Предвестник информационного общества
Сергиенко И.В.
Предвестник информационного общества
Сергиенко И.В., 2013 г.
Виктор Михайлович Глушков — выдающийся ученый в областикибернетики, вычислительной техники и ее применения, с его именем связан расцвет этих направлений науки в Украине. Он начал свой творческий путь в кибернетике уже известным специалистом по абстрактным разделам алгебры, молодым ученым, чей математический талант был испытан решением пятой обобщенной проблемы Гильберта. Виктор Михайлович очень быстро стал общепризнанным лидером исследований в новоизбранном направлении науки. Он воспринимал кибернетику как науку об управлении с использованием вычислительной техники, средств коммуникации и математических методов обработки в реальном масштабе времени больших массивов информации произвольной физической формы и содержания. Такое понимание кибернетики было определяющим в его собственном научном творчестве и стало стрежнем деятельности коллектива созданного по его инициативе Института кибернетики.
В августе 1956 г. В.Глушков стал заведующим лабораторией вычислительной техники Института математики Академии наук УССР. В стенах этой лаборатории, находившейся до
1955 г. в составе Института электродинамики, под руководством С.Лебедева была создана знаменитая Малая электронно-вычислительная машина, первая в континентальной Европе. Со временем лаборатория превратилась в Вычислительный центр Академии наук УССР.
В.Глушков одним из первых осознал большое будущее компьютерных технологий (КТ) — этого мощного двигателя развития всех сфер деятельности человека.
Развитие кибернетических исследований в Украине поддерживали многие ученые и государственные деятели, в частности выдающийся ученый и организатор науки академик А.Дородницын. Особенно — когда речь шла о разработке различных средств вычислительной техники и систем. Тогда эти работы выполнялись как государственный заказ и принимались государственными комиссиями, чаще всего им и возглавляемые. Анатолий Алексеевич Дородницын — инициатор создания и директор первого в СССР научного государственного института кибернетического профиля — Вычислительного центра Академии наук СССР, носящего ныне его имя.
В.Глушков, как никто другой, мог правильно и своевременно поставить задачу по разработке актуальных компьютерных технологий, привлечь внимание специалистов и руководителей важных отраслей производства к перспективе применения компьютерной техники. Эту его деятельность положительно оценивали выдающиеся ученые и коллеги — Н.Боголюбов, А.Дородницын, М.Келдыш, М.Лаврентьев, Г.Марчук.
В 1964 г., 40-летним, Виктор Михайлович стал одним из самых молодых в стране академиков. И — рискну сказать — одним из самых деятельных. Его признавали научные круги, его признавало государство: Виктор Михайлович был удостоен звания Героя Социалистического труда, Ленинской и двух Государственных премий СССР, двух Государственных премий УССР. Он был избран иностранным членом ряда зарубежных академий наук.
Нельзя переоценить его работу как депутата Верховного Совета СССР и научного консультанта правительств ряда стран. И, думаю, самой дорогой наградой ему были народная любовь и доверие. В значительной степени благодаря именно ему кибернетикой увлеклась любознательная молодежь, и профессия кибернетика постепенно становилась у нас одной из самых популярных.
В.Глушков был блестящим лектором, мог, как немногие, популярно объяснить важность развития кибернетики для государства, пролить свет на невероятные возможности компьютеров и компьютерных технологий. Он умел донести свою мысль и к студентам, и маститым ученым, и производственникам. На его публичных лекциях аудитории всегда были переполнены. Популяризации науки он придавал первостепенное значение и призывал своих коллег, ведущих специалистов Института кибернетики, приобщаться к этой работе. Это помогало создать в стране благоприятные условия для развития кибернетики, привлечь молодежь к новому научному направлению, заинтересовать возможностями применения кибернетической техники производственные коллективы.
В 1997 г. Международное компьютерное общество ІЕЕЕ наградило В.Глушкова медалью "Пионер компьютерной техники" — за создание первого в СССР Института кибернетики, разработку теории цифровых автоматов и работы по макроконвейерным архитектурам вычислительных машин.
Виктор Михайлович создал математическую теорию ЭВМ, что дало возможность превратить их проектирование из искусства изобретателей в формализованную деятельность инженерного персонала. Результаты исследований по автоматизации проектирования ЭВМ изложены в его монографии "Синтез цифровых автоматов", отмеченной Ленинской премией в 1964 г.
В.Глушков выдвинул идею приближения языка общения с ЭВМ к профессиональному, а со временем — и к естественному языку пользователя. Эта идея была воплощена в машинах серии МИР, внешний язык которых приближен к языку инженера-математика. В них отдельными машинными операциями являются целые вычислительные алгоритмы, реализованные электронными схемами. В принципиальном отношении эти ЭВМ стали прототипом современных персональных компьютеров.
