ЭВМ "Украина"

Из воспоминаний В.М.Глушкова

... В основу нашей дальнейшей работы по архитектуре машин я положил последовательный отказ от хорошо известных принципов фон Неймана (последовательная структура языка, т. е. выполнение команд одна за другой; командно-адресный принцип, т. е. в команде содержатся адреса операндов, и команды хранятся так же, как и операнды в памяти; максимальная простота системы команд, т. е. максимальная простота машинного языка. Можно говорить и о других принципах, но эти главные). Появление именно таких принципов неудивительно. В эпоху ламповых машин, когда каждый разряд арифметического устройства - это минимум один триод, необходима простая машина с простыми командами. Однако я уже тогда предвидел развитие микроэлектроники и то, что конструктивные элементы будут изготовляться в едином технологическом процессе и будут стоить очень дешево. Еще тогда я сформулировал такую цель для физиков: композиционное конструирование твердого тела для создания машинной среды. В этом случае принципы фон Неймана неприемлемы. В качестве одного из новых принципов я предложил усложненный машинный язык, потому что компилирующие системы усложнялись, и надо было упрощать программирование с двух концов, - с точки зрения языков и компиляторов, т. е. приближать машинный язык к входному. Реализовав частично эту идею в ЭВМ серии МИР, мы стали развивать ее дальше в соответствии с принципом постепенного усложнения машинного языка, причем не просто усложнения, а приближения к человеческому языку. Пределом я поставил разговор с машиной на естественном языке (и выдачу заданий) ...

• • •

Принцип структурной интерпретации ЯВУ (язык высокого уровня), предложенный и разработанный В.Глушковым и его школой еще до введения понятия машинного интеллекта, себя полностью и лучшим образом оправдал, поскольку позволил в качестве машинного языка весьма эффективно применить специально разработанный проблемно-ориентированный на инженерные расчеты, содержащий аналитические преобразования язык АНАЛИТИК. [3] В машинах МИР этот принцип был реализован микропрограммными средствами, что в сочетании с чисто последовательной архитектурой машины дало возможность обеспечить сочетание высокого машинного интеллекта с небольшими аппаратурными затратами. И если еще учесть наличие дисплея со световым пером в машине (это по литературным данным впервые в мире), то МИР может считаться первой в мире ЭВМ типа нынешних персональных, но по своим языковым характеристикам еще их превышающей.

В создании МИРов проявилась замечательная прозорливость В.М.Глушкова, который лично составил аванпроект первой модели МИР, в котором изложил основные принципы построения таких ЭВМ, как машин нового типа с реализацией в них ЯВУ структурным способом. Принцип структурной интерпретации ЯВУ был предложен В.М.Глушковым с участниками его школы в 1962 году (еще до создания машин МИР) и впервые опубликован в 1965г. [1]

Характерно, что первое предложение, оформленное в виде авторской заявки (а затем и закрытого свидетельства [2]) относилось к реализации ЯВУ в высокопроизводительной (т.е. большой по тогдашней терминологии) машине с высокой степенью универсальности. Наши предложения широко обсуждались, научной общественностью, как «революционные». Были проявлены определенные сомнения в возможности создания такой высокопроизводительной машины в то время. Такие сомнения были высказаны и в зарубежном прогнозе, основанном на недостаточности элементной базы в то время.

В.М.Глушковым было принято, как потом оказалось, единственно правильное решение данной научно-стратегической проблемы: всячески форсировать создание малой ЭВМ МИР (как машин для массового использования) и параллельно с этим провести детальную разработку универсальной высокопроизводительной ЭВМ с внутренним языком подобным АЛГОЛ'у-60, расширенному за счет включения в него средств обработки массивов, строк и слов переменной разрядности, а также средств управления вычислительным процессом. Выбор АЛГОЛ'а-60 в качестве основного входного языка машины был обусловлен его передовым уровнем в то время, универсальностью и широкой распространенностью (с целью возможности эффективного использования наработанного пользовательского матобеспечения).

Эта разработка получила название «Украина», но реализована она была только на уровне технического проекта, подкрепленного макетированием и моделированием. Проект содержал воплощение наряду с принципом прямой структурной интерпретации ЯВУ ряда и других смежных передовых идей - виртуальное поле памяти, динамически отображаемое в многоступенчатую физическую память, полностью автоматическую адресацию, широко развитый набор операций с параллельно-последовательным их выполнением, совмещение процессов управления и обработки информации и др.

Проект подвергся жесткому обсуждению в Министерстве радиопромышленности, был полностью одобрен и разослан в ряд ведущих организаций для возможностей использования. Таким образом, идея реализации ЯВУ не только малых, но и в высокопроизводительных ЭВМ стала общепризнанной и получила отражение в нескольких передовых отечественных разработках.

К сожалению, ЭВМ «Украина» не была построена в Институте кибернетики и не запущена в серийное производство, из-за следующих причин:
- отсутствие в то время достаточно миниатюрной и быстродействующей базы;
- трудностей в финансировании.

Последнее обстоятельство было усугублено тем, что потребность страны в высокопроизводительных ЭВМ уже в значительной степени удовлетворялась за счет начатого выпуска серийных ЭВМ БЭСМ-6, разработанных в Институте С.А.Лебедева и находящихся на самом передовом рубеже тогдашней мировой вычислительной техники. И хотя эта ЭВМ по уровню интеллектуальности не дотягивала до предусматриваемого в «Украине», но имела весьма эффективную архитектуру, включая и развитый внутренний язык.

Поэтому В.М.Глушков в свете свойственного ему государственного подхода и не настаивал на дорогостоящем создании машины «Украина», которая выгодно отличалась бы от БЭСМ-6 лишь повышенной интеллектуальностью за счет структурной интерпретации входного ЯВУ. К этому времени проблема интеллектуальности, особенно острая для массового использования ЭВМ специалистами разных специальностей, уже в значительной степени решалась серийным выпуском ЭВМ МИР.

Разработка проекта "Украина" явилась важной вехой в развитии научной школы В.М.Глушкова в области вычислительной техники. Идеи, заложенные в проекте предвосхитили многие идеи, использованные в американских ЭВМ 70-х годов. По материалам разработки была подготовлена монография "Вычислительная машина с развитыми системами интерпретации", авторами которой являются В.М.Глушков, А.А.Барабанов, С.Д.Калиниченко, С.Д.Михновский, З.Л.Рабинович, изданная в 1970 году.

В.Н.Коваль, З.Л.Рабинович

Литература:

1. Глушков В.М., Рабинович З.Л. О развитии алгоритмических структур вычислительных машин в направлении сближения машинных и проблемноориентированных языков. - В кн.: Труды Пражского симпозиума по автоматической обработке информации. (Прага, 1964) Прага, 1965.

2. А.с. 219.291 (заявленное 09.05.1962) Цифровая вычислительная машина /В.М.Глушков, С.Д.Михновский, З.Л.Рабинович, А.А.Стогний и др. - опубликовано в Б.И., 1968. №18 - 115с.

3. Глушков В.М., Гринченко Т. А. и др. Алгоритмический язык АНАЛИТИК-74. -К. - Препринт 77-27, ИК АН УССР. - 1977.