭВМ - 700-900 тысяч операций в секунду. Оно было
достигнуто за счет применения высокочастотных транзисторов, высокой скорости работы арифметического устройства, внутренних и внешних запоминающих устройств. Кроме того, в ЭВМ использовалось мультипрограммное управление - одновременно могло выполняться до 4 команд. В первом экземпляре ЭВМ использовалось 4 модуля оперативного запоминающего устройства, четыре магнитных барабана, восемь
лентопротяжных механизмов, было задействовано 50 тысяч транзисторов и 250 диодов.
В 1961 году появился первый миникомпьютер PDP-1 (Programmed Data Processor-1 - программируемый процессор данных) с монитором и клавиатурным вводом [4]. Это был первый компьютер из серии PDP, произведённый Digital Equipment Corporation. Всего было продано 50 экземпляров PDP-1. Особенностью машины было то, что ее считывающее устройство было построено на фотоэлементах, а его быстродействие достигало 400 символов в секунду, что было очень высокой характеристикой для того времени.
Для знаменитой фирмы IBM 1961 год также был очень удачным. По данным журнала Datamation, в 1961 году продукция фирмы IBM занимала 81,2% компьютерного рынка.
Кроме разработок новых ЭВМ ведутся работы по созданию новых языков программирования. Так, Дж. Гордон, руководитель отдела разработки систем моделирования фирмы IBM, создал язык GPSS (общецелевая система
моделирования). Это язык программирования, используемый для
имитационного моделирования различных систем, в основном систем массового обслуживания.
В нашей стране под руководством академика А.П. Ершова разработан язык программирования Альфа, являющийся расширением Алгола-60. Язык содержал ряд важных новшеств: инициирование переменных, введение многомерных значений и операций над ними. Позднее это будет повторено в языках программирования Алгол-68, ПЛ/1, Ада.
Таким образом, 1961 год явился очень важным и интересным периодом не только в истории науки и техники в нашей стране, но и в мировой истории прогресса.
Литература
1. Петров Ю.П. История и философия науки. Математика, вычислительная техника, информатика. - Спб.: БХВ-Петербург, 2005. - 448 с.
2. Малиновский Б.Н. История вычислительной техники в лицах. - Киев.: фирма "КИТ", ПТОО "А.С.К.", 1995. - 384 с.
3. В.Н. Захаров. Ученые и их школы / В.Н. Захаров, Р.И. Подловченко, Я.И. Фет. - М.: Наука, 2003. - 485 с
4. Зубов Ю.И. История создания цифровых электронных вычислительных машин // История науки и техники. - 2002, № 1. - 102 с..