Виктор Михайлович начал исследование в сфере искусственного интеллекта: распознавание компьютером изображений, слуховых образов, содержания фраз естественного языка, доказательство теорем в формальных математических теориях и т.д. Эти идеи и результаты исследований Глушкова значительно опередили время и представляют глубинную суть современных компьютерных информационных технологий.
Он понимал, что для дальнейшего распространения идей кибернетики необходимо развернуть широкий фронт прикладных исследований. Предметом его забот стало создание автоматизированных систем управления на производстве, транспорте, в военном деле, строительстве, медицине, аэрокосмических исследованиях и т.п. Приведем только отдельные примеры таких разработок.
Созданные специалистами Института кибернетики машины серии "Днепр" выпускались серийно и широко применялись в системах управления технологическими процессами — в частности дистанционного управления технологическими процессами в металлургии, химическом производстве и т.д.
Результаты создания автоматизированных систем управления производством обобщены в книге В.Глушкова "Введение в АСУ".
Виктор Михайлович вместе с медиками активно работал и над проблемой компьютерной диагностики в кардиологии, компьютерной стимуляции в пульмонологии, над созданием систем реабилитации при нарушениях опорно-двигательного аппарата человека. Все эти исследования были направлены в будущее, реалии которого мы сегодня наблюдаем.
Разрабатывая подходы к изучению сложных процессов в биологии и медицине, В.Глушков тесно сотрудничал с Николаем Михайловичем Амосовым. Общая работа двух выдающихся ученых вылилась в ряд разработок интересных систем. Отметим, что их идеи развиваются и в последние десятилетия. Например, ученые Института кибернетики вместе с медиками разработали мощный технический комплекс и соответствующую компьютерную технологию для исследования сердечнососудистой системы человека. Этот комплекс успешно эксплуатируется в Институте кардиологии имени Н.Стражеско и Киевском военном госпитале.
Еще одно важное направление — разработка интеллектуального видеокомпьютерного комплекса широкого назначения. Сначала комплекс разрабатывался для защиты и охраны важных объектов, отслеживания информации относительно движущихся объектов и т.п. Но со временем он хорошо зарекомендовал себя в медико-биологических исследованиях и экспресс-анализах разного назначения. Исследования очень актуальны, поэтому потребность в соответствующих технических средствах все больше растет. Эти средства характеризуются высокой наукоемкостью, что заложено в их алгоритмическом и программном обеспечении.
Подчеркнем, оба эти направления развития КТ в интересах медико-биологических исследований вызвали живой интерес у зарубежных специалистов, в частности ученых России, Китая, Германии, США.
Предметом особого внимания Виктора Михайловича были автоматизированные системы проектирования, системы управления научными экспериментами и системы обработки результатов испытаний новой техники.
Для обработки результатов испытаний авиационной техники был создан ряд систем, дававших возможность оценить работу двигателя, системы управления взлетом-посадкой палубной авиации, эксплуатационные свойства тяжеловесных самолетов и вертолетов, среди них — и самолета "Руслан".
Успешно использовалась разработанная в Институте кибернетики система, предназначенная для автоматизации исследований на всех этапах проектирования надводных и подводных морских судов, в том числе и на самом ответственном этапе — судокорпусного производства.
Комплекс управляемых В.Глушковым разработок был ориентирован на автоматизацию управления в космических экспериментах. Система отображения информации, созданная для Центра управления полетами, была использована, в частности, при выполнении программы "Союз-Аполлон", а система обработки результатов экспериментов дала возможность решить ряд задач при исследованиях движения кометы Галея.
С помощью КТ можно не только решать сверхсложные задачи, где нужно выполнять большой объем вычислений, удовлетворяя при этом сотни и тысячи разнообразных условий, но и выбирать оптимальные решения в сложных системах управления. Это важно не только в ходе осуществления упомянутых космических полетов, но и в исследованиях, например, сложных процессов на дне океана, в изучении условий функционирования объектов, недоступных или вредных для человека. В этом неоценимую помощь, как и предусматривал В.Глушков, могут предоставить человеку надежные компьютеры и КТ, в частности "интеллектуальные" роботы, контролировать которые можно дистанционно. Именно этим объясняется усиленный интерес к разработке новейших роботов, в основе которых — мощное техническое и математическое обеспечение. Именно оно дает роботу возможность воспринимать и выполнять команды, поступающие из центра управления, который может находиться на значительном расстоянии от объекта управления, и находить оптимальные решения в сложных ситуациях.
