Институт информационных и вычислительных технологий. Страницы истории: ИНФОРМАТИКА

В конце 2019 г. в институте АВТ НИУ «МЭИ» прошел ребрендинг — изменилось название института «Автоматики и Вычислительной Техники» (АВТИ), заменой терминов «Автоматика» и «Техника» на «Информация» и «Технология», так что получилось более современно — институт «Информационных и вычислительных технологий» (ИВТИ). Так же изменились названия большинства кафедр института, например, кафедра «Прикладной математики» стала кафедрой «Прикладной математики и искусственного интеллекта». Злые языки конечно скажут словами из басни Крылова — «А вы друзья, как ни садитесь...», но осовременить названия и отразить более точно основные направления работы института и кафедр — несомненно шаг в правильном направлении. Тем более, что кафедра Автоматики уже давно была переименована в кафедру Информатики и управления и слово Автоматика в названии института уже никого не представляло.Авторы в этой и следующей статье, не претендуя на всеобщий охват, постараются отразить вклад сотрудников и выпускников двух кафедр института, а именно кафедр: Вычислительной техники и Автоматики и телемеханики (исторические названия) и их «потомков» — кафедр Прикладной математики (ПМ) и Вычислительных машин, систем и сетей (ВМСС), в развитие работ в области Вычислительной техники и информатики — в данной статье и искусственного интеллекта — в последующей. Хотя многие из ученых института работали в обеих областях, но ограниченный размер газетной публикации не позволяет совместить в полном объеме информацию об их достижениях.

Этимология и значение слова информатика

Термин Informatik (нем.) ввёл немецкий специалист Карл Штейнбух в статье «Informatik: Automatische Informationsverarbeitung» (Информатика: Автоматическая обработка информации) 1957 года. Термин «Computer science» («Компьютерная наука») появился в 1959 году в научном журнале «Communications of the ACM», в статье Луи Фейна о создании Высшей школы в области информатики. Отечественные термины «информатика» предложены членом-корреспондентом АН СССР Александром Харкевичем и независимо от него профессором МЭИ Федором Евгеньевичем Темниковым. Основы информатики как науки были изложены Харкевичем в книге «Основы научной информации» 1965 года, которая была переиздана в 1968 году, под названием «Основы информатики».

Информатика — это область научных знаний, изучающих природу, структуру и свойства информации, а также методы и средства сбора, обработки, хранения, передачи, обмена, защиты и использования информации с целью удовлетворения информационных потребностей. Информатика включает дисциплины, относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и конкретные, например разработка языков программирования и протоколов передачи данных. Огромную роль в становлении информатики как науки сыграло развитие вычислительной техники и работы в области кибернетики.

Кибернетика (от др.-греч. κυβερνητική «искусство управления») — наука об общих закономерностях получения, хранения, преобразования и передачи информации в сложных управляющих системах, будь то машины, живые организмы или общество.

В четвертом издании «Краткого философского словаря» (1954 г.) кибернетика определена как «реакционная лженаука, возникшая в США после второй мировой войны и получившая широкое распространение в других капиталистических странах; форма современного механицизма».

Однако не все отечественные ученые согласились с таким утверждением. В СССР одним из главных приверженцев идей кибернетики был Анатолий Иванович Китов, который был автором первых положительных публикаций о ней. Он написал первый в СССР учебник по ЭВМ, впервые в мире предложил проект общегосударственной сети вычислительных центров и внес большой вклад в развитие медицинских компьютерных систем. Судьба Анатолия Ивановича сложилась драматически. Он участвовал в Великой Отечественной войне, был командиром зенитной батареи. После окончания войны он стал работать в области создания и применения ЭВМ. Предложенный им в 1960 г. проект единой общегосударственной сети был отвергнут военными, а его автор за критику состояния дел с использованием вычислительной технике в стране и особенно в армии был исключен из рядов КПСС и смещен с поста начальника ВЦ-1 минобороны. В период работы в МЭИ в конце 60-х годов в качестве профессора кафедры ВТ Анатолий Иванович первым в нашей стране разрабатывал информационно-поисковые системы для медицины.

Научные труды и статьи, написанные А.И. Китовым самостоятельно и совместно с А. И. Бергом, А. А. Ляпуновым и С. Л. Соболевым в 1952–1961 гг., сыграли огромную роль в признании кибернетики как науки и развитии ее практических приложений в Советском Союзе. Особенно это относилось к задачам, связанным с разработкой и применением вычислительной техники.

Анатолий Иванович Китов Аксель Иванович Берг Федор Евгеньевич Темников

Вычислительная техника и кибернетика

Первая в мировой истории ЭВМ ЭНИАК появилась в США в 1947 г. Именно с этой машиной связано начало той вычислительной техники, которая породила сначала кибернетику, а затем и информатику. В 1950 году в СССР практически одновременно были разработаны две первые электронные вычислительные машины: Малая электронно-счетная машина (МЭСМ), под руководством Сергея Алексеевича Лебедева и М-1, под руководством Исаака Семеновича Брука. Оба руководителя этих разработок были тесно связаны с МЭИ. Следует отметить, что все эти машины создавались независимо друг от друга и без информации о деталях проекта США.

Надо сказать, что еще до признания кибернетики как науки руководство страны понимало определяющую роль вычислительной техники в ускорении развития научного и военно-технического потенциала СССР. В 1951 году в МЭИ создается специальность «Математические и счетно-решающие приборы и устройства» и кафедра «Счетно-решающие приборы и устройства», которую впоследствии переименовали в кафедру Вычислительной техники (ВТ). Первым заведующим кафедрой стал д.т.н. профессор Григорий Митрофанович Жданов. А затем и в других вузах страны стали появляться аналогичные кафедры.

Определяющую роль в признании официальными властями страны Кибернетики как науки сыграл академик Аксель Иванович Берг (1893–1979). Его усилиями в начале 60-х годов прошлого века создается Научный совет по комплексной проблеме «Кибернетика» при Президиуме АН СССР, который он возглавлял с 1959 года на протяжении почти 20-ти лет. Начинает периодически издаваться сборник научных трудов «Кибернетика на службу коммунизму», в издательстве «Энергия» под общей редакцией А.И. Берга. Здесь стоит отметить, что с поддержкой А.И. Берга в 1958 г. была опубликована книга выпускника МЭИ 1938 г. инженера И.С. Полетаева «Сигнал», ставшая в те годы знаменитой, так как в ней было дано развернутое научно-популярное толкование важнейших понятий и принципов кибернетики. По рекомендации Научного совета по всей стране была образована сеть республиканских Институтов кибернетики.

А.И. Берг неоднократно приезжал с лекциями по проблемам кибернетики в МЭИ.

Однажды, в заполненном до предела БАЗе (это говорит о высочайшем интересе не только ученых, но и студентов к новой науке), он на скрипке демонстрировал мелодии, написанные ЭВМ. У всех слушателей это вызвало огромный энтузиазм и желание как можно скорее заняться аналогичными проектами. После этого события на факультете АВТ, созданном в 1958 г., проходят не только научные семинары, но даже и комсомольские собрания с одним вопросом «Может ли машина мыслить?».

В 1954 г. при кафедре ВТ МЭИ был создан вычислительный центр (ВЦ), который позднее стал самостоятельным подразделением института. Инициаторами и создателями ВЦ были Г.М. Жданов и Н.И. Челноков. В этот год Н.И. Челноков впервые поставил новый курс лекций «Основы вычислительной техники», затем этот курс, в связи с веяниями времени преобразовался в «Основы применения ЭВМ», который читался всем специальностям института. В те годы единственными вычислительными устройствами на кафедре были механические устройства — интеграторы и аналоговые вычислительные машины МН7, а в качестве лабораторных стендов уникальные установки электрического моделирования, которыми занимались ученый с мировым уровнем признания профессор, д.т.н. И.М. Тетельбаум — родоначальник электрического моделирования в нашей стране, доцент Ф.М. Шлыков — многолетний декан вечернего отделения АВТФ и ветераны ВОВ старшие преподаватели К.П. Тенилин и Ю.Р. Шнейдер. В 1957 г. в МЭИ на кафедре ВТ была установлена первая ЭВМ Урал-1, производительностью 100 операций в секунду (процессор современного смартфона имеет в миллион раз большее быстродействие). В тот же период появился опытный экземпляр ЭВМ «Волга», первой в стране вычислительной машины на полупроводниковых точечных транзисторах, которую передали на кафедру ВТ из НИИ. Ее пытались наладить студенты, а затем выпускники МЭИ В.С. Зубов, В.П. Кутепов, и др. В последующие годы на кафедре ВТ появились и более мощные ламповые и полупроводниковые ЭВМ и стала актуальной задача организации общеинститутского вычислительного центра.

Первым заведующим ВЦ МЭИ стал доцент кафедры ВТ, кандидат технических наук, ветеран Великой Отечественной Войны Николай Иванович Челноков. Н.И. Челноков окончил в мае 1941 г. Киевское артиллерийское училище в звании лейтенанта. С первых дней войны Николай Иванович воевал на фронте командиром артиллерийской батареи. В 1943 г. после тяжелого ранения он поступил в МЭИ на факультет электровакуумной техники и специального приборостроения (ЭВПФ). Помимо отличной учебы он занимался активной общественной работой. Пятнадцать изобретений, серебряная медаль ВДНХ, свыше 100 печатных работ, серии сборников «Применение ЭВМ», учебно-методические пособия — все это результат научной и педагогической деятельности Николая Ивановича. Н.И. Челноков руководил ВЦ МЭИ 23 года, и сделал его одним из лучших ВЦ вузов страны, со своей сильной научной группой, основу которой составляли в основном выпускники кафедры ВТ МЭИ.

На кафедре ВТ МЭИ в 60-х годах силами сотрудников и студентов создавались новые ЭВМ с оригинальной архитектурой.

Слева Н.И. Челноков, в центре профессор Ф.Е. Темников,
справа зам. зав. ВЦ по научной работе И.А. Башмаков.

Сотрудниками кафедры ВТ были изданы учебные пособия, внесшие большой вклад в дело образования в области вычислительной техники. Среди них особо следует отметить книгу профессора И.С. Потемкина «Функциональные узлы цифровой автоматики». М.:Энергоатомиздат, 1988 г., не потерявшую актуальность и до нашего времени. И.С. Потемкин на кафедре ВТ и А.А. Дерюгин на кафедре ВМСС заложили основы курсов схемотехники ЭВМ в МЭИ.

Особенно интенсивно в 60-е годы на кафедре ВТ в отделе НИР развивались работы в области автоматизации проектирования ЭВМ. Первая в нашей стране система автоматизации моделирования ЭВМ как системы массового обслуживания была разработана под руководством инженера Г.М. Кольнера в начале 60-х. Она базировалась на идеях языка GPSS и ее интерпретатор был реализован на ламповой ЭВМ М-20. Так как тогда у отечественных ЭВМ не было устройств алфавитно-цифрового ввода информации, все описание модели набивалось в восьмеричном коде на перфокартах. В середине 60-х инженером А.К. Поляковым был разработан первый в нашей стране язык описания цифровой аппаратуры, позволяющий описывать устройства на разных уровнях абстракции. Транслятор с языка Автокод-М, являвшегося проблемно-ориентированным расширением Алгол-60 был реализован на ЭВМ Минск 22 с участием студентов МЭИ из Польши, Венгрии и других стран. В частности Автокод-М потом использовался при верификации микропрограмм ЭВМ М4000, разработанной в ИНЭУМ как первой ЭВМ ряда М4030.

Информатика

Как отмечалось выше одним из авторов термина «Информатика» в нашей стране явился профессор МЭИ Федор Евгеньевич Темников. Ф.Е. Темников был широко известным специалистом Слева Н.И. Челноков, в центре профессор Ф.Е. Темников, справа зам. зав. ВЦ по научной работе И.А. Башмаков. Страницы истории 14 № 3 (3424) в области телемеханики – удаленного измерения и управления техническими объектами. В 1951-1955 годах он заведовал кафедрой автоматики и телемеханики. По его инициативе в 1969 г. в МЭИ была организована и открыта первая в СССР кафедра Системотехники, которую он и возглавил. Будучи ученым с широким спектром интересов, главное внимание он уделял вопросам теории информации, классификации знаний и терминологии в этой области. В 1963 г. Ф.Е. Темников определил информатику как науку об информации, состоящую из трех частей: теории информационных элементов, теории информационных процессов и теории информационных систем. Ф.Е. Темников поставил и читал в МЭИ курс лекций «Теория информации и кодирования». Его ученики и последователи внесли существенный вклад в развитие отдельных направлений информатики. К.т.н. доцент В.И. Дмитриев — автор учебника для вузов по теории информации. К.т.н. доцент Ю.Н. Кушелев — создатель Студенческого Конструкторского Бюро (СКБ) МЭИ и первого в СССР прибора автоматизированного контроля успеваемости учащихся, на основе которого в МЭИ были организованы классы, получившие название «КАКТУС» (Кабинет Автоматизированного Контроля Текущей Успеваемости Студентов). Классы таких приборов широко использовались в ГАИ СССР для приема экзаменов на водительские права.

Ф.Е. Темников был ученым, интеллигентом старой формации и по внешнему виду и по манере чтения лекций и по тому, как четко задавал вопросы. В 1968 г. по инициативе Ф.Е. Темникова была организована проблемная лаборатория автоматизированных информационных систем высшей школы (ПЛ АИС ВШ), научным руководителем которой он был назначен. Впоследствии эта лаборатория выросла до Научно-исследовательского института высшей школы.

В 1967 г. в ВЦ МЭИ, одном из первых в стране, начались работы по воплощению идей Ф.Е. Темникова в автоматизации управления институтом. Одним из основоположников создания автоматизированной системы управления (АСУ) МЭИ стал профессор И.А. Башмаков, обосновавший базовые принципы построения АСУ многопрофильного вуза. Игорь Александрович был человеком с неуемной работоспособностью и огромной доброжелательностью. Создавалось впечатление, что он работал непрерывно, в постоянном движении вперед. Им были подготовлены 59 кандидатов наук, он автор монографий по интеллектуальным компьютерным технологиям и компьютерных учебников. Совместно с доцентом В.М. Щербиным им был создан первый электронный учебник по информатике.

Термин «кибернетика» постепенно исчезает из обращения, сохранившись лишь в названиях тех институтов, которые возникли в эпоху «кибернетического бума» конца 1950-х — начала 1960-х годов.

Огромный интерес общественности страны к проблемам информатики привел, в том числе, и к созданию соответствующих кафедр в вузах СССР. В 1976 г. в МЭИ была создана, с привлечением преподавателей кафедры вычислительной техники и спецкурсов высшей математики, кафедра прикладной математики, которой поручалось вести дисциплину «Информатика» на всех факультетах МЭИ. На фотографии ниже, слева направо один из основателей кафедры прикладной математики и первый заведующий кафедрой профессор д.т.н. А.Б. Фролов, доцент к.т.н. Э.Ш. Гайфуллин, доцент к.т.н. Е.Т. Семенова и профессор д.т.н. В.П. Кутепов.

А.Б. Фролов известный ученый, добившийся значительных результатов в областях непосредственно связанных с информатикой, а именно в дискретной математике, компьютерной алгебре, криптографических методах защиты информации, распознавания образов, создания и применения вероятностных моделей в технических системах.

В.П. Кутепов заведовал кафедрой прикладной математики с 1987 г. по 2003 г. Он сыграл заметную роль в становлении современной теории параллельного программирования и управления параллельными процессами в больших вычислительных и управляющих компьютерных системах. Под руководством А.Б. Фролова, В.П. Кутепова, а затем и А.П. Еремеева кафедра ПМ достигла значительных успехов в деле подготовки высококвалифицированных специалистов в области математического и программного обеспечения современных вычислительных систем и компьютерных сетей и систем искусственного интеллекта.

Доцент кафедры ПМ Е.Т. Семенова перешла на работу в МЭИ из промышленности. Она внесла большой вклад в развитие работ по трансляции и интерпретации языков программирования. Под ее руководством впервые в СССР были реализованы трансляторы с языков искусственного интеллекта LISP, APL, FRL, на основе которых был реализован ряд первых медицинских экспертных систем.

В.С. Зубов к.т.н. доцент кафедры ПМ, начинавший свой трудовой путь со сложнейшей многодневной отладки, по существу «черного ящика» ЭВМ «Волга», о которой речь шла выше, внес большой вклад в создание учебных пособий и развитие курсов «Основы программирования», «Теория и практика применения ЭВМ» и др., читавшихся на многих факультетах института.

В 1983 г. приказом Минвуза СССР кафедра Системотехники (в последующем переименована в кафедру вычислительных машин, систем и сетей — ВМСС) была определена головной по подготовке специалистов в области микропроцессорной техники. На ней был создан Учебно-научный центр микропроцессорной техники и микро-ЭВМ. Возглавляли эту работу д.т.н. профессор В.А. Мясников, один из руководителей Госкомитета по науки и техники СССР, с 1981 по 1987 г. заведующий кафедрой системотехники по совместительству, и к.т.н. профессор А.А. Дерюгин. Усилиями А.А. Дерюгина и к.т.н. доцента А.В. Иванова была создана учебная лаборатория, которая получила статус образцовой в МЭИ, был выпущен ряд учебных пособий по данному направлению, читались курсы лекций для многих специальностей МЭИ.

Развитием приложений информатики в МЭИ стало создание единого информационного пространства института. Инициаторами разработки и реализации его проекта было руководство ВЦ МЭИ, кафедр ПМ и ВМСС. Основой такого проекта было построение компьютерной сети института, в разработку которой вложили свои силы не только сотрудники ВЦ МЭИ, но и заведующий кафедрой ПМ д.т.н. профессор В.П. Кутепов, заведующий кафедрой ВМСС д.т.н. профессор А.В. Бутрименко, известный специалист в области анализа и проектирования сетей ЭВМ, д.т.н. проф. Л.И. Абросимов, к.т.н. доцент В.О. Рыбинцев. Организация единого информационного пространства, в конце прошлого века стала гордостью МЭИ, который делился своим опытом в этой области информатики с ведущими вузами страны. И это заслуга не только руководителей ИВЦ МЭИ В.А. Федина, И.В. Огнева, А.Л. Конина, И.М. Крепкова, талантливого инженера С.Н. Хорькова, но и многих других сотрудников факультета АВТ (теперь ИВТИ). Все они ученики и последователи родоначальников информатики, о которых шла речь в этой статье.

И.И. Ладыгин, А.К. Поляков