Академик лебедев биография. Сергей алексеевич лебедев

Академик Сергей Алексеевич Лебедев (1902−1974 гг.) – выдающийся ученый-электротехник, энергетик и основоположник отечественной вычислительной техники.

Первую половину своей жизни Сергей Алексеевич посвятил проблемам электроэнергетики и автоматики, а вторую - созданию электронной цифровой вычислительной техники. И везде ему сопутствовал огромный научный успех, который повлек за собой признание его заслуг не только в нашей стране, но и за рубежом.

Родился Сергей Алексеевич 2 ноября 1902 года в Нижнем Новгороде в семье литератора Алексея Ивановича Лебедева и Анастасии Петровны Мавриной. Будущий ученый с детства увлекался техникой, фотографией, любил музыку, изобразительное искусство, театр.

Годы учебы в Московском высшем техническом училище им. Н.Э. Баумана (МВТУ), тогда Механико-математического института, были для Сергея Алексеевича временем не только интенсивных занятий, но и первых научных поисков.

После окончания института в 1928 г. С.А. Лебедев становится преподавателем МВТУ им. Н.Э. Баумана и младшим научным сотрудником Всесоюзного электротехнического института (ВЭИ), где он работал до 1946г. В ВЭИ Сергей Алексеевич занимался проблемами устойчивости и регулировки энергосистем. В эти же годы проявились его способности руководителя и организатора науки.

В 1935 г. С.А. Лебедев получил звание профессора, в 1939 г., не будучи кандидатом наук, защитил докторскую диссертацию, связанную с разработанной им теорией искусственной устойчивости энергосистем. В течение 10 лет он руководил отделом автоматики ВЭИ. Во время войны Сергей Алексеевич полностью переключился на оборонную тематику.

В 1945 г. под руководством ученого была создана одна из первых в стране электронная аналоговая вычислительная машина для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений, которые часто встречаются в задачах, связанных с энергетикой.

В 1946 г. С.А. Лебедева пригласили в Академию наук Украины на должность директора Института энергетики. Через год Институт энергетики разделился на два, и С.А. Лебедев стал директором Института электротехники АН Украины. Здесь совместно с Л.В. Цукерником Лебедев выполнил исследования по управлению энергосистемами и разработку устройств автоматики, повышающих устойчивость энергосистем. В 1950 г. им была присуждена Государственная премия СССР.

Решая задачи электротехники и энергетики с помощью аналоговых вычислительных машин, С.А. Лебедев пришел к постановке задачи создания цифровой машины.

В 1946 году в Институте электротехники АН Украины Сергей Алексеевич возглавил исследования в области вычислительной техники, итогом которой явилось создание первой отечественной ЭВМ – малой электронной счетной машины (МЭСМ).

В начале 1957 года С.А. Лебедев пишет: «…В 1948−1949 гг. мной были разработаны основные принципы построения электронных счетных машин. Учитывая их исключительное значение для нашего народного хозяйства, а также отсутствие в Союзе какого-либо опыта их постройки и эксплуатации, я принял решение как можно быстрее создать малую электронную счетную машину, на которой можно было бы исследовать основные принципы построения, проверить методику решения отдельных задач и накопить эксплуатационный опыт…».

В протоколе ученого совета Института электротехники и теплоэнергетики АН Украины отмечалось «По данным заграничной литературы, проектирование и постройка машины ведется 5−10 лет, мы хотим осуществить постройку машины за 2 года».

В книге «Как это начиналось» основные помощники С.А. Лебедева Л.Н. Дашевский и Е.А. Шкабара вспоминают: «… В конце 1951 г. в Феофанию из Москвы приехала весьма представительная комиссия АН СССР для приемки в эксплуатацию МЭСМ. Возглавлял эту комиссию академик М.В. Келдыш. Три дня сдавала МЭСМ экзамены. И хотя экзамены были не конкурсные, так как конкурентов у нее не было, все страшно волновались. Академики с непроницаемыми лицами проходили из помещения МЭСМ, где они задавали ей всяческие «каверзные задачки», в кабинет Сергея Алексеевича и там подолгу совещались. И вышла наша МЭСМ в люди. Ликование было всеобщим. Наконец испытания были закончены, и комиссия решила: принять машину с 25 декабря 1951 г. в эксплуатацию».

Через 25 лет после создания первой универсальной ЭВМ в нашей стране был снят документальный фильм «Хранить вечно», в который вошли уникальнейшие кадры работы этой машины. Всего несколько минут на экране МЭСМ считает (выполняет программу), но эти кадры производят очень сильное впечатление и запоминаются навсегда.

После МЭСМ началось создание специализированной ЭВМ СЭСМ для решения систем линейных алгебраических уравнений. Основные идеи построения СЭСМ выдвинул С.А. Лебедев.

В 1950 г. С.А. Лебедев начал разработку БЭСМ (Быстродействующей электронной счетной машины). В марте 1950 г. он был назначен заведующим лабораторией Института точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ), директором которого стал академик М.А. Лаврентьев. В I квартале 1953 г. БЭСМ была налажена, а в апреле 1953 г. принята Государственной комиссией в эксплуатацию. В связи с дефицитом электронно-лучевых трубок, которые поставлялись тогда только для ЭЦВМ "Стрела", первые три года БЭСМ эксплуатировалась с памятью на акустических ртутных трубках, что снижало ее быстродействие в несколько раз. В 1956 г. БЭСМ была принята Государственной комиссией вторично - с памятью на потенциалоскопах.

В 1956 г. доклад С.А. Лебедева о БЭСМ на международной конференции в Дармштадте произвел сенсацию - БЭСМ была на уровне лучших американских машин и самой быстродействующей в Европе.

В 1953 г. Сергея Алексеевича избрали действительным членом АН СССР. На банкете по поводу избрания новых членов Академии С.О. Шмидт сказал: "Сегодня мы выбрали в академики двух замечательных ученых - С.А. Лебедева и А.Д. Сахарова".

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. В 1958 г. Государственная комиссия приняла М-20 и рекомендовала ее в серийное производство. Впервые в отечественной практике в М-20 С.А. Лебедевым с целью повышения производительности были реализованы совмещение работы арифметического устройства и выборки команд из памяти, введение буферной памяти для массивов данных, выдаваемых на печать, совмещение ввода и вывода данных со счетом и т.д. Позднее были разработаны полупроводниковые варианты М-20, реализующие ту же архитектуру: - М-220 и М-222.

В апреле 1959 г. делегация советских специалистов по вычислительной технике, которую возглавлял академик С.А. Лебедев, посетила Соединенные штаты Америки, в частности, фирму IBM, Массачусетский технологический институт, Гарвард, Филадельфию, Вашингтон, Национальное бюро стандартов в Нью-Йорке. И везде их тепло встречали представители университетов, крупнейших фирм Америки. Препятствия, вызванные холодной войной, не помешали ученым двух стран плодотворно общаться, обмениваться накопленным опытом в области создания вычислительной техники и обсуждать все возникавшие при этом проблемы.

Под руководством С.А. Лебедева ИТМиВТ после завершения работ по ламповым БЭСМ-2 и М-20 начал проектирование полупроводниковой БЭСМ-6, которая обладала быстродействием 1 млн. оп./с. Государственная комиссия под председательством М.В. Келдыша приняла БЭСМ-6 с высокой оценкой и рекомендовала ее к серийному производству. БЭСМ-6 имела полное программное обеспечение. В ее создании принимали участие многие ведущие программисты страны.

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, в системах проектирования программного обеспечения для новых ЭВМ. БЭСМ-6 выпускалась Московским заводом САМ в течение 17 лет.

За разработку и внедрение БЭСМ-6 ее создатели (из ИТМиВТ - С.А. Лебедев, В.А. Мельников, Л.Н. Королев, Л.А. Зак, В.Н. Лаут, В.И. Смирнов, А.А. Соколов, А.Н. Томилин, М.В. Тяпкин, от завода САМ - В.А. Иванов, В.Я. Семешкин) были удостоены Государственной премии.

