Глушков Виктор Михайлович | История ИТ в Украине
Glushkov

Глушков Виктор Михайлович

Виктор Михайлович Глушков является основоположником информационных технологий в Украине, гением, опередившим во многом свое время. Он вошел в отечественную историю ИТ как разработчик теории цифровых автоматов, создатель многопроцессорных макроконвейерных суперЭВМ и организатор Института кибернетики АН Украины. Многогранный талант Виктора Михайловича позволил ему получить блестящие научные результаты мирового значения в математике, кибернетике, вычислительной технике и программировании, создать в этих областях науки собственные школы. Это был гениальный ученый, о деятельности которого невозможно рассказать не только в рамках одной статьи, но и даже книги. В последние 9 дней своей жизни, придя в сознание после длительной комы, Виктор Михайлович надиктовал дочери Ольге рассказы о своей наполненными событиями жизни и творческом пути, на основе которых мы можем составить портрет этого выдающегося человека.

Виктор Глушков родился 24 августа 1923 года в Ростове-на-Дону в семье горного инженера. Через пять лет его семья переехала на шахту им. Артема, около города Шахты. Уже в пятом классе Виктор сам начал делать радиоприемники по собственным схемам.  Мечтая стать физиком-теоретиком, он к окончанию средней школы уже владел основами высшей математики и квантовой механики, которую изучали на старших курсах в ВУЗах.  Но дальнейшие учебные планы прервала Великая Отечественная война, а осенью 1941 года произошла трагедия -  фашисты расстреляли его мать. После освобождения города Шахты Глушков был мобилизован и участвовал в восстановлении угольных шахт Донбасса.

В 1943 году он  стал студентом теплотехнического факультета Новочеркасского индустриального института. На четвертом году обучения, когда пошли курсы по специальности, Глушков понял, что теплотехнический профиль будущей работы его не удовлетворяет, и решил перевестись в Ростовский университет. С этой целью он экстерном сдал все экзамены за четыре года университетского курса математики и физики и стал студентом пятого курса Ростовского университета. Здесь в 1947 году он защитил дипломную работу, в которой развил новый метод вычисления таблиц несобственных интегралов.

При распределении на работу Глушкова направили на Урал в одно из учреждений, связанное с зарождающейся атомной промышленностью. Вместе с ним туда поехала его жена Валентина Михайловна Папкова, с которой он познакомился на 3-м курсе и расписался за месяц до окончания университета. По приезду на новое место работы, пришло новое назначение – в Новочеркасский индустриальный институт. Но Глушков с женой уже не могли вернуться, потому что денег не было ни копейки, а занять было не у кого. В результате Виктор Михайлович временно устроился в педагогическом училище в Нижнем Тагиле, а потом поехал в Свердловск, рассчитывая, что там в одном из институтов будет вакансия. В Свердловском университете работал профессор Сергей Николаевич Черников, который помог молодому Глушкову устроиться на работу в Лесотехнический институт на три четверти ставки ассистента.

В 1949 году Глушков поступил в аспирантуру Свердловского университета на заочное отделение. В конце 50-го года у него была уже готова диссертация «Теория локально-нильпотентных групп без кручения с условием обрыва некоторых цепей подгруппы», которую ученый блестяще защитил, и тут же был назначен доцентом.

С 1951 года Виктор Михайлович начал заниматься новой для себя областью – теорией топологических пространств. В 1955 году Глушкову первому в мире удалось решить обобщенную пятую проблему Гильберта и защитить на основе данной работы докторскую диссертацию в Московском университете.

Проблема Гильберта входит в число 23 наиболее крупных и сложных проблем математики. Известно, что решение каждой проблемы Гильберта становилось сенсацией в мировой науке.

Решение пятой обобщенной проблемы Гильберта выдвинуло Виктора Михайловича в число ведущих алгебраистов. Казалось бы, это должно было определить творческий путь молодого ученого. Однако в 50-е годы началось становление отечественной электронно-вычислительной техники. В 1951 году группой исследователей АН УССР под руководством академика С. А.Лебедева была создана первая в СССР и континентальной Европе ЭВМ - МЭСМ, что положило начало дальнейшим крупномасштабным работам в этой области.

