Обчислювальна техніка

Визначення і загальна характеристика

ОБЧИ́СЛЮВАЛЬНА ТЕ́ХНІКА — галузь техніки, що обʼ­єд­нує засоби пере­творе­н­ня (обробле­н­ня) інформації; наука про принципи побудови, дії та проектува­н­ня цих засобів. З появою інформатики О. т. вважають осн. складовою приклад. інформатики. За видом пред­ставле­н­ня інформації роз­різняють аналог., цифр. та гібридні засоби О. т. У перших оброблен­ню під­даються фіз. (неперервні) величини (струм, напруга тощо); у цифр. — дис­кретні (цифр.) коди, що від­ображають оброб­лювану інформацію; гібридні засоби О. т. використовують і те й інше. О. т. в Україні про­йшла 4 періоди свого роз­витку: зародже­н­ня (1946–56); створе­н­ня нац. наук. шкіл та промисловості з виробництва засобів О. т. (1956–81); вимушеного від­риву науки від виробництва (1981–91); адаптації до нових екон. умов (від 1991). Період зародже­н­ня повʼязаний з іменем С. Лебедє­ва — основоположника вітчизн. цифр. О. т., який 1948–49 роз­робив осн. принципи побудови та структуру ЕОМ, впровадив роз­паралелюва­н­ня обчислюв. процесу. 1949–51 під його керівництвом створ. та введено в екс­плуатацію першу в СРСР і Європі Малу ЕОМ «МЭСМ» з про­грамою, що зберігалася в памʼяті. На ній виконували роз­рахунки для проектів зі створе­н­ня водн. бомби, ракет, далеких ліній електропередач, міцності канатів, що поклало початок вітчизн. школи про­грамува­н­ня (К. Ющенко, В. Королюк). Згодом в Ін­ституті електротехніки АН УРСР (нині Електродинаміки Ін­ститут НАНУ, Київ) уведено в екс­плуатацію перший у Європі векторно-матрич. процесор — спеціаліз. ЕОМ для виріше­н­ня великих систем ліній. рівнянь «СЭСМ» (С. Лебедєв, З. Рабинович). Використовуючи досвід створе­н­ня «МЭСМ», С. Лебедєв 1953 роз­робив проект Швидкодіючої ЕОМ «БЭСМ». Під його керівництвом створ. 15 супер-ЕОМ, починаючи з лампових і закінчуючи ЕОМ на інтеграл. схемах. Лаб. С. Лебедєва, де створ. «МЭСМ», стала базою для Обчислюв. центру в Києві, від 1961 — Кібернетики Ін­ститут ім. В. Глушкова НАНУ.

Для другого періоду характерний швидкий роз­виток не лише цифр., а й аналог. та гібрид. О. т. Лідером 1-го напряму став В. Глушков, 2-го та 3-го — Г. Пухов. Засн. В. Глушковим наук. школа (керував 1956–81) від­значалася високим рівнем теор. дослідж. (проектува­н­ня ЕОМ, внутр. машин. інтелекту, викори­ста­н­ня не­йманів. принципів побудови ЕОМ та ін.), на базі яких створ. низку принципово нових ЕОМ 2-го та 3-го поколінь для інж. роз­рахунків, керува­н­ня технол. процесами, над­склад. обчисле­н­нями, а також багато «СЭСМ». Теор. базою для проектувальників ЕОМ стала його моно­графія «Синтез цифровых автоматов» (Москва, 1962; від­знач. Ленін. премією, 1964). Перша вітчизн. напів­провід­ник. керув. машина «Днепр» (В. Глушков, Б. Малиновський, 1961) зʼявилася майже одночасно з першою амер. ЕОМ (РВ-300), мала широке викори­ста­н­ня у системах керува­н­ня технол. обʼєк­тами та склад. наук. екс­периментами. В. Глушков заснував перший у СРСР Ін­ститут кібернетики АНУ, серед напрямів дослідж. якого — О. т., штучний інтелект, системи керува­н­ня виробництвом, робототехніка. 1967 Київ. завод «Електрон­маш» роз­почав випуск досконалішої керув. ЕОМ «Дні­про-2», роз­робленої спільно з Ін­ститутом кібернетики АНУ (В. Глушков, А. Кухарчук, А. Стогній та ін.). Не­вдовзі її знято з виробництва. У цьому ж році створ. першу в СРСР ЕОМ для керува­н­ня еліон. технол. процесами виготовле­н­ня мікросхем ЕОМ «Киев-67» (В. Глушков, В. Деркач). З ініціативи В. Глушкова 1963–68 організовано виробництво серії машин для інж. роз­рахунків «МИР-1», «МИР-2», «МИР-3» (В. Глушков, С. Погребінський, Ю. Благовіщенський, В. Лосєв, І. Молчанов, О. Летичевський, А. Стогній), що сприяли створен­ню персон. ЕОМ. Під­вище­н­ня «інтелекту» ЕОМ, здійснене в серії машин «МИР» (високий рівень внутр. мови, просте про­грамува­н­ня), сприяло їхній великій популярності у числен. користувачів. Повністю штуч. інтелект реалізовано у проекті ЕОМ «Украина» (В. Глушков, З. Рабинович, Л. Молчанов, А. Стогній), що не був завершений. Подальшим роз­витком цього напряму стало створе­н­ня провід. системи мовного спілкува­н­ня «людина — ЕОМ», що потім була сут­тєво удосконалена. 1976 зʼявив­ся термінал. процесор «БАРС» (В. Скурихін, А. Морозов), від­знач. золотою меда­л­лю на між­нар. ви­ставці у м. Дрезден (Німеч­чина). Його часто використовували на виробництві. 1977 випущено малою серією керув. обчислюв. комплекс М-180, що мав систему тех. засобів звʼязку ЕОМ з обʼєк­тами «Сектора» (Б. Малиновський, П. Сиваченко, О. Палагін, Ю. Яковлєв, В. Реутов). У 1970-і рр. науковцями Ін­ституту роз­роблено понад 10 оригін. клавіш. та міні-ЕОМ, зокрема «Искра-125», «Чайка», «Москва», «Скорпион», «Ромб», «Орион», «Экс­пресс», «Пирс» (О. Палагін, А. Кухарчук, Г. Корнієнко). ЕОМ «Нева-1М» для керува­н­ня квазі­електрон. телефон. станціями (А. Кухарчук) випускали на нім. заводі «Роботрон». Разом із Київ. ВО (див. «Меридіан» ім. С. Корольова) 1976 створ. комплекс мікро­процесор. засобів «Нейрон» та системи налагодже­н­ня СО-01 — СО-04 (Б. Малиновський, О. Палагін, В. Сигалов; премія РМ СРСР, 1976). Спів­роб. Ін­ституту взяли участь у проектуван­ні 1-ї вітчизн. мікро-ЕОМ «Электроника-С-5», створ. у Ленін­граді (нині С.-Пе­тербург). Під керівництвом В. Глушкова на­прикінці 1970-х рр. роз­роблено матем. теорію суміс. проектува­н­ня схем. та про­грам. забезпече­н­ня ЕОМ, що стала базою для створе­н­ня систем автоматизації проектува­н­ня нових ЕОМ (В. Глушков, В. Деркач, Ю. Капітонова; Державна премія СРСР, 1977). У 1973–78 роз­роблено теор. основи R-техноло­гії побудови про­грам та створ. технол. комплекс про­граміста (І. Вельбицький). Остан. роботою В. Глушкова у галузі компʼютер. техніки стало створе­н­ня супер-ЕОМ «ЕС 2701» та макроконвеєра «ЕС 1766» (В. Глушков, Ю. Капітонова, С. Погребінський), що не мали аналогів у світ. практиці (роз­роблено 1987 та випущено малою серією для низки кон­структор. установ). Під його керівництвом під­готовлено та ви­дано 2-томну «Енциклопедію кібернетики» (К., 1973). Г. Пухов та його учні у 1960–70-х рр. створили низку аналог. та гібрид. обчислюв. машин, що випускала укр. пром-сть («ЭМСС-7М», «ЭМСС-8», «Итератор», «Аркус», «Оптимум-2», «Асор-1» та ін.). Вихідці з України М. Брусенцов, І. Акушський, М. Сулим, М. Карцев також зробили внесок у роз­виток О. т. Зокрема, під керівництвом М. Брусенцова 1958 створ. першу і єдину в світі трійкову ЕОМ «Сетунь». І. Акушський заснував нетрадиц. арифметику, що базувалася на системі числе­н­ня в залишках. На її основі 1960 роз­роб­лено спеціаліз. ЕОМ, що виконувала понад 1 млн операцій за секунду — на той час це був світ. рекорд швидкості обчисле­н­ня. М. Сулим був заст. С. Лебедєва під час створе­н­ня однієї з перших ламп. ЕОМ М20, а згодом — керівник робіт зі створе­н­ня напів­провід­ник. ЕОМ М220. М. Карцев роз­робив ЕОМ М2, що почала працювати майже одночасно з БЕОМ, а згодом — серію супер-ЕОМ для систем спо­стеріга­н­ня за косміч. простором. У цих машинах та системах на їх основі вперше були реалізовані концепції багатоформат. вектор. структури та повністю паралел. обчислюв. системи, що до­зволило роз­вʼязати най­складніші задачі, що потребують ЕОМ надвисокої швидкодії. Одночасно з Ін­ститутом кібернетики АНУ в Україні активно працювали й ін. установи та організації, зокрема Київський національний університет ім. Т. Шевченка, «Київський політехнічний ін­ститут» Національний технічний університет України, «Хартрон» (Харків). У НДІ керуючих обчислюв. машин (див. «Імпульс» Сіверськодонецьке науково-виробниче обʼ­єд­на­н­ня) учені досліджували теор. про­блеми, виконували роботи з практ. роз­робле­н­ня та впровадже­н­ня у виробництво О. т. Зокрема, ще на поч. 1960-х рр. створ. та успішно ви­пробувано перший у СРСР та Європі цифр. регулятор «Авто­оператор», 1961–63 тут роз­роб­лено феритдіодну ЕОМ «Автодис­петчер», серійні керов. машини «МППИ-1», «УМ-1» (В. Рєзанов, А. Новохатній, В. Костелянський), а згодом низку ін. ЕОМ («М6000», серія «СМ ЭВМ» тощо). Роз­роблені на цьому під­приємстві ЕОМ по­стачали на атомні та теплові станції, металург. і хім. заводи та ін. виробництва СРСР, а також у Японію, Фінляндію, Індію, Болгарію, Угорщину, Чехословач­чину, Польщу (130 ЕОМ для 15-ти країн). У 1960–70-х рр. Київ та Сіверськодонецьк (Луган. обл.) стали центрами компʼютер. науки та виробництва, що забезпечили роз­робле­н­ня та пром. випуск машин для інж. роз­рахунків і більшості керов. систем, що створювали в СРСР. Більшість за­знач. ЕОМ та систем були оригін. за принципами побудови. Стара­н­нями В. Глушкова та ін. учених і за під­тримки уряду в Україні у 1960–70-х рр. створ. знач. наук. та кадр. потенціал. На поч. 1980-х рр. діяли понад 140 під­приємств, повʼязаних із компʼютер. технікою, звʼязком та приладобудува­н­ням. Укр. вчені В. Лашкарьов та С. Свєчников зробили вагомий внесок у створе­н­ня напів­провід­ник. приладів та ін. засобів мікро­електроніки, що замінили електрон­ні лампи. 1968 у Києві створ. НВО «Мікро­прилад» для роз­робле­н­ня та випуску інтеграл. схем. На жаль, роз­виток мікро­електрон. промисловості й обладна­н­ня для її забезпече­н­ня від­бувався з великим запізне­н­ням, що вплинуло на подальший стан робіт, коли мікро­електроніка ви­йшла на перший план під час реалізації технол. процесів для випуску нових засобів компʼютер. техніки, звʼязку, приладобудува­н­ня.