ИТМиВТ совместно с заводом САМ на основе БЭСМ-6 разработал вычислительную систему АС-6, модульная организация и унифицированные каналы обмена которой обеспечивали возможность построения децентрализованных многомашинных вычислительных комплексов. Операционная система АС-6 обеспечивала функционирование в режимах пакетной обработки, удаленной пакетной обработки, разделения времени, реального времени. АС-6 использовалась для обработки данных и управления в системах космических экспериментов, а также в ряде вычислительных центров крупных научно-исследовательских организаций.

На протяжении 20 лет Сергей Алексеевич возглавлял многотысячный коллектив Института точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) АН СССР.

Специализированные ЭВМ, созданные под руководством С.А. Лебедева для системы противоракетной обороны, стали основой достижения стратегического паритета СССР и США в период "холодной войны". В 1952−1955 гг. ученик С.А. Лебедева В.С. Бурцев были разработаны специализированные ЭВМ "Диана-1" и "Диана-2" для автоматического съема данных с радиолокатора и автоматического слежения за целями. Затем для системы противоракетной обороны (ПРО), генеральным конструктором которой был Г.В. Кисунько, в 1958 г. была предложена ламповая ЭВМ М-40, а немного позднее М-50. Создатели первой системы ПРО получили Ленинскую премию. Среди них были Г.В. Кисунько, С.А. Лебедев и В.С. Бурцев. Увидеть выпуск следующей серии высокопроизводительных ЭВМ, которые разрабатывал ИТМиВТ, С.А. Лебедеву не довелось. Сергей Алексеевич Лебедев умер 3 июля 1974 г. в Москве. Он похоронен на Новодевичьем кладбище.

Сергея Алексеевича Лебедева – талантливого ученого и организатора по праву считают основоположником отечественной вычислительной техники. Имя С.А. Лебедева теперь носит ИТМиВТ, в котором есть небольшой музей. Ученики С.А. Лебедева создали свои научные школы и коллективы.

Мировая научная общественность признала заслуги С.А. Лебедева в 1996 году, присвоив ему звание «Пионер компьютеростроения».

«… Он жил и трудился в период бурного развития электроники, вычислительной техники, ракетостроения, освоения космоса и атомной энергии. Будучи патриотом своей страны, Сергей Алексеевич принял участие в крупнейших проектах И.В. Курчатова, С.П. Королева, В.М. Келдыша, обеспечивавших создание щита Родины. Во всех их работах роль электронных вычислительных машин, созданных Сергеем Алексеевичем, без преувеличения, огромна. Его выдающиеся труды навсегда войдут в сокровищницу мировой науки и техники, а его имя должно стоять рядом с именами этих великих ученых», - писал о нем академик Б.Е. Патон.

Подготовлено по:

Смолевицкая М.Э. – Пионер отечественного компьютеростроения Сергей Алексеевич Лебедев (1902−1974) // Проблемы культурного наследия в области инженерной деятельности: сб.ст. – Вып.4. – М., 2003. – С.64−89.

Сергей Лебедев родился 2 ноября 1902 года в Нижнем Новгороде в семье замечательного просветителя Алексея Ивановича Лебедева и Анастасии Петровны, преподавательницы младших классов в народном училище. Отец - Алексей Иванович Лебедев - был известен в России, как автор знаменитой «Азбуки» и «Словаря непонятных слов». Вскоре после революции его пригласил работать в Москву нарком просвещения А. В. Луначарский, и семья Лебедевых переехала в столицу. В 1921 г. 19-летний Сергей сдал экзамены экстерном за среднюю школу и поступил в Московское высшее техническое училище (МВТУ) им. Н. Э. Баумана на электротехнический факультет.

В 1928 году он получил диплом инженера-электрика МВТУ им. Баумана и остался там преподавать, одновременно занимая должность младшего научного сотрудника Всесоюзного электротехнического института (ВЭИ). Вскоре он возглавил в нем группу, а затем лабораторию электрических сетей.

В 1933 году совместно с известным ученым П.С.Ждановым он опубликовал монографию «Устойчивость параллельной работы электрических систем», дополненную и переизданную в 1934 г. Еще через год ВАК присвоил ему звание профессора. В 1939 году Лебедев, не будучи кандидатом наук, защитил докторскую диссертацию. В ее основу была положена разработанная им теория искусственной устойчивости энергосистем.

Почти 20 лет проработал Лебедев в Москве, десять из которых он руководил отделом автоматики, занимаясь вопросами моделирования и регулирования энергетических объектов. В начале Великой Отечественной войны в сентябре 1941 года Сергей Алексеевич эвакуировался с ВЭИ в Свердловск. Здесь он в удивительно короткие сроки спроектировал быстро принятую на вооружение систему стабилизации танкового орудия при прицеливании. Эта система сделала танк менее уязвимым и спасла жизнь многим танкистам, так как позволяла наводить и стрелять из орудия без остановки машины. За эту работу Лебедев был награжден орденом Трудового Красного Знамени и медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.» Для создания системы стабилизации он использовал т.н. аналоговые элементы на электронных лампах.

В 1944-м году – еще шла война - Сергей Алексеевич переехал в Киев, где был избран академиком АН УССР и назначен директором Института энергетики Академии наук Украины.

Об истории переезда в Киев рассказал сын С.А. Лебедева. Оказывается, получив предложение от АН УССР, Лебедев все же сомневался принимать ли его. Тогда жена Лебедева Алиса Григорьевна предложила бросить жребий. Две свернутые бумажки с надписями «Киев» и «Москва» были опущены в шапку и тщательно перемешаны. Выпал Киев.

Получив в свое распоряжение институт, где развивались два мало совместимых научных направления – электротехническое и теплотехническое, новый директор решил их разделить на два института. Сам Лебедев стал директором Института электротехники АН УССР.

Вначале он организовал лабораторию моделирования и регулирования и продолжил свои прежние исследования по разработке устройств компаундирования генераторов электростанций, повышающих устойчивость энергосистем и улучшающих работу электроустановок. В 1950 г. за эти работы совместно с Л.В. Цукерником ему была присуждена Государственная премия СССР за эти работы.

Двоичная система также не осталась вне поля зрения ученого. Если бы не война, то работу над созданием вычислительной машины с использованием двоичной системы счисления ученый начал бы раньше – об этом вспоминали работавшие с ним сотрудники. В то время каких-либо достаточно полных публикаций о двоичной системе счисления и методике операций над двоичными числами не было. Разработанная С.А.Лебедевым методика выполнения арифметических операций в двоичной системе счисления и ранее разработанные численные методы решения математических задач стали теоретической базой для построения цифровой вычислительной машины, задуманной С.А. Лебедевым.

После переезда в Киев, начиная с конца 1948 г., Сергей Алексеевич весь отдается исполнению давно задуманного – созданию электронной цифровой счетной машины. По словам самого Лебедева, в 1948-1949 годах он уже разработал основные принципы их построения. На первом этапе работ новое детище Лебедева получило название Модель электронной счетной машины (МЭСМ). В ноябре 1950 года на МЭСМ уже были выполнены первые расчеты - вычисление суммы нечетного ряда факториала числа и возведение в степень, а в декабре 1951 года МЭСМ была принята Госкомиссией АН СССР в эксплуатацию.

В марте 1950 года Лебедев был по совместительству назначен директором лаборатории №1 в московском Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) АН СССР и начал активную работу над Большой электронной счетной машиной (БЭСМ). В 1952 г. он переехал в Москву, оставив в Киеве начатую по его идее разработку специализированной ЭВМ (СЭСМ) для решения систем алгебраических уравнений. Главным конструктором машины был назначен бывший аспирант Лебедева З.Л. Рабинович.

По воспоминаниям сотрудников, работавших с Сергеем Алексеевичем в Киеве, он был идеальным руководителем. Задуманную работу он представлял до мельчайших подробностей. Достаточно сказать, что он спроектировал будущую МЭСМ сам, привлекая сотрудников только после необходимых разъяснений, что и как сделать.

Он никогда не повышал голос даже на явно провинившихся, относился ко всем исключительно ровно и справедливо. У него не было “любимчиков”, он всегда отмечал даже небольшие успехи своих сотрудников. В процессе отладки машины равных ему не было, он превосходил всех в понимании неполадок и сбоев в машине. У Сергея Алексеевича были свои “методы” определять неисправности с точностью до блока. «Во многих блоках первой БЭСМ в анодной цепи лампы были использованы не сопротивления, а ферритовые трансформаторы, – рассказывает В.С. Бурцев. – Так как эти трансформаторы были изготовлены кустарным способом, они часто выгорали, при этом выделяли едкий специфический запах. Сергей Алексеевич обладал замечательным обонянием и, обнюхивая стойку, с точностью до блока указывал на дефектный блок. Ошибок практически не было».

МЭСМ была выполнена в одном экземпляре. Серийное производство машин, разработанных в ИТМ и ВТ АН СССР, началось через семь лет с 1958 года. Производство БЭСМ не было развернуто раньше, так как Министерство машиностроения и приборостроения СССР не обеспечило поставку необходимых для БЭСМ потенциалоскопов для запоминающего устройства. В результате Лебедеву пришлось использовать память на ртутных трубках, что снизило быстродействие БЭСМ в пять раз. Именно это не позволило БЭСМ стать первой серийной машиной в СССР и самой производительной на то время в мире.

В 1958 году коллектив ИТМ и ВТ под руководством Лебедева разработал и передал в серийное производство две ЭВМ: БЭСМ-2 (модернизированная БЭСМ) и М-20. В БЭСМ-2 было реализовано оперативное запоминающее устройство на ферритных сердечниках, широко применялись полупроводниковые диоды, а также была усовершенствована конструкция (мелкоблочная). На этой машине, уже началось решение важных задач, в частности, рассчитывалась траектория полета ракеты, которая доставила вымпел Советского Союза на Луну. В ЭВМ М-20 впервые была применена автоматическая модификация адреса; совмещение работы арифметического устройства и выборки команд из памяти; использована буферная память для массивов, выдаваемых на печать. Техническое быстродействие машины составляло 20 тыс. операций в секунду.

В 1965 году появилась ЭВМ на полупроводниковых элементах БЭСМ-4, которая имела программную совместимость с ЭВМ М-20.

В 1967 году была принята в серийное производство ЭВМ БЭСМ-6 – первая в СССР супер-ЭВМ второго поколения. БЭСМ-6 имела быстродействие в 1 млн. операций в секунду.

У БЭСМ-6 был магистральный или водопроводный принцип организации управления. С его помощью потоки команд и операндов обрабатывались параллельно (до восьми машинных команд на различных стадиях). В ней была использована ассоциативная память на сверхбыстрых регистрах, что сократило количество обращений к ферритной памяти и позволило осуществить локальную оптимизацию вычислений в динамике счета. У БЭСМ-6 также было расслоение оперативной памяти на автономные модули, что дало возможность одновременно обращаться к блокам памяти по нескольким направлениям. Многопрограммный режим работы позволили решать несколько задач с заданными приоритетами, а аппаратный механизм преобразования математического адреса в физический дал возможность динамически распределять оперативную память в процессе вычислений средствами операционной системы. Для машины был характерен принцип полистовой организации памяти и разработанные на его основе механизмы защиты по числам и командам; развитая система прерывания, необходимая для автоматического перехода с решения одной задачи на другую, обращения к внешним устройствам, контроля их работы. В электронных схемах БЭСМ-6 было использовано 60 тыс. транзисторов и 180 тыс. полупроводников-диодов. Элементная база БЭСМ-6 по тем временам была совершенно новой, в ней были заложены основы схемо-техники ЭВМ третьего и четвертого поколений.

В 1990-м году один из экземпляров БЭСМ-6 был перевезен в Лондон и установлен в Музее науки как лучший для своего времени в Европе суперкомпьютер.

Среди специализированных ЭВМ, сконструированных в ИТМ и ВТ АН СССР, стоит отметить компьютеры связанные с исследованиями построения противоракетной обороны (ПРО) «Диана-1» и «Диана-2» (1955) (конструктор Бурцев В.С.). Это были машины последовательного действия с коммутируемой программой обработки, имеющие автоматический съем данных с обзорной радиолокационной станции с селекцией объекта от шумов и расчет траектории движения возможной цели.

В 1958 году была создана ЭВМ М-40 с плавающим циклом управления операциями, системой прерываний. Впервые было использовано совмещение операций с обменом, мультиплексный канал обмена, работа в замкнутом контуре управления в качестве управляющего звена, работа с удаленными объектами по радиорелейным дуплексным линиям связи. В М-40 впервые была введена аппаратура хранения времени, применены феррит-транзисторные элементы и фиксированная запятая. Быстродействие М-40 составило 40 тыс. операций в секунду. Несколько лет спустя появилась модификация машины – ЭВМ М-50, рассчитанная на применение в экспериментальной системе ПРО.

Затем в 1963 году вышла ЭВМ 5Э92 (С.А.Лебедев, В.С.Бурцев и др.) с широким применением феррит-транзисторных элементов в низкочастотных устройствах и применением специально разработанной контрольно-регистрирующей аппаратуры с возможностью дистанционной записи информации, поступающей с высокочастотных каналов связи.

Ее модификация 5Э92б, выпущенная в 1965 году, стала одной из первых полностью полупроводниковых ЭВМ. Быстродействие большой машины составляло 500 тыс. операций в секунду, малой машины 37 тыс. операций в секунду. ЭВМ 5Э92б составляла основу Главного командно-вычислительного центра (ГКВЦ) системы противоракетной обороны Советского Союза.

В 1970 году ИТМ и ВТ сдал в эксплуатацию ЭВМ 5Э65 – перевозимый высокопроизводительный вычислительный комплекс специального применения, обеспечивающий проведение исследований в реальном масштабе времени в полевых условиях с высокой степенью достоверности за счет применения памяти с неразрушающим считыванием, полного аппаратного контроля, средств устранения последствий сбоев. Эффективности вычислительного процесса способствовали переменная длина слова и магазинная организация арифметического устройства. С применением комплекса были произведены исследования различных бортовых средств радиоизмерений и радионавигации в атмосфере и космосе.

В 1973 году появилась модификация этой машины ЭВМ 5Э67 – перевозимый многомашинный высокопроизводительный комплекс с общим полем внешней памяти и аппаратно-программными средствами реконфигурации на уровне машин. Он обеспечивал работу в жестких климатических условиях, а также уникальные радиоизмерения движущихся объектов в верхних слоях атмосферы в реальном масштабе времени.

Последней прижизненной разработкой Сергея Алексеевича Лебедева, которую он успел запустить в серийное производство, стала первая мобильная многопроцессорная высокопроизводительная структура с модульной памятью ЭВМ 5Э26 (С.А.Лебедев, В.С.Бурцев, Е.А.Кривошеев и др.). Она легко адаптировалась к различным требованиям по производительности и памяти в системах управления специального назначения. Это была первая машина с автоматическим резервированием на уровне модулей, которая обеспечивала восстановление вычислительного процесса при сбоях и отказах аппаратуры в системах управления. Она также работала в реальном времени, была снабжена развитым математическим обеспечением, эффективной системой автоматизации программирования и возможностью работы с языками высокого уровня. В ЭВМ 5Э26 была реализована энергонезависимая память команд на микробиаксах с возможностью электрической перезаписи информации внешней аппаратурой записи и введена эффективная система эксплуатации с двухуровневой локализацией неисправной ячейки, обеспечивающая эффективность восстановления аппаратуры среднетехническим персоналом.