Виктор Михайлович особое значение придавал исследованиям и разработкам фундаментального характера. Прежде всего — созданию новейших эффективных методов оптимизации решения сложных задач, разработке совершенных математических моделей важных процессов и объектов, новых подходов и методов для надежной защиты информации в автоматизированных системах и базах данных. В.Глушков всегда подчеркивал, что настоящего успеха в разработке компьютерных технологий нельзя достичь без эффективного использования достижений в математике, физике, механике и других науках, а потому высоко ценил сотрудничество кибернетиков со специалистами других научных направлений — экономистами, биологами, медиками, механиками, геологами и военными. Сегодня можем привести десятки примеров успешного сотрудничества ученых институтов Кибцентра с институтами большинства отделений НАН Украины.
Фундаментальные исследования, разработка современных компьютерных технологий немыслимы без активного участия — как молодых ученых, так и специалистов старшего поколения. В.Глушков призывал своих учеников и соратников искать будущих кибернетиков уже в средней школе и среди студентов, привлекать последних к участию на старших курсах в реальных разработках. Такой подход полностью себя оправдал. Сегодня в институтах Кибцентра НАН Украины работают несколько кафедр ведущих университетов страны, в том числе — две кафедры от ЮНЕСКО. Это дает нам возможность пополнять свои ряды молодыми специалистами. Кстати, наш опыт привлекает близких и далеких коллег. Не случайно уже в течение нескольких лет в Институт кибернетики имени В.Глушкова и Институт прикладного системного анализа НАН Украины и МОН Украины приезжают на практику отобранные на конкурсной основе студенты американских университетов.
В.Глушков всегда подчеркивал, что разрабатывать компьютерные системы нужно так, чтобы в будущем их можно было использовать при создании более сложных систем автоматизации. Именно он провозгласил известный ныне принцип развития сложных систем — объединение далеких и близких целей. При разработке отдельных систем мы должны уже сегодня видеть, что будем разрабатывать через 5–10 лет, и закладывать в современные технологии принципиальные возможности их использования в будущих перспективных технологиях. Это очень важно: за деревьями видеть контуры леса.
Виктор Михайлович понимал, что для решения многочисленных проблем в области информатики, а тем более — для создания десятков и сотен эффективных систем управления и КТ, одного института, даже такого большого на то время, как Институт кибернетики, недостаточно. Поэтому он всячески способствовал организации подразделов и структур в разных государственных учреждениях, основным назначением которых было участие в работах этого важного направления. Он мечтал создать на базе Института кибернетики Кибернетический центр НАН Украины. Этот замысел стал нам завещанием. Его удалось успешно воплотить в жизнь при помощи и активной поддержке президента НАН Украины академика Б.Патона. В состав Кибцентра входят шесть известных институтов — Институт кибернетики имени В.Глушкова (базовый институт Кибцентра), Институт программных систем, Институт прикладного системного анализа, Институт математических машин и систем, Институт космических исследований, Международный научно-учебный центр информационных технологий и систем. На сегодняшний день все они могут самостоятельно решать сложные задачи в области информатики, их достижения хорошо известны в научном мире. Роль Кибцентра в значительной степени заключается в координации научной деятельности этих учреждений, а особенно — когда для решения сложных проблем необходимо объединение их усилий.
Виктор Михайлович много сделал для создания в Украине индустрии электронного машиностроения. По его инициативе и при непосредственном участии начал работать Киевский завод вычислительных управляющих машин, ставший в свое время основным производителем электронных машин и устройств, разрабатываемых в Институте кибернетики.
Предметом пристального внимания В.Глушкова было программирование для ЭВМ. Он предложил ряд концепций преобразования программирования в широко применяемую инженерную практику. В последние годы, развивая идею В.Глушкова, его ученики разработали ряд признанных в мире новейших систем программирования, дающих возможность существенно повысить эффективность работы коллективов программистов при разработке сложных компьютерных технологий и самих компьютерных систем.
Основой успешного развития науки Виктор Михайлович всегда считал наличие квалифицированных кадров, способных генерировать, воспринимать и воплощать в жизнь передовые идеи. В своем институте он организовал стройную систему подготовки кадров в цепочке школа-вуз-аспирантура. Он был инициатором создания в Киевском университете имени Т.Шевченко факультета кибернетики. Организованная при Институте кибернетики базовая кафедра Московского физико-технического института функционирует уже свыше 40 лет, подготовив за это время более 400 первоклассных специалистов, многие из которых стали выдающимися учеными. Активная преподавательская деятельность В.Глушкова была неотъемлемой частью его творческой жизни.
