Життя в ХХІ сторіччі неможливо уявити без компʼютера та похідних від нього приладів. Вперше згадка про компʼютер зʼявилась у 1642 році, коли Паскаль винайшов прототип калькулятора, який віднесли до компʼютера. З кожним століттям таких винаходів ставало все більше і більше аж поки у 1943 році Джон Преспер Еккерт, Джон Вільям Моклі, Джон фон Нейман не винайшли компʼютер у такому вигляді, яким ми бачимо його зараз. Один з прототипів сучасного компʼютера створив і науковець Сергій Лебедєв в Києві. Про історію винаходу — далі на ikyyanyn.com.
Коротка біографічна довідка Сергія Лебедєва
Сергій Олексійович Лебедєв народився 2 листопада 1902 року. Його батько, Олексій Іванович Лебедєв, був вчителем та літератором, а мати, Анастасія Петрівна Манриноя, походила з заможної родини дворян.
Освіту він отримав у вищому технічному інституті в Москві. Після 10 років роботи у Всесоюзному технічному інституті, він переїхав до Києва. Феофанія в столиці стала місцем народження нових винаходів вченого.
Зародження ідеї створення першого компʼютера
Робота над проєктом створення першої компʼютерної машини розпочалася ще у 30-х роках ХХ сторіччя. Саме тоді Сергій Олексійович Лебедєв активно займався вивченням потенційних способів для створення компʼютера. Попередньо, під час навчання в інституті, він написав дослідження на тему стійкості енергосистем. Ще молодому науковцю доводилося проводити численні розрахунки й саме тоді він замислився про створення машини, яка б могла прискорити та автоматизувати цей процес.
Друга світова війна внесла свої корективи, тож декілька років поспіль Сергій Лебедєв думав як можна втілити ідею зі створення обчислювальної машини. Його законна дружина, Аліса Григорівна Лебедєва, згадує як Сергій ходив до ванної кімнати та писав набір з нулів та одиниць при світлі гасової лампи — це була практика з освоєння двійкової системи з написання чисел.
У 1944 році він переїжджає до Києва, де стає директором Інституту енергетики. За 6 місяців установу вирішили розділити на дві частини Інститут теплотехніки та Інститут електротехніки. Розділення науково-дослідної бази на два філіали можна пояснити тим, що в ті роки пріоритетними напрямками було створення ракетної техніки, вдосконалення атомної енергетики та дослідження космічних обʼєктів, але Лебедєв був рішуче налаштований втілити свою довоєнну ідею.
Оскільки Інститут електротехніки не мав великого попиту, йому виділили аварійну частину будівлі монастирського готелю в Феофанії, де раніше був один з філіалів столичної психіатричної лікарні.
Поява першої МЕОМ у світі завдяки С. О. Лебедєву
Будівлю колишньої психіатричної лікарні було відремонтовано й відразу на першому поверсі Сергій почав облаштовувати приміщення для реалізації ідеї зі створення обчислювальної машини. Окрім майстерень джерел електроживлення, окрему і найбільшу кімнату вчений виділив для своїх дітей.
Над створенням машини працювали три роки, в проєкті взяло участь 12 інженерів, 15 техніків та монтажниць. Для порівняння при створенні першого компʼютера в Америці було залучено 13 основних виконавців і близько 200 техніків. Такі цифри дають зрозуміти, що команда академіка Лебедєва здійснила майже неможливе. Ключовими персонажами в реалізації проєкту також стали:
- Лев Наумович Дашевський — старший науковий співробітник;
- Лідія Михайлівна Абалашнікова — інженерка-акустик;
- Валентина Олексіївна Шкабара — старша наукова співробітниця.
Г. Л. Гладиш та С. Б. Погребинський займалися налагодженням роботи калькулятора. В реалізації проєкту участь брали не тільки чоловіки, але й ряд наукових співробітниць. Зокрема, Валентина Шкабара була відповідальна за управління пристроєм керування МЕОМ.
Вигляд першого компʼютера та проходження “іспитів”
Обчислювальна машина займала найбільшу кімнату у лівому крилі будинку — її площа була 60 м2. Калькулятор Лебедєва міг провести всього 3000 операцій у хвилину, для порівняння, сучасний компʼютер може провести мільйон операцій за секунду. Його винахід був справжнім флагманом в науці й міг виконувати наступні операції:
- Віднімання;
- Додавання;
- Множення;
- Ділення;
- Перестановки;
- Передача керувань та чисел магнітного барабана;
- Складання команд.
Перший запуск машини став урочистою подією, особливо, для студентів, яким випала нагода допомогти науковому складу. В МЕОМ було використано близько 6000 лампочок з потужністю 25 кВт й під час першого включення кімната перетворилась на тропіки, а для уникнення перегріву механікам довелось навіть розбирати стелю.
Унікальний випадок на “іспитах” калькулятора Лебедєва
Співробітники лабораторії в Феофанії згадують, що на першій перевірці обчислювальної машини Сергія Лебедєва трапилися цікава ситуація. Математики С. Г. Крейн та С. О. Авраменко написали для МЕОМ алгебраїчну задачу з області балістики з метою перевірити робота на правильність розрахунків. Отримані відповіді з розрахунків вчених не збігалися з результатом машини й тоді математики вирішили, що винахід Лебедєва не впорався з завдання і потребує вдосконалення.
Тоді, Сергій Олексійович вирішив провести розрахунки власноруч і наступного дня довів, що обидва математики зробили одну і ту саму помилку при розрахунках. Зимою 1951 року до лабораторії Лебедєва завітала комісія з Москви. Десятки вчених підготувала сотні “каверзних” задач з якими калькулятор Лебедєва безперешкодно впорався.
Найважливішою задачею на іспитах було проведення розрахунків стійкості паралельної роботи агрегатів Куйбишевської гідроелектростанції з нелінійними диференційними рівняннями другого порядку. Головною задачею стало визначення максимально можливої потужності, яка б могла передаватися до міста без порушення стійкості системи.
Калькулятор Лебедєва легко міг впоратися з будь-якою задачею — він пройшов всі іспити та його дозволили використовувати офіційно. Розрахунки за допомогою нього велись аж до 1957 року, опісля, машину частково розібрали та відправили КПІ для проведення лабораторних робіт.
Паралельна робота над компʼютером в Європі
Паралельно з Сергієм Лебедєвим, в Сполучених Штатах Америки вчені на секретних умовах пробували створити подібну машину. Джон фон Нейман висвітлив основні принципи роботи ЕОМ, а в Англії Алан Тюрінг пробував довести, що будь-яку задачу можна обчислити механічним шляхом. “Baby” Фредеріка Вільямса та Тома Кілбурна став першим компʼютером у світі з оперативною памʼяттю.
Кожний вчений мав свій погляд на те як має виглядати компʼютер та які алгоритми для обчислення там мають бути застосовані. Та, безперечно, винахід Лебедєва, у свій час, був одним з найпрогресивніших компʼютерів.
Створення ЕОМ “Дніпро” під керівництвом В. Глушкова та наступники Лебедєва
У 1958 році Віктор Глушков висунув ідею за створення універсальної керуючої машини, яка б могла захистити дані. Машину “Дніпро” збудували за три роки — цей винахід став поштовхом для подальшого розвитку кібернетики та компʼютерів. Сергій Лебедєв також брав участь у будівництві ЕОМ, а його учні продовжили справу й на світ зʼявилася ЕОМ “Київ”.
Для подальшого розвитку ніші виникла гостра потреба у теорії програмування обчислювальних машин.