Опыт создания ЭВМ 5Э26 послужил базой для конструирования семейства супер-ЭВМ «Эльбрус». Название было предложено Лебедевым. Появление "Эльбруса" завершило создание ПРО СССР, однако сам он уже не успел принять участие в их создании.

В год 95-летия со дня рождения С.А. Лебедева заслуги ученого признали и за рубежом. Как пионер вычислительной техники, он был отмечен именной медалью Международного компьютерного общества с надписью: "Сергей Алексеевич Лебедев 1902–1974. Разработчик и конструктор первого компьютера в Советском Союзе. Основоположник советского компьютеростроения".

Статья посвящена 105-летию со дня рождения академика С.А. Лебедева - выдающегося ученого и инженера, основоположника отечественной электронной вычислительной техники, создателя 15 типов ЭВМ, в том числе легендарной серии БЭСМ.

Компьютеры и цифровая техника настолько прочно вошли в нашу жизнь, что сейчас воспринимаются как данность. И мало кто задает себе вопросы, кем и каким трудом был проложен путь к современным информационным технологиям. К сожалению, за годы искусственно созданной информационной закрытости государства в сознании многих людей сложился стереотип национального компьютерного нигилизма. Между тем, зная факты развития науки и техники не понаслышке, можно смело говорить о наличии глубоких корней и традиций отечественного компьютеростроения, имевшихся у нас достижений мирового уровня в этой области.

Осознанию истинных масштабов участия наших соотечественников в мировой компьютерной истории призван способствовать рассказ о вкладе академика Сергея Алексеевича Лебедева в становление электроники и вычислительной техники как в нашей стране, так и в мире.

По словам президента Российской академии наук академика Ю.С. Осипова, уникальные разработки С.А. Лебедева «определили столбовую дорогу мирового компьютеростроения на несколько десятилетий вперед». Именно академик Лебедев создал в тяжелые послевоенные годы первую отечественную ЭВМ и последующие все более и более производительные вычислительные машины. Появление электронно-вычислительных машин стало научно-технической революцией, кардинально изменившей развитие общества.

Научный подвиг С.А. Лебедева

Любому значительному научному открытию предшествуют годы неустанного поиска и труда. По окончании МВТУ им. Баумана в 1928 году, Сергей Алексеевич посвятил себя работе в области электротехники. Результаты его работ были использованы при вводе в эксплуатацию первых отечественных электростанций и высоковольтных линий передач. Уже в 1939 году С.А. Лебедев, минуя кандидатскую, защитил докторскую диссертацию по теории искусственной устойчивости энергосистем.

После нападения Германии на Советский Союз будущий академик записался добровольцем в ополчение, но из-за стратегической важности выполняемых работ, на фронт его не отпустили. Лебедев продолжил исследования и во время войны разработал самонаводящуюся на излучающие или отражающие излучение цели торпеду, а также систему автоматического самонаведения на цель авиационной торпеды и систему стабилизации танкового орудия при прицеливании.

Создание таких систем требовало проведения колоссального объема вычислений. Именно это обстоятельство привело ученого к пониманию необходимости автоматизации вычислительных процессов. В 1945 году С. А. Лебедев создает первую аналоговую вычислительную машину для решения системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Сергей Алексеевич обладал по-настоящему большой смелостью и верил в свои силы. В 45 лет, будучи уже известным ученым, он занялся совершенно новым направлением созданием вычислительной техники

Увлеченность Сергея Алексеевича новым делом была такой всепоглощающей, что когда в 1948 году его пригласили выступить на Парижской международной конференции по большим электроэнергетическим системам, он, подготовив доклад «Искусственная устойчивость синхронных машин», доверил прочитать этот труд другому человеку. А сам на конференцию не поехал - настолько погрузился в разработку принципов действия электронной счетной машины.

Как известно, за рубежом принципы компьютеростроения и электронного счета разработал фон Нейман, классическая архитектура компьютера так и называется «фон Неймановская». Научный подвиг Лебедева заключается в том, что в условиях информационной замкнутости тех лет Сергей Алексеевич пришел к тем же выводам, что и фон Нейман, но на полгода раньше.

Разработанные теоретические выкладки позволили Сергею Алексеевичу перейти к практической работе. Первым значимым результатом стала Малая электронная счетная машина (МЭСМ), которая в 1951 году была принята комиссией в эксплуатацию, а в 1952 году на ней уже решались важные научно-технические задачи из области термоядерных процессов, космических полетов, ракетной техники, дальних линий передач и проч. В Киеве, в Национальной академии наук Украины, где создавалась МЭСМ, сохранилась конструкторская документация и папки с материалами о первой отечественной ЭВМ, большая часть из которых составлена С.А.Лебедевым. Чьей-то рукой более 50 лет назад на них было написано: «Хранить вечно».

Папка с материалами о первой отечественной ЭВМ Структурная схема разработки БЭСМ

Сергей Алексеевич Лебедев

БЭСМ-6

Медаль «Computer Pioneer Award» за выдающиеся новаторские работы в области создания вычислительной техники

Параллельно с завершающим этапом работ над МЭСМ в 1950 году была начата разработка первой Большой (впоследствии переименованной в Быстродействующую) Электронно-счетной машины. Разработка БЭСМ велась уже в Москве, в лаборатории ИТМиВТ, которую возглавил С.А. Лебедев. И здесь проявился его научный талант как конструктора-практика.

В те годы не было собственной элементной базы, необходимых конструкций под вычислительные блоки, охладительных систем. Приходилось самим изготавливать шасси и стенды, сверлить и клепать, монтировать и отлаживать различные варианты триггеров, счетчиков сумматоров, проверять их на надежность в работе.

Сергей Алексеевич всегда был в центре этих работ, часто с паяльником в руках перепаивал схемы, внося в них необходимые изменения, исправлял найденные неполадки. Он безошибочно находил вышедшие из строя радиолампы и детали. После насыщенного, трудового дня С. А. Лебедев до 3-4 часов ночи просиживал за пультом или осциллографом, отлаживая машину.

Напряженная интеллектуальная работа и перегруженный график, тем не менее, не мешали ученому в любой ситуации сохранять спокойствие и рассудительность. Когда в институте случился локальный пожар на первом этаже, где располагалась уже собранная и подготовленная к госиспытаниям БЭСМ, Сергей Алексеевич, не теряя ни секунды, решительно произнес: «Выключайте все электричество». Машина не пострадала. Возможно, решительность ее создателя и спасла тот первый экземпляр легендарной ЭВМ.

У С. А. Лебедева талант ученого-исследователя совмещался с замечательными способностями организатора и вдохновителя работ. Он умел подобрать сильную команду, увлечь ее работой и сконцентрировать все усилия для решения общей задачи. В 50-е годы, когда у измученной войной страны не хватало научных кадров, Лебедев сделал ставку на молодежь - и не ошибся. Он собрал вокруг себя талантливых студентов – дипломников и выпускников МГТУ, МИФИ, МФТИ. Для учеников С.А. Лебедева разработка БЭСМ стала стартом научной деятельности, впоследствии многие из них стали известными учеными, академиками.

В музее ИТМиВТ сохранилась половинка тетрадного листа из рукописи Сергея Алексеевича - на ней подробно изложена структурная схема и календарный план разработки БЭСМ. Удивительно, что вся машина, в реальности занимавшая 100 кв. м, уместилась на небольшом листке бумаги. Но для этого потребовалось огромное напряжение интеллектуальных и физических сил - обоснование и теоретические выкладки по БЭСМ заняли у Лебедева десятки толстых тетрадей.

В итоге колоссальный труд был вознагражден победой - задуманная ЭВМ была создана. Первый запуск БЭСМ состоялся осенью 1952 года, а госиспытания она прошла в 1953 году. В том же году Лебедев стал директором Института точной механики и вычислительной техники и действительным членом АН СССР по Отделению физико-математических наук. Он стал первым академиком по специальности «счетные устройства».