Сегодня при Институте кибернетики, кроме упомянутой кафедры, успешно работают кафедры Киевского национального университета имени Т.Шевченко и Национального технического университета Украины "КПИ". Мы на практике убедились в эффективности подготовки специалистов по информатике общими усилиями ученых института и преподавателей вузов.
Со временем возникла потребность широкого профессионального освоения компьютерного инструментария специалистами разных областей науки и общественной практики. Об этом думал В.Глушков, основывая журналы "Кибернетика" и "Управляющие системы и машины". К работе в них Виктор Михайлович привлек наиболее авторитетных ученых из всего Советского Союза. Журналы издаются и сейчас, причем журнал "Кибернетика" (теперь "Кибернетика и системный анализ") в полном объеме — и на английском языке. Виктору Михайловичу принадлежит также идея издания первой в СССР Энциклопедии кибернетики, вышедшей в 1974 г. на украинском и русском языках. К ее подготовке были привлечены ведущие ученые страны.
Исследование по автоматизации управления производством В.Глушков осуществлял, исходя из глобальной идеи создания общегосударственной системы управления экономикой страны. По его замыслу эта система должна была представлять собой объединенную линиями коммуникации единую сеть АСУ предприятий, АСУ отраслей производства, вычислительных центров высших государственных органов управления. Главная ее задача — осуществлять постоянный мониторинг выполнения производственных программ и адекватно реагировать на все штатные и нештатные ситуации. Свой замысел Виктор Михайлович успел реализовать лишь частично.
Для воплощения в жизнь подобных планов необходимы были вычислительные машины очень высокой производительности. Компьютеры традиционной архитектуры не могли удовлетворить требования относительно быстродействия и объема памяти. И Виктор Михайлович предлагает компьютер новой архитектуры, реализующей принцип распараллелирования вычислений на многих процессорах вычислительного комплекса. Эту идею он изложил на конгрессе IFIP в 1978 г., но сам компьютер был создан уже после смерти Глушкова.
Развивая идею распараллелирования вычислений, в Институте кибернетики был разработан ряд суперкомпьютеров серии СКИТ. В 2012 г. закончена разработка энергоэффективного суперкомпьютера СКИТ-4 производительностью 11,82 терафлопс по тесту LINPACK, т.е. почти 12 трлн операций за секунду при решении систем линейных уравнений. При вдвое большей производительности СКИТ-4 потребляет в четыре раза меньше электроэнергии, чем суперкомпьютер предыдущего поколения СКИТ-3.
В планах ученых Института кибернетики — уже в 2013 г. удвоить мощность суперкомпьютера СКИТ-4, т.е. довести его производительность до 25 терафлопс.
СКИТ-3 и СКИТ-4 вместе представляют кластерный комплекс СКИТ, соединенный высокоскоростной академической сетью со свыше 20 институтами и университетами, расположенными в разных регионах Украины. СКИТ является основой Ресурсного центра Украинского национального грида (УНГ) и прошел сертификацию Европейской грид-инициативы (EGI). Суперкомпьютеры СКИТ доступны для проведения вычислительных экспериментов и применения в научных исследованиях учреждений НАН Украины через УНГ и в режиме использования кластера.
Благодаря применению суперкомпьютеров СКИТ, начиная с 2005 г., научно-исследовательские институты НАН Украины получили важные фундаментальные и прикладные результаты по биофизике, биохимии, физической химии, квантовой механике, материаловедению, медицине, геологии/геофизики, нанотехнологиям и т.д.
Реализовать свои замыслы Виктору Михайловичу было непросто. Они часто наталкивались на непонимание. Но ученый никогда не отступал.
Много внимания уделял разъяснению возможностей построенияинформационного общества, базируемого на использовании компьютеров и телекоммуникационных сетей. При этом особенно подчеркивал необходимость надежной защиты информации — как в базах данных, так и в сетях, использующихся для передачи данных. В последние годы в этой области сделано много интересного. Появилась реальная возможность, используя компьютеры, Интернет и телекоммуникационные сети, строить и исследовать информационное общество, анализировать публикации в печати, выяснять рейтинги телеканалов и радиопередач. Моделируя эти процессы, можно находить тенденции развития общества, а затем искать пути его усовершенствования.
Уже сегодня можно организовать выборы президента и депутатов разных уровней с использованием разработанной специалистами Института кибернетики (при консультационном участии ЦИК) компьютерной системы "Выборы". При условии обеспечения надежной защиты данных (а кибернетики это гарантируют), выборы могут быть проведены чрезвычайно эффективно — с объявлением результатов уже через 10–15 минут после окончания голосования. Такой подход к организации избирательного процесса повысит интерес населения к нему, будет гарантировать его прозрачность и честность. К практическому использованию КС "Выборы" осталось "немного" — желание и решение Верховной Рады о введении ее в действие.