Новое направление привлекло внимание В.М.Глушкова,  проблемы создания вычислительной техники буквально овладели его воображением. Все это оказало решающее влияние на последующий творческий путь и главное направление научной деятельности  Глушкова. И в августе 1956 г. В. М. Глушков радикально меняет сферу своей деятельности, и связывает свою жизнь с кибернетикой, вычислительной техникой и прикладной математикой.

С этого времени В.М. Глушков жил и работал в Киеве. Здесь он руководил лабораторией вычислительной техники и математики Института математики АН Украины, созданной ранее С.А. Лебедевым и известной своими пионерскими разработками вычислительных машин МЭСМ и СЭСМ.

Коллектив лаборатории сначала встретил нового руководителя с некоторым недоверием, хотя как человек он сразу же вызвал симпатии буквально у всех сотрудников. «Маститые» сотрудники, побывавшие под руководством самого Лебедева, сомневались, сможет ли теоретик-математик вникнуть в производство вычислительных машин, где нужно не интегралы решать, а уметь держать в руках паяльник. Но Глушков справился. Он тут же ознакомился со всеми действующими проектами и активно включился в них. Разработка двухмашинной системы радиолокационного обнаружения воздушных целей и наведения на них самолетов-истребителей была еще одной большой работой, начатой до прихода ученого. С появлением Глушкова под нее начали формировать строгую научную базу, формулировать математическую теорию процесса наведения. Результаты были одобрены заказчиком и использованы по назначению для создания штатных систем ПВО. Таким образом, ни одна из проводимых в лаборатории работ не была заброшена. Напротив, все получили логическое завершение. Как вспоминают современники, Виктор Михайлович обладал умением воспринимать чужие идеи, подхватывать и развивать их, если они того заслуживали. Глушков говорил, что руководитель, который не мешает своим инициативным сотрудникам, – это хороший руководитель, но если он еще и помогает им, то это уже руководитель отличный.

В 1957 г. В.М. Глушков стал директором Вычислительного центра АН УССР с правами научно-исследовательской организации. Через пять лет, в декабре 1962 г. на базе ВЦ АН УССР был организован Институт кибернетики АН УССР. Его директором стал В.М. Глушков.

В 1959 году Виктор Михайлович начал работу над интересным новым проектом автоматизации двигательной (моторной) функции роботов. Он хотел создать автоматическую руку на тележке, которая передвигалась вдоль щита управления любым объектом и переключала бы тумблеры, рубильники, поворачивала ручки и т.д.  Одновременно к ней добавлялось примитивное зрение, способное воспринимать только положение стрелки приборов или деления шкалы. К сожалению, Глушков не сумел найти инженера, который любил бы работать с механикой, руками. Он говорил, что если бы в Институте кибернетики были хорошие мастерские, то в 1963 году киевские ученые могли бы первыми в мире иметь механическую руку.

Одновременно в Институте кибернетики под его руководством начались работы по распознаванию смысла фраз на русском языке, то есть в области семантических сетей. Сам Глушков разрабатывал для них алгоритмы. По потоку предложений на входе этот алгоритм строил семантическую сеть, то есть определял, какие слова с какими корреспондируются. Например, предложение “Стул стоит на потолке” хоть и правильно грамматически, но семантически неверно и т.д. Были сделаны зачатки картины мира, придумано экономное кодирование. Однако вскоре эти разработки сошли на «нет» - нужно  было их связать с машинным переводом, но опять не хватило людей. Но идея не пропала зря. В 1961 году  в Мюнхене на конгрессе IFIP (International Federation of Information on Processing) Глушков сделал доклад на эту тему, что тут же стало сенсацией.  У американцев ничего подобного в то время не было.

ЭВМ "Киев", в которой были реализованы эти идеи, стала первой в Европе системой цифровой обработки изображений и моделирования интеллектуальных процессов. К ней были подключены два оригинальных периферийных устройства, которые позволили моделировать на ЭВМ простейшие алгоритмы обучения распознаванию образов и обучения целенаправленному поведению: устройство для ввода изображении с бумажного носителя или фотопленки и устройство вывода изображений из ЭВМ. В те годы первые устройства вывода изображений из ЭВМ (прообразы сегодняшних дисплеев) имелись только в США. Устройств, аналогичных киевскому, по всей видимости, за рубежом тогда еще не было. На ЭВМ "Киев" под руководством Глушкова в конце 50-х - начале 60-х годов была выполнена серия работ по искусственному интеллекту: обучение по распознаванию простых геометрических фигур, моделирование читающих автоматов для рукописных и машинописных знаков, отслеживание движения объектов по серии изображений или кинограмме, моделирование поведения коллектива автоматов в процессе эволюции, автоматический синтез у функциональных схем ЭВМ и др.

Позднее Виктор Михайлович в своем интервью “Литературной газете” говорил: “Можно ли создать полноценный искусственный разум — уже не вопрос. Безусловно, можно. Причем человеческому он не только не уступит, но во всех отношениях опередит его. Это произойдет, видимо, еще до начала XXI века...”

В 1961 г. была издана знаменитая монография В. М. Глушкова «Синтез цифровых автоматов», переведенная позже на английский язык и изданная в США и других странах. Еще одна важнейшая теоретическая работа «Абстрактная теория автоматов» была опубликована В.М. Глушковым в 1961 г. в журнале «Успехи математических наук». Она создала основу для работ по теории автоматов с привлечением алгебраических методов. Под влиянием этой работы В.М. Глушкова в СССР теорией автоматов стали заниматься многие математики-алгебраисты. В 1964 г. за цикл работ по теории автоматов В. М. Глушков был удостоен Ленинской премии.

Значение этих работ трудно переоценить, так как использование понятия «автомат» в качестве математической абстракции структуры и процессов, происходящих внутри вычислительных машин, открыло совершенно новые возможности в технологии создания компьютеров. Современные системы автоматизации проектирования вычислительных машин повсеместно используют эти идеи.

Дальнейшее развитие методики проектирования ЭВМ потребовало новой техники, в частности разработки методов блочного синтеза. Основы теории проектирования ЭВМ были заложены в статьях В.М. Глушкова, опубликованных в журнале «Кибернетика» в 1965-1966 гг. и в Вестнике АН СССР в 1967 г. Вскоре стало ясно, что для эффективного использования ЭВМ в процессе проектирования необходимо комплексное решение всех задач, возникающих при автоматизации проектирования. Необходимость применить системный подход к САПР ЭВМ проявилась при создании ЭВМ третьего поколения.

В связи с переходом к проектированию ЭВМ четвертого и последующих поколений уже в начале 70-х годов В.М. Глушковым, Ю.В. Капитоновой и А.А. Летичевским отмечалась тенденция к слиянию процесса проектирования ЭВМ с проектированием и разработкой их математического обеспечения.

На основе теоретических работ В. М. Глушкова в Институте кибернетики был создан язык для описания алгоритмов и структур ЭВМ и методика проектирования ЭВМ, которые были реализованы в ряде уникальных систем «ПРОЕКТ» («ПРОЕКТ-1», «ПРОЕКТ-ЕС», «ПРОЕКТ-МИМ», «ПРОЕКТ-МВК»). Разработка экспериментальной системы «ПРОЕКТ-1» на машине М-220 была завершена в 1970 г. Более мощная система «ПРОЕКТ-2» была затем реализована на двухмашинном комплексе М-220, БЭСМ-6 с развитой системой периферийных устройств. Общий объем системы «ПРОЕКТ-2» составлял 2 млн. машинных команд. Она представляла собой распределенный специализированный программно-технический комплекс со своей операционной системой и специализированной системой программирования. В ней впервые в мире В.М. Глушковым, А.А. Летичевским, Ю.В. Капитоновой был автоматизирован (причем с оптимизацией) этап алгоритмического проектирования. Была разработана новая технология проектирования сложных программ — метод формализованных технических заданий. Со временем системы «Проект» были переведены на ЕС ЭВМи стали прообразом САПР ЭВМ и САПР БИС во многих организациях бывшего СССР.

Монография В. М. Глушкова, Ю. В. Капитоновой и А. А. Летичевского «Автоматизация проектирования вычислительных машин», обобщающая опыт создания систем «ПРОЕКТ», была издана в 1975 г. За работу по автоматизации проектирования ЭВМ В. М. Глушков, В.П. Деркач и Ю. В. Капитонова в 1977 г. были удостоены Государственной премии СССР.

В 1958 году В. М. Глушков предложил идею создания универсальной управляющей машины. Идея была реализована в управляющей машине широкого назначения “Днепр” за рекордно короткий срок — три года. Руководителями работы по созданию УМШН были В.М. Глушков и Б.Н. Малиновский (он же — главный конструктор машины).

Переход от специализированных управляющих машин на технической базе первого поколения (ламповых) к универсальным полупроводниковым был важен с точки зрения организации их промышленного производства и широкого применения в АСУТП.

В США разработка универсальной управляющей машины была начата несколько раньше, но запуск ее в производство был осуществлен в 1961 г., т. е. практически одновременно с машиной «Днепр».

Другим направлением работ Института кибернетики в области средств вычислительной техники стали ЭВМ для инженерных расчетов. Первой машиной этого класса была ЭВМ «Промiнь», которую выпускал с 1963 г. Северодонецкий приборостроительный завод. Она была, по сути, новым словом в мировой практике и имела в техническом отношении целый ряд новшеств. Но самое главное - «Промiнь» была первой, широко применявшейся машиной с так называемым ступенчатым микропрограммным управлением, на которое Глушков потом получил авторское свидетельство.

Позднее ступенчатое микропрограммное управление использовали в машине для инженерных расчетов, сокращенно – МИР-1 (1965 г.), затем последовали МИР-2 (1969 г.) и МИР­3. Главным их отличием от других ЭВМ была аппаратная реализация машинного языка, близкого к языку программирования высокого уровня. ЭВМ семейства «МИР» интерпретировали алголоподобный язык «Аналитик», разработанный в Институте кибернетики под руководством В.М. Глушкова А.А. Летичевским, Ю.В. Благовещенским, А.А. Дородницыной. Коллектив разработчиков ЭВМ МИР-1 во главе с В. М. Глушковым был отмечен Государственной премией СССР.

В конце 60-х годов под руководством В. М. Глушкова была начата разработка ЭВМ «Украина» — следующий шаг в развитии интеллектуализации ЭВМ и развитии архитектуры высокопроизводительных универсальных ЭВМ, отличной от архитектурных принципов Дж. фон Неймана. ЭВМ «Украина» не была построена из-за отсутствия в то время необходимой элементной базы.

Идеи, положенные В. М. Глушковым в основу проекта «Украина», во многом предвосхищали то, что было использовано в американских универсальных ЭВМ 70-х годов.

В 1974 г. В. М. Глушков на конгрессе IFIP выступил с докладом о рекурсивной ЭВМ (соавторы В.А. Мясников, М.Б. Игнатьев, В.А. Торгашов). Он высказал мнение о том, что только разработка принципиально новой нефоннеймановской архитектуры вычислительных систем позволит решить проблему создания суперЭВМ, производительность которых наращивается неограниченно при наращивании аппаратных средств. Идея построения рекурсивной ЭВМ, поддержанной мощным математическим аппаратом рекурсивных функций, опередила свое время и осталась нереализованной из-за отсутствия необходимой технической базы.

На конгрессе IFIP в 1974 г. в Стокгольме В.М. Глушкову по решению Генеральной Ассамблеи IFIP была вручена специальная награда — серебряный сердечник. Так был отмечен большой вклад ученого в работу этой организации в качестве члена Программного комитета конгрессов 1965 и 1968 гг., а также в качестве Председателя Программного комитета конгресса 1971 г.

В конце 70-х годов В. М. Глушков предложил принцип макроконвейерной архитектуры ЭВМ со многими потоками команд и данных (архитектура MIMD по современной классификации) как принцип реализации нефоннеймановской архитектуры.

Разработка макроконвейерной ЭВМ была выполнена в Институте кибернетики под руководством В.М. Глушкова С.Б. Погребинским (главный конструктор), В.С. Михалевичем, А.А. Летичевским, И.Н. Молчановым. Машина ЕС-2701 (в 1984 г.) и вычислительная система ЕС-1766 (в 1987 г.) были переданы в серийное производство на Пензенский завод ВЭМ. На тот период это были самые мощные в СССР вычислительные системы с номинальной производительностью, превышающей рубеж 1 млрд. оп./с. При этом в многопроцессорной системе обеспечивались почти линейный рост производительности по мере наращивания вычислительных ресурсов и динамическая реконфигурация. Они не имели аналогов в мировой практике и явились оригинальным развитием ЕС ЭВМ в направлении высокопроизводительных систем. Увидеть их в действии В. М. Глушкову уже не пришлось.

В. М. Глушков был признанным в мире авторитетом в области кибернетики. Он сформировал на основе работ А.И. Берга, А.А. Ляпунова, С.Л. Соболева, И.А. Полетаева свое понимание кибернетики как научной дисциплины, ее методологии и структуры разделов исследований. Об этом в 60-х годах В.М. Глушковым были написаны научные статьи в отечественных журналах, статьи в Британской и Американской технологической энциклопедиях.

Монография В. М. Глушкова «Введение в кибернетику» была издана в 1964 г. Кибернетика трактовалась В. М. Глушковым широко — как наука об общих закономерностях, принципах и методах обработки информации и управления сложными системами. Вычислительная техника рассматривалась как основное техническое средство кибернетики.

Такое понимание нашло отражение в первой в мире «Энциклопедии кибернетики», подготовленной по инициативе В. М. Глушкова и изданной в 1974 г. под его редакцией. В подготовке энциклопедии приняли участие более 100 ведущих ученых СССР, в том числе более 50 специалистов Института кибернетики АН Украины. В 1978г. коллектив редакторов и ответственных за разделы энциклопедии был отмечен Государственной премией Украины.

Но главным делом жизни сам Виктор Михайлович считал создание общегосударственной автоматизированной системы управления экономикой (ОГАС). К сожалению, идея создания такой системы так и не была реализована в полном объеме, хотя сам ученый считал, что она могла бы решить проблемы экономики СССР.

Осенью 1981 года состояние здоровья Глушкова ухудшилось. Он проходил лечение в клинической больнице «Феофания» (Киев), а затем он был направлен в Москву в Центральную клиническую больницу. В январе 1982 г., находясь в палате реанимации, В. М. Глушков продиктовал дочери Ольге рассказы о своем жизненном пути, подводя итоги своей творческой биографии. Эти магнитофонные записи хранятся в семье В.М.Глушкова как семейная реликвия.

Виктор Михайлович умер 30 января 1982 г., когда ему было 58 лет. Он похоронен в Киеве на Байковом кладбище.

В. М. Глушков опубликовал более 800 печатных работ. Из них более 500 написаны им собственноручно, а остальные — совместно с его учениками и другими соавторами.

Другой крупный украинский ученый Борис Патон так емко охарактеризовал заслуги Глушкова: “Считается аксиомой, что разработка крупных направлений современной науки и техники по плечу только большим коллективам исследователей – настолько масштабны и сложны задачи, которые необходимо решать в сжатые сроки. Тем не менее, когда охватываешь мысленным взором прогресс в той или иной области знания, становится ясным, что он не безлик. Как правило, легко прослеживается зримая связь достигнутого с идеями, энтузиазмом крупного ученого и организатора, ставшего душой большого дела. Таким был и академик Виктор Михайлович Глушков, имя которого неотделимо от создания в нашей стране кибернетической индустрии”.