Знаменательный факт истории - представленный С. А. Лебедевым в октябре 1955 года в Дармштадте (ФРГ) на Международной конференции по электронным счетным машинам доклад о наших достижениях произвел сенсацию - БЭСМ была признана самой быстродействующей машиной в Европе. Ее быстродействие оказалось рекордным - 8 000 оп/с.

Ученик Сергея Алексеевича академик В.А. Мельников в своих воспоминаниях подчеркивает: «Гениальность С.А. Лебедева состояла именно в том, что он ставил цель с учетом перспективы развития структуры будущей машины, умел правильно выбрать средства для ее реализации применительно к возможностям отечественной промышленности».

После триумфальной победы БЭСМ, под руководством Лебедева сразу начались работы над следующей версией ЭВМ, с улучшенными характеристиками: повышенным быстродействием, большей памятью, увеличенным временем устойчивой работы. Так появились следующие версии семейства БЭСМ - БЭСМ-2, БЭСМ-3М, БЭСМ-4. Эти машины уже выпускались серийно на Заводе Счетно-аналитических машин ЗСАММ, сначала по несколько десятков экземпляров – затем сотнями.

Лучшей в серии БЭСМ по праву стала знаменитая БЭСМ-6 - первый в мире серийный «миллионник» (1 млн. оп/с). Главный конструктор реализовал в ней множество революционных для того времени решений, благодаря чему машина пережила три поколения вычислительной техники и выпускалась 17 лет. За это время было произведено около 450 машин, что является абсолютным рекордом для ЭВМ класса «суперкомпьютер». До настоящего времени сохранился последний экземпляр БЭСМ-6, работающий под Санкт-Петербургом в Учебном центре Военно-морского флота.

Разработка БЭСМ-6 - это яркий пример свойственного школе С.А. Лебедева творческого подхода к созданию ЭВМ, учитывающего все возможности технической базы, математического моделирования структурных решений, а также производства для достижения наилучших характеристик машины. Не стоит забывать, что производство вычислительных машин БЭСМ создало реальные условия для появления нескольких отечественных школ по разработке программного обеспечения для этих оригинальных по своей архитектуре ЭВМ.

Велика роль ученого и в области разработки математического обеспечения ЭВМ. Сергей Алексеевич Лебедев одним из первых понял значение системного программирования и важность сотрудничества программистов-математиков и инженеров по созданию вычислительных систем, включающих как неотъемлемую часть программное обеспечение. По его инициативе в ИТМиВТ была организована лаборатория математического обеспечения, выполнявшая разработку системного ПО для всех систем, создававшихся в институте.

Творческой энергии Сергея Алексеевича хватало на ведение как научных проектов, так и специализированных, предназначенных для оборонных целей. Для укрепления стратегического паритета государства в ИТМиВТ была разработана линейка ЭВМ М-20, М-40, 5Э92, на базе которых построили первую систему Противоракетной обороны ПРО Москвы.

В марте 1961 года прошли успешные государственные испытания первого противоракетного комплекса - неоднократно удавалось сбить реальную баллистическую боеголовку объемом 0,5 куб.м практически прямым попаданием. По словам очевидцев, во время первых испытаний произошла заминка, ставшая, наверное, одним из самых драматических моментов в жизни С.А. Лебедева и участвовавших в испытаниях сотрудников. Цель была запущена, ее вели все локаторы. Программист нажимает кнопку, отметка цели на экране. Следом пуск противоракеты, ее полет должен был продлиться 3 минуты, и тут происходит сбой в ЭВМ.

Однако за две минуты неисправность устраняется силами сотрудника ИТМиВТ Андрея Михайловича Степанова, и противоракета, наведенная с помощью вычислительной сети, сбивает баллистическую ракету. На экране ЭВМ высвечивается надпись: «Подрыв цели». На следующий день данные кинофоторегистрации подтвердили: головная часть баллистической ракеты развалилась на куски.

Еще один интересный факт: первую компьютерную сеть создал Лебедев на полигоне Сары-Шаган в 1956 году, как раз при испытаниях комплекса ПРО. Американцы как-то узнали об этом и начали работу над созданием сети, ставшей впоследствии «всемирной паутиной» - интернетом.

На базе БЭСМ-6 был создан многомашинный вычислительный комплекс АС-6, который в течение 15 лет использовался в центрах управления полетами космических аппаратов для обработки информации в реальном времени. Так в 1975 году при совместном полете космических кораблей «Союз» и «Аполлон» наш АС-6, обрабатывая информацию, обсчитывал данные по траектории полета за 1 минуту, в то время как у американской стороны такой расчет занимал полчаса.

Ни один из типов машин С.А. Лебедева не являлся копией какой-либо иностранной ЭВМ, все создавалось на собственной научной базе, с применением оригинальных подходов к решению теоретических и прикладных задач. И в этом проявление высоких интеллектуальных способностей действительно выдающегося русского ученого и его научный подвиг.

Скромный человек и сильный руководитель

Сергей Алексеевич был человеком скромным и даже немного застенчивым. Он всегда умел находить общий язык со своими молодыми коллегами, а они относились к нему с большим и искренним уважением. В нем сочетались душевная доброта и доверие к людям, высокая принципиальность и требовательность. Он редко повышал на кого-нибудь голос. Если же его поручение вовремя не выполнялось, забирал его и делал задание сам. Такое «наказание» запоминалось лучше любых строгих выговоров.

Личный пример у С.А. Лебедева был главным принципом воспитания. В ИТМиВТ долго вспоминали такой случай. Для завершения проекта БЭСМ оставалось очень мало времени, но были еще недоделки. Кто-то сказал: «Не успеем, мало дней осталось». Сергей Алексеевич ответил: «Успеем, есть еще ночи, ночью хорошо работать - никто не мешает». Он работал, бывало, по трое суток, не покидая рабочего места, забывая об усталости, и своим примером увлекал других.

Соратники академика вспоминают еще один эпизод, который замечательно характеризует принципиальность С.А. Лебедева в отношении оценки достоинств и недостатков своей работы и научных изобретений. Государственная комиссия принимала машину БЭСМ-6 в комплексе с ее программным обеспечением, что явилось новым прецедентом приемки вычислительной техники. Операционная система Д-68 к моменту предъявления комиссии не полностью отвечала техническому заданию на ее разработку.

Отвечавший за комплекс в целом, главный конструктор С.А. Лебедев настоял на том, чтобы сами разработчики Д-68 перечислили все имеющиеся недоработки в операционной системе, хотя о многих из них вполне можно было бы умолчать. В результате честность и объективность ученого покорила Государственную комиссию, которая приняла комплекс в целом, предложив устранить отмеченные разработчиками недостатки, что и было сделано в назначенный срок.

Сергей Алексеевич Лебедев умел создавать в институте атмосферу большой и дружной семьи. Многие коллеги часто бывали у него дома на семейных праздниках, а на работу шли с таким настроением, как приходят в родной дом. Вместе со всеми сотрудниками Сергей Алексеевич участвовал в благоустройстве территории нового здания ИТМиВТ на Калужском шоссе (теперь Ленинский проспект), высаживал деревья и декоративные кусты, которые цветут по весне и сейчас.

Большое внимание Сергей Алексеевич уделял развитию самостоятельности у своих учеников и сотрудников. Если предложенное учеником решение было не хуже его наработок, то часто за основу принималось предложение сотрудника.

Несмотря на доброту и мягкость в отношении коллег, современники отмечали его решительность и даже категоричность, если дело касалось принципиальных вопросов. Как-то Лебедева вызвали в ЦК, где ему было предложено вместо разработки собственных машин начать копирование иностранных ЭВМ. Лебедев твердо отказался. К сожалению, его позиция не остановила министров тех лет.

Еще одной характерной чертой С.А. Лебедева было то, что он никогда не требовал к себе особых привилегий, полагающихся ему по академическому статусу, никогда не отделял себя от научного коллектива. Во время тяжелых испытаний на полигоне Сары-Шаган, в условиях проживания, далеких от комфорта, он жил там же, где и его сотрудники, питался в той же столовой.

Сергей Алексеевич не был «кабинетным ученым». В его напряженной интеллектуальной жизни находилось место и отдыху. Когда появлялась возможность использовать отпуск, он всегда выбирал активный отдых - горный альпинизм или поход на байдарках. Сын Лебедева Сергей, рассказывая о манере отца отдыхать, подчеркивал, насколько С.А.Лебедев умело расходовал свои силы, выбирал равномерный ритм и спокойно шел к цели. Такой подход «поспешать медленно» Сергей Алексеевич всегда применял и в работе, кропотливо создавая очередную ЭВМ.

Дело жизни академика С.А. Лебедева живет

Для нашей страны создание собственных вычислительных технологий было большим прорывом. Сергей Алексеевич еще в далекие 60-е годы понимал, что электронная вычислительная техника явится одним из самых мощных средств научно-технического прогресса, окажет огромное воздействие на развитие науки, экономики и обороны страны. Впоследствии в одной из своих статей он напишет: «Внедрение таких машин, реорганизацию умственного труда человека по их результатам можно сравнить только с таким этапом истории человечества, как введение машинного труда взамен ручного».

Первая БЭСМ стала основой серии из 6 поколений машин, внесших огромный вклад в развитие отечественной науки и техники: в освоении космоса, в атомной промышленности, в создании противоракетной обороны. Вне всякого сомнения, без Лебедевской вычислительной техники в этих отраслях сложно было бы достичь таких результатов. Этот вклад был настолько существенен, что его высоко ценили сами конструктора, в чьих интересах создавались ЭВМ.

Академик Королев говорил, что без своевременно сделанных Лебедевым машин было бы сложно начать осваивать космос. Даже в знаменитую формулу 3К - так журналисты называли засекреченных ученых И. В. Курчатова, С. П. Королева и М. В. Келдыша - сведущие люди и сами конструктора добавляли букву Л (С.А. Лебедев, его имя также держалось в секрете). Правомерность формулы «3К + Л» не вызывает сомнений, все понимали, что без ЭВМ не могло бы быть таких достижений.

Сергею Алексеевичу Лебедеву удалось сформировать отечественную школу исследований и разработок, которая многие годы по ряду направлений удерживала лидирующие позиции в мире. Только с середины 70-х годов XX века началось постепенное отставание от западных разработчиков. Во многом это было связано с копированием серии IBM, а также с наметившимся разрывом в области элементной базы.

Международное признание пришло к Лебедеву много лет спустя после кончины. Международное компьютерное общество IEEE Computer Society удостоило С. А. Лебедева своей высшей наградой - медалью «Computer Pioneer Award» за выдающиеся новаторские работы в области создания вычислительной техники. На медали написано: «Сергей Алексеевич Лебедев. Разработчик и конструктор первого компьютера в Советском Союзе. Награжден в 1996».

Дело жизни академика Лебедева продолжает жить в его родном Институте. После 40 лет успешной работы ИТМиВТ в тяжелые 90-е годы, как и многие другие государственные институты, пережил сложные времена. Возрождение началось в 2005 году со сменой руководства и перестройкой работы Института, будущее которого теперь видится в становлении ИТМиВТ как ведущего R&D-центра международного формата.

Сегодня научный коллектив успешно занимается разработкой встраиваемых систем для ответственных применений, интеллектуальных решений на базе сенсорных сетей, системного и встроенного программного обеспечения, перспективных вычислительных архитектур и т.д.

В Институте работает базовая кафедра ЭВМ, ведется подготовка специалистов по основным направлениям: основы конструирования ЭВМ, системы автоматизированного проектирования, компьютерные сети и системы, архитектура специализированных вычислительных систем и проч. Проводится работа со студентами старших курсов МГУ и МФТИ, которые учатся на реальных проектах и многие после защиты дипломов приходят работать в ИТМиВТ, пишут кандидатские работы, становятся учеными.

Замечательно, что на том историческом этапе научно-технического развития, когда ЭВМ с программным управлением неизбежно должны были появиться на свет, появился такой ученый, который всем своим опытом предыдущих работ, своим творческим энтузиазмом, искренней верой в правоту своих идей оказался готов возглавить становление компьютеростроения в нашей стране.

Именно сейчас, наблюдая бурное развитие индустрии электронной техники и ее проникновение буквально во все сферы науки и жизни общества, мы можем только удивляться небывалой прозорливости Сергея Алексеевича Лебедева, сумевшего оценить зарождение судьбоносного научно-технического направления, определить, предложить и реализовать основополагающие решения, увидеть перспективы их развития и успешно руководить их воплощением.

Экспертная группа / R&D.CNews

Оригинал статьи читайте на сайте

→

В 1928 г. С.А. Лебедев окончил Московское высшее техническое училище им. Н.Э. Баумана (МВТУ ). Его дипломная работа, выполненная под руководством выдающегося учёного К.А. Круга, была посвящена проблеме устойчивости параллельной работы электростанций и имела большое научное и практическое значение. По окончании института С.А. Лебедев стал преподавателем МВТУ и одновременно сотрудником Всесоюзного электротехнического института им. В.И. Ленина (ВЭИ ), сначала младшим научным сотрудником, руководителем группы, затем руководителем Лаборатории электрических сетей. В 1933 г. совместно с А.С. Ждановым С.А. Лебедев опубликовал монографию "Устойчивость параллельной работы электрических систем ". В 1935 г. он получил звание профессора, в 1939 г., не будучи кандидатом наук, защитил докторскую диссертацию, связанную с разработанной им теорией искусственной устойчивости энергосистем. В течение 10 лет С.А. Лебедев руководил отделом автоматики ВЭИ. В этом отделе начинали работу многие известные учёные: Д.В. Свечарник , А.В. Михайлов , А.В Фельдбаум , Н.Н. Шереметьевский и др.

Во время войны С.А. Лебедев разработал систему стабилизации танкового орудия при прицеливании, принятую на вооружение, аналоговую систему автоматического самонаведения на цель авиационной торпеды. В 1945 г. С.А. Лебедев создал первую в стране электронную аналоговую вычислительную машину для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений, которые часто встречаются в задачах, связанных с энергетикой.

В 1946 г. С.А. Лебедев был приглашен в Академию наук Украины на должность директора Института энергетики. Через год Институт энергетики разделился на два, и С.А. Лебедев стал директором Института электротехники АН Украины .

Здесь совместно с Л.В. Цукерником С.А. Лебедев выполнил исследования по управлению энергосистемами и разработку устройств автоматики, повышающих устойчивость энергосистем.

В 1950 г. С.А. Лебедеву и Л.В. Цукернику была присуждена Государственная премия СССР.

С осени 1948 г. С.А. Лебедев начал разработку (). Для определения набора операций МЭСМ он пригласил приехать в Киев и К.А. Семендяева . Основы построения МЭСМ обсуждались в январе-марте 1949 г. на созданном С.А. Лебедевым семинаре, в котором участвовали , Б.В. Гнеденко , А.Ю. Ишлинский , А.А. Харкевич и сотрудники лаборатории С.А. Лебедева.

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 . В состав комиссии входили академики , профессора К.А. Семендяев , А.Г. Курош .

В 1952 г. на МЭСМ решались важнейшие научно-технические задачи из области термоядерных процессов (Я.Б. Зельдович ), космических полетов и ракетной техники (М.В. Келдыш , ), дальних линий электропередач (С.А. Лебедев), механики (Г.Н. Савин ), статистического контроля качества (Б.В. Гнеденко ).

В 1950 г., когда был опробован макет МЭСМ , подобная машина работала лишь в Англии - М.Уилкса, 1949 г., причем в арифметическое устройство было последовательным.

После МЭСМ началось создание специализированной ЭВМ СЭСМ для решения систем алгебраических уравнений. Ее главным конструктором был З.Л. Рабинович. Основные идеи построения СЭСМ выдвинул С.А. Лебедев.

В 1950 г. С.А. Лебедев начал разработку 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 .

Разработку арифметического устройства С.А. Лебедев поручил П.П. Головистикову , а устройства управления - К.С. Неслуховскому . Над БЭСМ трудились и студенты-практиканты из вузов, выполнившие дипломные работы - макетирование отдельных блоков и описание соответствующих разделов эскизного проекта БЭСМ: , А.Г. Лаут , И.Д. Визун , А.С. Федоров и Л.А. Орлов . В апреле 1951 г. Государственная комиссия под председательством М.В. Келдыша приняла эскизные проекты машин и "".

В I квартале 1953 г. БЭСМ была налажена, а в апреле 1953 г. принята Государственной комиссией в эксплуатацию.

В связи с дефицитом электронных трубок, которые поставлялись тогда только для "", первые три года эксплуатировалась с памятью на акустических ртутных трубках, что снижало ее быстродействие в несколько раз. В 1956 г. БЭСМ была принята Государственной комиссией вторично - с памятью на потенциалоскопах.

В 1956 г. доклад С.А. Лебедева о БЭСМ на международной конференции в Дармштадте произвел сенсацию - БЭСМ была на уровне лучших американских машин и самой быстродействующей в Европе.

В 1958 г. БЭСМ с памятью на ферритовых сердечниках емкостью 2048 слов передали в серийное производство, она выпускалась под названием заводом им. Володарского .

В 1953 г. по рекомендации М.А. Лаврентьева , ставшего вице-президентом АН СССР, С.А. Лебедев был назначен директором . В 1953 г. его избрали действительным членом АН СССР. На банкете по поводу избрания новых членов Академии С.О. Шмидт сказал: "Сегодня мы выбрали в академики двух замечательных ученых - С.А. Лебедева и А.Д. Сахарова ".

В 1955 г. С.А. Лебедев начал разработку (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 было поручено и . С.А. Лебедев стал главным конструктором, М.К. Сулим (СКБ-245) - его заместителем. Идеологию и структуру М-20 разрабатывал С.А. Лебедев, систему команд - , 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 принята М-20 и рекомендовала ее в серийное производство.

Впервые в отечественной практике в С.А. Лебедевым с целью повышения производительности были реализованы автоматическая модификация адреса, совмещение работы арифметического устройства и выборки команд из памяти, введение буферной памяти для массивов данных, выдаваемых на печать, совмещение ввода и вывода данных со счетом, использование полностью синхронной передачи сигналов в логических цепях.

Позднее были разработаны полупроводниковые варианты М-20, реализующие ту же архитектуру:

и (главный конструктор - М.К. Сулим);
БЭСМ-3М и (главный конструктор - О.П. Васильев ).

ИТМ и ВТ после завершения работ по ламповым и начал проектирование полупроводниковой , которая обладала быстродействием 1 млн. оп./с. Главным конструктором БЭСМ-6 был С.А. Лебедев , заместителями - его ученики и .

В 1967 г. Государственная комиссия под председательством приняла с высокой оценкой и рекомендовала ее к серийному производству.

БЭСМ-6 имела полное программное обеспечение. В его создании принимали участие многие ведущие программисты страны.

По инициативе и при активном участии С.А. Лебедева в ходе разработки на было проведено моделирование будущей машины с помощью программных моделей.

БЭСМ-6 выпускалась в течение 17 лет. За разработку и внедрение БЭСМ-6 ее создатели (из ИТМ и ВТ - С.А. Лебедев, В.А. Мельников, Л.Н. Королев, Л.А. Зак, В.Н. Лаут, В.И. Смирнов, А.А. Соколов, А.Н. Томилин, М.В. Тяпкин, от завода САМ - В.А. Иванов, В.Я. Семешкин ) были удостоены Государственной премии.

ИТМ и ВТ совместно с заводом САМ на основе БЭСМ-6 разработал вычислительную систему , модульная организация и унифицированные каналы обмена которой обеспечивали возможность построения децентрализованных многомашинных вычислительных комплексов. В была обеспечена эффективная реализация трансляторов с языков программирования высокого уровня, многоуровневая система защиты памяти на основе механизмов стека состояния. , построенная по принципу децентрализации, обеспечивала функционирование в режимах пакетной обработки, удаленной пакетной обработки, разделения времени, реального времени. АС-6 использовалась для обработки данных и управления в системах космических экспериментов, а также в ряде вычислительных центров крупных научно-исследовательских организаций.

Возможность поражения баллистических ракет, обеспеченная ПРО, заставила США искать пути заключения договора с СССР об ограничении ПРО, который появился в 1972 г.

Создатели первой системы ПРО получили Ленинскую премию. Среди них были Г.В. Кисунько, С.А. Лебедев и В.С. Бурцев .

Увидеть выпуск следующей серии высокопроизводительных ЭВМ, которые разрабатывал ИТМ и ВТ , С.А. Лебедеву не довелось.

Сергей Алексеевич Лебедев умер 3 июля 1974 г. в Москве. Он похоронен на Новодевичьем кладбище.

Имя С.А. Лебедева теперь носит ИТМ и ВТ. Ученики С.А. Лебедева создали свои научные школы и коллективы.

Сергея Лебедева по праву считают ведущим конструктором и разработчиком отечественных электронно-вычислительных машин. Его вклад в эту отрасль науки сравнивают с ролью Королева в ракетостроении и Курчатова в создании ядерного оружия. Кроме научной работы он вел активную преподавательскую деятельность и подготовил много молодых ученых с мировым именем.

Детство и юность

Сергей Алексеевич Лебедев родился 2 ноября 1902 г. Его отец, Алексей Иванович, окончив с отличием школу для детей-сирот и учительский институт, преподавал в селе Родники Иваново-Вознесенской губернии. Мать Сергея Лебедева, Анастасия Петровна, была потомственной дворянкой. Она покинула свое богатое имение, чтобы также стать учителем.

У Сергея было три сестры, одна из которых - Татьяна - является всемирно известной художницей. Родители будущего ученого старались быть образцом для своих учеников и детей. Во главу воспитания ставились такие качества, как трудолюбие, порядочность и честность. В доме Лебедевых было очень много книг, а детям прививали любовь к театру, музыке и фольклору.

Любимыми занятиями Сергея в детстве были плавание, музыка, чтение, шахматы и столярное ремесло, которому его обучил дядя. Уже тогда он увлекался электротехникой - мастерил динамо-машину, электрический звонок, лейденскую банку.

После революции в 1917 г. семью учителей перебрасывали из одного города в другой. В 1919 г. Сергей переехал в Москву вместе со своим отцом, которому поручают организацию производства диапозитивов в просветительских и пропагандистских целях. В 1921 г. С. А. Лебедев сдал экзамены по школьной программе и был принят в МВТУ им. Н. Э. Баумана.

Учеба в институте

В студенческие годы молодой ученый увлекался спортом: ходил в горы, катался на лыжах, плавал на байдарках. Активный образ жизни не мешал ему заниматься наукой - в своем дипломном проекте он разрабатывал проблему устойчивости работы больших электростанций в системе, где потребители и производители электроэнергии были расположены на больших расстояниях.

Это был его первый серьезный научный труд, работа над которым заняла 2 года. В 26 лет, защитив диплом в МВТУ, он стал самым компетентным специалистом в данном вопросе.

Работа в предвоенные годы

Трудовая биография Сергея Лебедева начинается с преподавания в МВТУ. В это же время он состоял в штате Всесоюзного электротехнического института (ВЭИ). Под его руководством была создана специальная лаборатория, в которой ученый продолжил работу над выбранной тематикой. Ее сложность заключалась в том, что при проектировании магистральных электросетей требовалось сделать очень сложные расчеты. Это побудило молодого ученого к разработке моделей электрических сетей и поиску новых методов для вычисления их режима работы.

В 1935 г. Сергею Алексеевичу Лебедеву присвоили звание профессора. Основу его диссертации на звание доктора наук, которую он защитил в 1939 г., составляла новая теория устойчивости энергетических систем. В 1939-1940 гг. он участвовал в проектировании Куйбышевского гидроузла. Помимо этого, занимался созданием устройства для решения дифференциальных уравнений, а затем приступил к разработке электронно-вычислительной машины, в основе которой лежит двоичная система счисления.

Великая Отечественная война

В 1941 г. Лебедев записался в народное ополчение, так как уже не подлежал военному призыву по возрасту. На фронт его не отпустили, а ВЭИ эвакуировали в Свердловск. Работа переключилась на оборонную тематику. В короткие сроки ученый освоил аэродинамику и занялся разработкой авиационных торпед с самонаведением, а также системой стабилизации танкового орудия во время прицеливания.

Как и все сотрудники ВЭИ, зимой Сергей Алексеевич работал на лесозаготовках. Во время эвакуации семья Лебедевых бедствовала: жить приходилось в предбаннике, дети часто болели. В 1943 г., когда миновала угроза нападения фашистов на Москву, институт перевели обратно в столицу.

Там Лебедев продолжил свою преподавательскую и научную деятельность. В 1943 г. его назначили заведующим кафедрой автоматизации электросистем Московского энергетического института, а в 1944 г. - руководителем ЦКБ электроприводов и автоматики. В 1945 г. ученого избрали членом Академии наук УССР.

На пути к ЭВМ

В 1945 г. ученый предпринял первую попытку организовать работы по проектированию цифровых машин. Но руководство ЦК ВКП(б) не восприняло всерьез идею Сергея Лебедева. По протекции знакомых ему предложили переехать в Киев и возглавить Институт энергетики, что давало возможность развернуть эту работу.

В 1947 г. данное учреждение разделили на два института - теплоэнергетики и электротехники. Директором последнего стал С. А. Лебедев. Здесь он, наконец, создал лабораторию по решению проблем, связанных с электронной вычислительной техникой.

Еще во время проектирования куйбышевской линии электропередач ученый параллельно занимался разработкой основ двоичной системы счисления, но из-за войны ему пришлось прервать исследования. На тот момент в мире еще не существовало ЭВМ. Только в 1942 г. в США был собран компьютер Атанасова, предназначенный для решения систем простых линейных уравнений. Лебедев пришел к своему техническому решению самостоятельно, поэтому его можно назвать пионером отечественной компьютерной техники. Если бы не война, то первый компьютер мог быть создан в России.

БЭСМ и МЭСМ - большая и малая электронно-счетная машина

В 1949 г. С. А. Лебедев начал работу по проектированию МЭСМ. Она задумывалась как макет с представлением чисел с фиксированной, а не плавающей запятой, так как последний вариант приводил к увеличению объема аппаратуры на 30 %. Первоначально было принято решение остановиться на 17 двоичных разрядах, затем их увеличили до 21.

Первые схемы были громоздкими, а многие узлы приходилось изобретать заново, так как типовых справочников по схемотехнике цифровых устройств тогда просто не существовало. Подходящие схемы заносили в журнал. Из-за недостатка финансовых средств в машину устанавливали бытовые электронные лампы. Отладка МЭСМ шла круглосуточно, а сам Лебедев работал непрерывно по 20 часов. В 1951 г. первая работающая ЭВМ в СССР и Европе была построена. Она могла выполнять 3000 операций в минуту, а данные считывались с перфокарты. Площадь, которую занимала машина, составляла 60 м 2 .

Уже с 1951 г. МЭСМ использовалась для решения важных оборонных и теоретических задач в области космических полетов, механики и термоядерных процессов. Для Лебедева создание этой машины было лишь ступенькой на пути к разработке БЭСМ. Ее производительность была в 2-3 раза выше, чем у МЭСМ, и на 1953 год она стала самой производительной ЭВМ в Европе. БЭСМ могла работать с числами с плавающей точкой, а число разрядов составляло 39.

В 1953 г. Сергея Алексеевича Лебедева избрали академиком АН СССР, а затем его назначили руководителем ИТМиВТ (Институт точной механики и вычислительной техники), где он проработал практически до самой смерти.

Дальнейшие разработки

Вслед за МЭСМ и БЭСМ Лебедевым были сконструированы более совершенные электронно-вычислительные машины (БЭСМ-2 - БЭСМ-6, М-20, М-40, М-50, 5Э92б, 5Э51, 5Э26). Часть из них использовалась в оборонной и космической промышленности. М-20, построенная с использованием полупроводников, стала прототипом для серийно выпускаемой БЭСМ-4.

В 1969 г. перед Лебедевым Сергеем Алексеевичем, академиком РАН, поставили очень сложную по тем временам задачу: создать ЭВМ, производительность которой составляет 100 млн операций в секунду. Аналогов с такими характеристиками не было даже за границей. Свой проект по созданию суперпроизводительного компьютера ученый назвал «Эльбрусом», в память о покоренной в молодости вершине.

Первым этапом к поставленной цели стал компьютер «Эльбрус-1», который был сдан в эксплуатацию уже после смерти ученого в 1979 г. Его производительность еще была далека от необходимой - почти в 7 раз меньше. Последовавшая за ним вторая модификация демонстрировала уже в 1,25 раз большую скорость работы, чем требовалось. Компьютер «Эльбрус» - разработка советских инженеров - опередила первую суперскалярную ЭВМ «Пентиум-I» на 14 лет.

Личные качества

Родные и коллеги Сергея Алексеевича Лебедева отмечали его доброту, скромность, прямоту и принципиальность во всем: от бытовых мелочей до работы. Он легко находил общий язык с молодежью и пользовался уважением среди студентов и аспирантов.

Ученый никогда не лебезил перед властями, а одним из показательных фактов является то, что при вручении ордена Ленина в 1962 г. он сел рядом с Больше никто из приглашенных не хотел себя скомпрометировать общением с церковным главой.

В дом Лебедевых всегда приходило много друзей, в их числе были и именитые актеры, музыканты. Он никогда не уединялся для работы в кабинете, а занимался в общей комнате, одновременно разговаривая с детьми.

Со своей будущей женой, 16-летней виолончелисткой Алисой Штейнберг, Сергей Алексеевич познакомился в 1927 г., а через 2 года они поженились. Ученый с уважением относился к супруге и обращался к ней на вы. После рождения первого ребенка - сына Сережи - Алиса Григорьевна заболела и попала в больницу. Лебедев сам ухаживал за малышом и носил его два раза в день к жене, чтобы она кормила ребенка грудью. В 1939 г. в семье Лебедевых родились близнецы Катя и Наташа, а в 1950 г. появился приемный сын Яков.

Лебедев Сергей Алексеевич: награды

За свою плодотворную работу ученый получил много наград, среди которых Орден Трудового Красного Знамени, звание Герой Социалистического Труда, Ленинская и Государственная премии СССР и другие.

За заслуги в развитии советской электронно-вычислительной техники Лебедев 4 раза при жизни был награжден Орденом Ленина, а в 1996 г. (посмертно) был удостоен медали «Пионер компьютерной техники».

Память о Сергее Алексеевиче

В 1974 г., после продолжительной болезни, ученый скончался. Сергей Алексеевич был похоронен на московском Новодевичьем кладбище. Сейчас там также покоится прах его жены, которая пережила своего мужа всего на 5 лет, и сына.

В Москве до сих пор функционирует и выпускает специалистов Институт точной механики и вычислительной техники имени С. А. Лебедева. РАН (Российская академия наук) каждый год вручает премии им. Лебедева за разработки отечественных ученых в области информационных систем. В честь Сергея Алексеевича также названы улицы в его родном городе - Нижнем Новгороде и в Киеве, где он работал.

Категории

Выбор редакции