3-й період у роз­витку О. т. роз­почався у 1970-х рр. Укр. пром-сть почала випускати аналоги амер. ЕОМ, роз­роблених в РФ. Укр. роз­робки залишилися без під­тримки промисловості. Створ. в Ін­ституті кібернетики АН УРСР макроконвеєрну ЕОМ 1766 пере­дано для випуску на завод у м. Пенза (РФ), плати при­строю звʼязку з обʼєктом для персон. ЕОМ — на завод у Мінську. 4-й період роз­почався від 1990-х рр. та характеризувався різким спадом пром. виробництва ЕОМ в Україні. Компʼютер. ринок наповнили більш досконалі ЕОМ амер. та європ. виробництва. Водночас зʼяви­лася можливість спільно з фірмами США і Європи досліджувати пром. випуск ЕОМ. 1993 на базі Ін­ституту кібернетики створ. Кібернет. центр у складі самого Ін­ституту, а також Ін­ституту про­блем матем. машин та систем, Ін­ституту про­грам. систем, Навч. центру та дослід. виробництва. Учні й послідовники В. Глушкова продов­жили дослідж. у галузі матем. машин та систем (О. Палагін, В. Коваль, А. Морозов), цифр. автоматів (Ю. Капітонова, О. Летичевський, З. Рабинович), цифр. обробле­н­ня сигналів (В. Боюн, Т. Вінцюк, М. Семотюк), про­грам. забезпече­н­ня (К. Ющенко, Т. Марʼянович). НВО «Імпульс» пере­творено в АТ, що продовжує роз­робле­н­ня та випуск надій. і високоефект. керов. комплексів із викори­ста­н­ням елемент. бази та тех. засобів зх. країн. У звʼязку зі складнощами збуту традиц. продукції роз­почато випуск касових апаратів, засобів керува­н­ня вагами, автоматиз. прохідних. На базі «Мікро­приладу» засн. під­приємство «Квазімікро», що продовжує роботи у галузі мікро­процесор. техніки. Див. також Кібернетика.

Літ.: Глушков В. М., Капитонова Ю. В., Летичевский А. А. Автоматизация проектирования вычислительных машин. К., 1975; Малиновский Б. Н. История вычис­лительной техники в лицах. К., 1995; Іванов В. Г., Карасюк В. В., Гвозденко М. В. Основи інформатики та обчислювальної техніки: Під­руч. Х., 2012.

Б. М. Малиновський

Завантажити статтю