Заслуги В.Глушкова признаны мировым научным сообществом. Он входил в состав руководящих органов ряда международных научных организаций, выступал с основоположными научными докладами на многих международных форумах. Научное наследие В.Глушкова — это десятки монографий и сотни научных статей, определивших на годы направления развития кибернетики и информатики.
В Украине, как и во многих уголках мира, живет добрая память о талантливом ученом. Ежегодно в Крыму в Доме творчества ученых "Кацивели" проходят международные конференции, школы по проблемам развития информатики (первую такую школу здесь организовал именно Виктор Михайлович). Выходят монографии и научные журналы, посвященные памяти ученого, разрабатываются новые оригинальные компьютерные системы и технологии, в которых используются идеи и подходы, сформулированные В.Глушковым. За значительные успехи в развитии отдельных направлений информатики Национальная академия наук Украины присуждает отечественным и зарубежным ученым премии имени В.Глушкова, лучшие студенты старших курсов факультетов кибернетического направления КНУ имени Т.Шевченко и НТУУ "КПИ" получают стипендии имени В.Глушкова. Институты Кибцентра НАН Украины расположены на проспекте Академика Глушкова. И главное — добрую память об ученом хранят коллективы ученых, активно работающие в области информатики.
Мне повезло трудиться под руководством В.Глушкова с первых шагов его работы в Киеве. Я имел возможность наблюдать его самоотверженную деятельность на различных этапах развития кибернетики (даже в те времена, когда наука не признавалась политическим руководством страны), быть одним из его учеников, принимать участие в развитии тематики Института кибернетики и налаживании международного сотрудничества украинских кибернетиков, разработке проектов развития кибернетики в научно-исследовательских и учебных институтах Украины, пропаганде возможностей компьютерных систем в печати, на радио и телевидении.
В.Глушков вырос в городе Шахты, на пограничье Украины и России, а, следовательно, в украинско-русской среде. Как рассказывает его дочка Ольга, имел украинские корни. Очень любил украинскую песню — это помнят все, кто его знал. Тогда, при становлении института, каждый успех отмечали как общий триумф, всеинститутский праздник, и ни разу не обходилось без всеми любимой песни "Два кольори". Заводил ее именно Виктор Михайлович. Не виделась ли ему собственная судьба в этих двух цветах?
Мне приходилось видеть Виктора Михайловича в разных непростых ситуациях, возникавших в процессе разработки проектов или программ развития исследований определенных научных направлений. Случалось, что я (или кто-то из его учеников или коллег) не соглашался с ним. На это нелегко было решиться из-за его большого авторитета. И должен признать — Глушков умел слушать, слышать другое мнение и соглашаться с ним, если считал его убедительным, так как всегда руководствовался интересами науки.
Путь, избранный ученым, цель, которую он перед собой ставил, требовали самоотверженного труда, почти совсем не оставляя времени ни на что другое. Валентина Михайловна, верный друг со студенческой скамьи и жена, всячески поддерживала мужа. Отказалась, на удивление коллег, строить собственную научную карьеру, заботилась о доме и детях, Оле и Верочке. У него же действительно было сложно со временем, да и не могло быть иначе: сколько бы этого времени ни было, его творческие замыслы простирались весьма далеко. И все же, в его сердце и в его жизни всегда оставалось место, принадлежавшее только семье, и где душа его роскошествовала. Такие вещи невидимы постороннему глазу... Только изредка, случайно приоткрывается глубина чувств, уязвимость человека.
Перед тем, как Виктор Михайлович в последний раз уезжал из Киева в Москву, в "кремлевскую" больницу, мы виделись в больнице в Феофании. Я ждал, что он, как всегда, будет расспрашивать об институтских делах, давать установки. А он неожиданно, и как-то очень доверчиво, заговорил о своих дочках, об их судьбах. Словно знал, что в Киев уже не вернется.
Жизненный путь В.Глушкова — это настоящий подвиг ученого во имя науки. Он ушел из жизни слишком рано, в январе 1982-го. Осталась Работа. Осталась созданная им мощная школа теоретической кибернетики. От нее отошли другие научные школы — теории оптимизации и системного анализа, теории математического моделирования и программирования, компьютерной и вычислительной математики, теории сохранения и защиты информации в системах, вычислительной и компьютерной техники, теории управления и построения телекоммуникационных сетей, — играющие важную роль в развитии современной информатики.
Остались ученики, хорошо усвоившие уроки Учителя и проверенные на надежность в течение многих лет совместной работы.
статья печатается по материалам: