Кибернетика (Краткий исторический очерк развития кибернетики в АН УССР)
Глушков В.М.
Как самостоятельная наука кибернетика сформировалась во второй половине 40-ых годов. Будучи подготовлено развитием ряда разделов науки и техники (прежде всего автоматики и математики) в предшествующие годы, становление и развитие кибернетики во всех странах тесно увязано с созданием и широким распространением электронных вычислительных машин (ЭВМ).
Работа по созданию первой отечественной ЭВМ МЭСМ (малая электронная счетная машина) началась в Институте электротехники АН УССР под руководством академика С.А.Лебедева в 1947-1948 г.г. (С.А.Лебедев, Л.Н.Дашевский, Е.А.Шкабара и др.). В ноябре 1950 г. заработал макет МЭСМ, а 25 декабря 1951 г. машина была официально принята в эксплуатацию. В начале 50-ых годов на МЭСМ решали задачи крупнейшие советские математики и механики: А.А.Дородницын, А.Ю.Ишлинский, М.В.Келдыш, М.А.Лаврентьев, академик АН УССР Б.В.Гнеденко и др. На ней воспитывались первые кадры советских программистов (М.Р.Шура-Бура, В.С.Королюк, Е.Л.Ющенко и др.).
В связи с последовавшим вскоре переездом С.А.Лебедева в Москву интенсивность работ по электронной вычислительной технике на Украине заметно снизилась. Новый подъем работ в этой области начался после решения о подготовке к созданию вычислительных центров в ряде Академий наук союзных республик, в том числе и в АН УССР (1955г.). Реализовать это решение в нашей академии было поручено академику АН УССР Б.В.Гнеденко. Оставшаяся после С.А. Лебедева небольшая лаборатория вычислительной техники была переведена в Институт математики АН УССР. Для руководства ею Б.В. Гнеденко был приглашен (из Свердловска) в 1956г. В.М. Глушков. В декабре 1957 г. на базе этой лаборатории был создан новый академический институт - Вычислительный центр АН УССР. Следует отметить, что в соответствии с решением украинского Правительства и Президиума АН УССР, ВЦ АН УССР с самого начала был нацелен не только на обслуживание Академии вычислительными работами, но и на развитие широкого комплекса фундаментальных и прикладных исследований в области электронной вычислительной техники и ее приложений для целей автоматизации управления в различных сферах человеческой деятельности. В соответствии со складывавшимся в это время в АН УССР новым (более широким, чем у Н. Винера) пониманием предмета кибернетики это означало, что перед ВЦ АН УССР с самого начала были поставлены задачи развития широкого круга проблем теоретической и прикладной кибернетики. Поэтому период становления нового института - с момента его создания (1956-1957гг.) и до преобразования в Институт кибернетики АН УССР (1962г.) может быть назван начальным периодом развития кибернетики в нашей Академии, точно так же, как период создания и освоения МЭСМ (1948-1953гг.) может быть назван начальным этапом развития электронной вычислительной техники. В этот период были заложены основы материальной базы будущего развития кибернетики в Академии наук УССР, созданы основные научные школы и направления, началась систематическая и целенаправленная подготовка кадров в области теоретической и прикладной кибернетики, выработаны основные научно-организационные принципы развития кибернетики на Украине. Среди этих принципов отметим два принципа, важных не только для кибернетики, но и для других наук (особенно вновь возникающих), Во-первых, это принцип органического единства теории и практики, единства фундаментальных и прикладных исследований. Суть его, прежде всего в том, чтобы не развивать теорию ради теории. Постановки целей в развитии теории должны отвечать задаче максимальной практической отдачи теоретических результатов. Вторая сторона этого принципа предостерегает против голого практицизма: необходимо пытаться осмысливать каждый новый практический результат под теоретическим углом зрения, стремясь обеспечить максимальную общность и наиболее широкую применимость этого результата.
Второй принцип — принцип органического единства дальних и ближних целей. Он также имеет две стороны. Первая заключается в том, чтобы при постановке дальних целей (для достижения которых требуются многие годы и даже десятилетия) конкретная программа их достижения обязательно выделяла бы более близкие подцели, каждая из которых должна иметь самостоятельное (теоретическое или прикладное значение). Вторая сторона того же принципа - обязательное продумывание вопроса о возможных дальнейших продолжениях любых краткосрочных программ, возникающих в связи с решением текущих научных и практических задач.
В соответствии с указанными двумя принципами уже в начальный период развития кибернетики в АН УССР было положено начало нескольким долгосрочным программам, тесно увязанным как с коренными научными задачами развития вычислительной техники и кибернетики, так и с практическими задачами их применения в народном хозяйстве. Кроме того, эти программы с самого начала тесно увязывались между собой. Так, программа развития работ по созданию новых ЭВМ была тесно увязана с программами развития теории вычислительных машин (алгебра логики, теория автоматов, архитектура ЭВМ, теория программирования и организации вычислений) и искусственного интеллекта, с одной стороны, и с программами автоматизации управления в различных областях человеческой деятельности - с другой.
Становление этих программ в начальный период шло параллельно с завершением работ, ранее начатых, и работ по созданию материальной базы ВЦ. В 1957 году была завершена работа по созданию специализированной электронной счетной машины (СЭСМ) для решения систем линейных алгебраических уравнений большой размерности, начатая еще по инициативе академика С.А. Лебедева (3.Л.Рабинович и др.). В 1959г. была введена в строй универсальная ЭВМ «Киев» (с быстродействием порядка 10 тыс. операций в секунду), выполнявшая в течение ряда лет основную работу по решению задач, как для самого ВЦ АН УССР, так и для создававшегося в то время многочисленного коллектива академических и неакадемических пользователей, нуждавшихся в сложных расчетах (В.М.Глушков, Б.В.Гнеденко, Л.Н.Дашевский и др.). Второй экземпляр ЭВМ «Киев» был создан коллективом ВЦ для Объединенного института ядерных исследований в Дубне.
Составленная в тот период перспективная программа работ по созданию новых ЭВМ исходила, прежде всего, из того обстоятельства, что в условиях Академии с ограниченными материальными и людскими ресурсами, невозможно было создавать большие и сверхбольшие ЭВМ, которые в те годы имели тенденцию быстрого роста в сложности и в цене. Поэтому, в качестве основной линии развития вычислительной техники в АН УССР, была выбрана ориентация на развитие мини ЭВМ для инженерных расчетов и для управления производственными процессами. Второй принципиальный момент в программе - ориентация на новую элементную базу (в то время - полупроводниковые приборы). Третий важнейший момент - повышение уровня машинного «интеллекта» и (как следствие) - упрощение общения человека с машиной (прежде всего за счет приближения внутреннего языка ЭВМ к входным языкам). Создание в АН УССР (впервые в мире) машин, реализующих такие языки, знаменовало принципиальный шаг в развитии вычислительной техники - отход от одного из базовых принципов (фон Неймана), на которых строилось развитие мировой вычислительной техники вплоть до второй половины 60-ых годов. Увязанный (в качестве ближней цели) с программой развития искусственного интеллекта, этот отход знаменовал собою первый шаг в направлении создания мозгоподобных структур переработки данных, представлявших одну из важнейших задач развития вычислительной техники на обозримый исторический период (до конца нынешнего столетия). По этому пути вскоре последовала американская фирма «Бэрроуз», а затем (в той или иной мере) ж все остальные фирмы, разрабатывающие ЭВМ.
Четвертый момент программы развития вычислительной техники в АН УССР - создание новой методики проектирования ЭВМ (основанной на соответствующем развитии теории) с постепенным переходом на автоматизированное проектирование. Необходимость этого момента обуславливалась двумя обстоятельствами. Во-первых, это сложность задач проектирования нетрадиционных структур ЭВМ, для которых недостаточно простой инженерной интуиции, достаточно хорошо работавшей в случае простых (неймановских) структур. Второе обстоятельство - необходимость получения экономных схем решений, без которых реализация высокого машинного интеллекта в рамках минимашин была бы практически неосуществимой.
Создание новой методики проектирования ЭВМ и ее дальнейшее совершенствование по мере возникновения новых задач перед вычислительной техникой составило главную цель программы развития теории ЭВМ.
В 1956-62г.г. в АН УССР была проделана большая работа как в развитии различных аспектов теории ЭВМ, так и в ее внедрении в конкретные разработки. На базе создавшейся в те годы общей теории автоматов были созданы практические методики проектирования отдельных блоков и узлов ЭВМ. Основные результаты, полученные в этом направлении, изложены в монографии «Синтез цифровых автоматов» (1961г.) и в других работах В.М. Глушкова, удостоенных в 1964г. Ленинской премии. ВЦ АН УССР и в Киевском доме научно-технической пропаганды были организованы циклы лекций и семинарских занятий по переобучению конструкторов ЭВМ новый методам проектирования. Были образованы соответствующие специализации и кафедры в КГУ им.Т.Г. Шевченко и в КПИ, началась систематическая подготовка специалистов. Большое внимание было обращено на работу со школьниками (специализация школ, олимпиады, создание физматшколы-интерната и др.). Помимо теории автоматов в других разделов теории, обслуживающих проектирование «твердой части» (схем) ЭВМ, большое внимание было уделено и развитию теории программирования в общей теории алгоритмов, необходимых для проектирования их «мягкой части» (программного обеспечения). В 1955-56.г.г. в Киеве начал работать семинар под руководством В.М.Глушкова, Л.А.Калужнина, В.С.Королюка и Е.Л.Ющенко. На семинаре был предложен ряд способов записи алгоритмов и методов программирования. Очень плодотворными оказались идеи адресного языка программирования (В.С.Королюк, Е.Л.Ющенко), широко использовавшиеся в дальнейшем развитии теории программирования. С этого языка уже в начальный период развития кибернетики в АН УССР был создан ряд трансляторов, облегчивших процесс программирования для имевшихся в то время в ВЦ АН УССР ЭВМ «Киев», «Урал-1» и М-20. Впоследствии такими трансляторами были снабжены и другие отечественные ЭВМ.
Важное значение для дальнейшего совершенствования ЭВМ и методов программирования имело развитие в АН УССР численных методов решения различного рода прикладных задач. В их числе могут быть названы задачи механики, теории фильтрации, ядерной физики, электротехники и ряда других областей науки и техники. Особую роль в дальнейшем развитии кибернетики в АН УССР сыграло создание украинской школы оптимизационных методов (В.С. Михалевич, Ю.М. Ермольев, Б.Н. Пшеничный, Н.З. Шор и др.). Разработка новых высокоэффективных методов решения задач линейного программирования, транспортных задач (а впоследствии также нелинейного, выпуклого и стохастического программирования, теоретико-игровых задач) создало основу для решения оптимизационных задач проектирования и управления большими системами (в первую очередь в экономике). Большую известность приобрел предложенный В.С.Михалевичем метод последовательного анализа вариантов для решения задач динамического программирования. С его помощью удалось эффективно решать задачи оптимального проектирования протяженных объектов (дороги, нефте- и газопроводы, линии электропередач и т.п.).
Развитие эффективных численных методов для решения задач определенных классов привело в новой идее в автоматизации программирования - методу специализированных программирующих программ (В.М.Глушков). Эта идея была реализована и развита впоследствии в так называемых пакетах прикладных программ.
Выполняя намеченную программу развития вычислительной техники, в ВЦ АН УССР была развернута работа по созданию полупроводниковых мини ЭВМ для управления производственными процессами — ДНЕПР-1 (В.М.Глушков, Б.Н.Малиновский и др.) и для инженерных расчетов – «Проминь»(В.М.Глушков, С.Б.Погребинский и др.). Для того чтобы эти разработки не остались единичными, уникальными экземплярами, при помощи ЦК КПУ в процессе разработок была установлена тесная связь с промышленностью (Киевский завод «Радиоприбор»). В результате совместной с заводом работы ЭВМ «ДНЕПР-1» и «Проминь» в 1961-1962гг. стали выпускаться серийно и в последующие годы приобрели широкое распространение и признание не только на Украине, но и далеко за ее пределами.
Параллельно с созданием первой в стране универсальной управляющей машины в ВЦ АН УССР совместно с рядом предприятий Украины проводилась подготовительная работа по ее применению для управления сложными технологическими процессами. С металлургическим заводом им.Дзержинского (г.Днепродзержинск) исследовались вопросы управления процессом выплавки стали в бессемеровских конверторах, с содовым заводом в Славянске - колонной карбонизации и др. В порядке эксперимента (впервые в Европе) было проведено дистанционное управление (в режиме советчика мастера) этими процессами в течение нескольких суток подряд (В.М.Глушков, Б.Н.Малиновский и др.). Началась работа по применению машин ДНЕПР-1 для автоматизации плановых работ на Николаевском заводе им. 61 коммунара (В.И.Скурихин и др.).
Работы по искусственному интеллекту также были начаты еще в ВЦ АН УССР. Кроме, уже отмеченной выше ближней цели (повышения уровня машинного языка), в ВЦ были развернуты работы по распознаванию зрительных образов (В.А.Ковалевский и др.), но распознаванию смысла фраз в естественных языках (В.М.Глушков, А.А.Стогний и др.), по теории самообучащихся и самоорганизующихся систем (В.М.Глушков, А.А.Летичевский и др.). Были сформулированы принципы построения макета интеллектуального робота (В.М.Глушков). В институте электротехники АН УССР вопросами самоорганизации стал интересоваться А.Г.Ивахненко.
В 1959г. в Институте математики АН УССР под руководством Б.В.Гнеденко была создана группа биологической кибернетики. Позже, вод руководством Н.М.Амосова был организован отдел биокибернетики, который в 1961г. был переведен в ВЦ АН УССР. Биокибернетиками начали проводиться исследования по автоматизации медицинской диагностики, изучению процессов управления и регулирования в живых организмах, моделированию на ЭВМ высшей нервной деятельности. Был создан первый в СССР аппарат искусственное сердце-легкое, применяющийся для поддержания жизнедеятельности человеческого организма во время операций на сердце (Н.М.Амосов и др.).
Важное значение для будущего развития кибернетики имел созданный в эти (и предшествущие) годы в ряде институтов АН УССР научный задел по теории автоматического регулирования, самонастраивающимся регуляторам и другим аналоговым средствам автоматического управления (А.Г.Ивахненко, А.И.Кухтенко и др.).
Расширившаяся тематика ВЦ АН УССР и его успехи в развитии теоретических и прикладных исследований в области кибернетики привели к тому, что в 1962г. ВЦ был преобразован в Институт кибернетики АН УССР. Кибернетическая тематика стала бурно развиваться и в ряде других учреждений Академии Наук УССР (Институте математики, физики, электротехники, физиологии им.Богомольца и др.). Сильно возросли запросы практики. Электронная вычислительная техника стала внедряться все в новые и новые области человеческой деятельности, особенно в управление экономикой, в автоматизацию экспериментальных исследований и др.
Новый период (1962-1970г.г.) для украинских кибернетиков явился периодом набирания сил и охвата своими исследованиями практически всех областей современной кибернетики и электронной вычислительной техники, периодом создания кибернетической индустрии на Украине, участием в выработке национальной программы развития электронной вычислительной техники и ее всевозможных применений, периодом широкого международного признания. К уже описанным выше научным программам добавился новой круг программ, связанных с развитием теории и практики автоматизированных систем управления и обработки данных различных классов, с разработкой физико-технологических основ создания новых средств кибернетической техники.
В области теории ЗВМ этот период характеризуется, прежде всего, быстрым развитием абстрактной и прикладной теории автоматов. Ряд исследователей привлек чисто алгебраический аспект теории автоматов, в частности ее связь с общей теорией полугрупп. Развились работы по вероятностным автоматам, вопросам надежности функционирования автоматов, экономного и помехоустойчивого кодирования. Центр тяжести исследований стая перемещаться от конечных автоматов к бесконечным. Был перекинут мост между теорией автоматов и теорией формальных грамматик. Разрабатывались новые методы анализа и синтеза автоматов. В теории автоматов появились новые имена, получившие широкую известность (А.А.Летичевский, Ю.В.Капитонова, Е.Н.Вавилов, А.М.Богомолов и др.). Теория автоматов перестала быть только «киевской» наукой. Она стала развиваться в Донецке (в созданном в 1965г. Донецком ВЦ АН УССР), в Харькове, в Ужгороде и в других городах Украины. В Институте кибернетики в 1964г. была создана первая (так называемая малая) система автоматизации проектирования узлов и блоков цифровой вычислительной техники, впитавшая в себя всеимевшиеся к тому времени достижения в развитии теории автоматов (В.М.Глушков, Ю,В. Капитонова, А.А.Летичевский и др.). Новый шаг в развитии теории ЭВМ составило возникновение и развитие в этот период теории дискретных преобразователей (В.М. Глушков, А.А..Летичевский и др.). В рамках этой теории создан новый раздел математики - теория двухосновных программных алгебр, позволившая осуществлять глубокие формальные преобразования программ и микропрограмм вместе с реализующими их устройствами. Была развита теория специального класса дискретных функций (периодически определенные функции со вспомогательными переменными). Все это позволило подвести принципиально новый базис под автоматизацию проектирования ЭВМ вместе с их математическим обеспечением. Работы украинских кибернетиков по теории дискретных преобразователей вызвали широкий международный резонанс. Одна из этих работ открывает американскую серию «Успехов в науке об информационных системах» под редакцией Тау (Нью-Йорк 1969г.). Новых успехов добилась теория программирования, тесно переплетшаяся в эти годы с теорией формальных языков и грамматик.
Исследованы соотношения алгебры регулярных языков. Начала развиваться теория и практика автоматизации производства трансляторов, разработана методика построения параметрических систем программирования (В.Н.Редько, Е.Л.Ющенко и др.). Получены новые результаты в теории ЭВМ со схемной интерпретацией входных языков (В.М.Глушков, З.Л.Рабинович и др.).
В области математических методов в рассматриваемый период достигли новых успехов исследователи, занятые применением ЭВМ для решения задач математической физики, механики, теории фильтрации (И.И.Ляшко, И.Н.Молчанов, П.Ф.Фильчаков и др.). В Институте кибернетики были разработаны оригинальные методы машинного расчета электромагнитных полей сложных конфигураций (О.В.Тозони). Развились работы по применению ЭВМ во всех академических институтах, использующих расчетные методы, в том числе, в таких относительно новых областях, как квантовая химия и др.
Больших успехов в этот период добилась украинская оптимизационная школа. Заслуживают быть отмеченными результаты по численным методам выпуклой недифференцируемой оптимизации с их приложениями к проблемам декомпозиции сложных систем и оптимального планирования, методам решения экстремальных задач на графах и, конечно, разностному методу теории оптимального управления (В.С.Михалевич, Ю.М.Ермольев, Н.З.Шор в др.). Начались работы по теории дифференциальных игр и ее применению для решения широкого круга прикладных задач (Б.Н.Пшеничный).
Большой объем работ по созданию новых методов и их воплощению в библиотеки программ для разработанных ИК АН УССР ЭВМ серий ДНЕПР и МИР выполнен В.И.Ивановым, И.Н.Молчановым и др. В связи с задачами анализа и синтеза сданных систем в рассматриваемый период важное значение приобрели метода имитационного моделирования. Наряду с построением специальных имитационных моделей для определенных классов задач, в Институте кибернетики АН УССР впервые в нашей стране была разработана универсальная система моделирования сложных дискретных систем на базе оригинального языка «СЛЭНГ» с соответствующим транслятором (В.М.Глушков, Л.А.Калиниченко, Т.П.Марьянович и др.). В области искусственного интеллекта продолжались работы по распознаванию образов. Был разработан метод оптимизации сложных кусочно-линейных решающих правил, метод эталонных последовательностей для распознавания сложных сигналов, создан читающий автомат ЧАРС для автоматического ввода в ЭВМ машинописных пакетов (В.А. Ковалевский, М.И.Шлезингер и др.). Начались работы по автоматическому распознаванию речи (ИК АН УССР). В Харькове В.Л.Рвачевым для распознавания изображений бал успешно применен разработанный им метод R-функции. Н.М.Амосовым и его сотрудниками начали разрабатываться принципы построения адаптируемых роботов, моделирования на ЭВМ элементов эмоциональной сферы и др.
Был разработан ряд новых аспектов теории самообучения автоматов: теория перцептрона (В.М.Глушков), статистическая модель самообучения (М.И.Шлезингер) и др.
Работы по автоматизации логического вывода (доказательства теорем) проводились вначале в традиционном ключе с использованием известных разрешающих процедур. В конце периода был найден новый подход к автоматизации логического вывода на основе диалога чело- век-машина (В.М.Глушков). Этот подход обеспечивает возможность непрерывного увеличения производительности труда ученых, занятых дедуктивными построениями и наилучшим образом отвечает сформулированным выше принципам единства теории и практики, единства ближних и дальних целей.
Программа работ по искусственному интеллекту воплощалась в этот период также в разработке машин серии МИР в рамках программы развития электронной вычислительной техники.
Под развитие этой последней программы в рассматриваемый период была подведена серьезная материально-техническая база. В 1963 году при Институте кибернетики было создано СКБ Математических машин и систем с небольшим опытным производством. Возникшее в рамках завода «Радиоприбор» серийное производство разработанных Институтом кибернетики ЭВМ после строительства необходимых корпусов выделилось в самостоятельный завод вычислительных управляющих машин (ВУМ). Второй завод аналогичного профиля был создан в Северодонецке (на нем производился выпуск машин "Проминь"). Организовав серийный выпуск машин ДНЕПР-1, завод ВУМ в 1965г. стал производить также разработанную Институтом кибернетики малую ЭВМ для инженерных расчетов МИР-1 (В.М.Глушков, С.Б.Погребинский, В.Д.Лосев, А.А.Летичевский и др.).
Помимо системы схемной интерпретации оригинального (и весьма удобного) языка, машина МИР-1 имела целый ряд других оригинальных структурных решений (ступенчатая организация микропрограмм и др.) Эти особенности машины послужили причиной покупки МИР-1 американской фирмой ИБМ в 1968г. с выставки в Лондоне. В этом же году группа разработчиков машины была удостоена государственной премии
СССР.
В 1967г. завод ВУМ приступил к выпуску новой управляющей ЭВМ ДНЕПР-2, разработанной (совместно с заводом) Институтом кибернетики АН УССР (В.Н.Глушков, А.Г.Кухарчук и др.). В этой машине была реализована сложная многоуровневая система прерываний, работа в режиме разделения времени, эффективная операционная система реального времени и ряд других особенностей, отсутствоваших в ЭВМ более ранних выпусков.
Важным этапом на пути дальнейшего роста машинного интеллекта явилась мини ЭВМ МИР-2 (В.М.Глушков, С.Б.Погребинский, А,А.Летичевский и др.), переданная в серийное производство в 1969г. Особенностью машины является прежде всего схемно-программная интерпретация языка «Аналитик», разработанного специально для упрощения программирования различного рода аналитических выкладок в алгебре и в анализе (В.М.Глушков, А.А.Летичевский и др.). Благодаря высокому уровню внутреннего машинного языка, ЭВМ МИР-2 успешно соревновалась в скорости выполнения аналитических преобразований с универсальными ЭВМ обычной структуры, превосходящими ее по номинальному быстродействию и объему памяти в сотни раз. На этой машине впервые в практике отечественного математического машиностроения был реализован диалоговый режим работы, использующий дисплей со световым пером.
В 1967г. Институтом кибернетики (В.М.Глушков, З.Л.Рабинович и др.) был выполнен технический проект большей ЭВМ «Украина» с развитой схемно-программной интерпретацией многих развитых входных алгоритмических языков. Предложенная для этой машины система автоматизации программирования имела целый ряд нововведений, включая автоматический выбор метода решения большого класса математических задач. К сожалению, по ряду причин этот проект остался нереализованным, хотя и был официально одобрен техническим советом Министерства радиопромышленности, ответственным за выпуск больших универсальных ЭВМ.
В рассматриваемый период в Институте кибернетики развились также работы по созданию аналоговой вычислительной техники для решения задач строительной механики, расчетов сетевых графиков и для ряда других задач специальных классов (Г.Е.Пухов, В.В.Васильев, А.Е.Степанов и др.). Многие из созданных образцов аналоговых машин (ЭМСС-7, Альфа, Асор, Итератор, Экстрема и др.) производились серийно. Причина усиления внимания к аналоговой вычислительной технике в то время, когда в мире ее значение резко пошло на убыль, заключается в еще относительно слабом развитии производственной базы для выпуска цифровой техники. В то же время, используя имеющиеся материалы и производственные мощности можно было относительно просто и дешево наладить выпуск специализированных аналоговых машин, имевших в те года достаточно широкий круг потребителей.
В Институте математики АН УССР под руководством П.Ф.Фильчакова разрабатывались электромоделирующие устройства с электропроводящей бумагой (ЭГДА). В этот период на Украине начались и успешно продолжались работы по созданию средств вычислительной техники (цифровой и аналоговой) в ряде организаций промышленности и высшей школы.
В АН УССР (прежде всего - в Институте кибернетики) в 1962-70гг. выполнен большой объем работ по созданию системного математического обеспечения и пакетов прикладных программ, как для ЭВМ собственной разработки, так и для большинства -других отечественных ЭВМ ДНЕПР-1, ДНЕПР-2, МИР-1, МИР-2, М-20, М-220, БЭСМ-6, Минск-22 и Минск-32 и др.). В этой работе принял участие широкий круг математиков-программистов (В.И.Иванов, И.Н.Молчанов, А.А.Летичевский, А.А.Стогний, Е.Л.Ющенко и др.).
Значительного размаха достигла в рассматриваемый период (1962-70гг.) теория и практика автоматического управления сложными технологическими процессами. Этому способствовали два обстоятельства. Во-первых, переход (в январе 1963г.) в Институт кибернетики группы крупных специалистов по теории автоматического регулирования (А.И.Кухтенко, А.Г.Ивахненко и др.) и создание школы в области технической кибернетики. Кроме уже упомянутых А.И.Кухтенко, А.Г.Ивахненко и их учеников, эту школу в ИК АН УССР развивали Б.Б.Тимофеев, В.И.Скурихин, а также ряд математиков, при¬влеченных для разработки методов и программ в системах автоматического управления. Второе благоприятное обстоятельство - создание современных средств автоматического управления (управляющие ЭВМ ДНЕПР-1, ДНЕПР-2 и другое оборудование).
Были найдены условия физической осуществимости систем автоматического управления, удовлетворяющих условию инвариантности
исследованы инвариантные системы управления с переменными параметрами, развиты прикладные аспекты теории адаптивных систем управления, получены новые результаты по анализу устойчивости нелинейных импульсных систем (А.И.Кухтенко, А.Г.Ивахненко, В.И. Иваненко, В.М.Кунцевич и др.).
Были разработаны и внедрены автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) на базе ЭВМ ДНЕПР-1 на ряде машиностроительных (судостроение), приборостроительных (производство кинескопов), химических (содовое и азотно-туковое производство), металлургических (конвертерное производство стали) и других предприятиях (В.И.Скурихин, В.М.Глушков, Б,Н.Малиновский и др.). ЭВМ ДНЕПР-1 стали широко применяться также в энергетике, прокатном, цементном производстве и в других отраслях промышленности далеко за пределами Украины. В разработке АСУТП различных типов помимо ИК АН УССР приняли участие и другие Ин-ты АН УССР (электросварки им.Патона, проблем литья, газа и др.).
К рассматриваемому переду относится также широкое развертывание в Институте кибернетики в содружестве с рядом отраслей промышленности работ по созданию автоматизированных систем организационного управления АСОУ. Основа для этих работ была заложена еще в предшествующий период в процессе разработки методов решения отдельных планово-экономических задач (сетевые методы, транспортные задачи и др.). Начало системного этапа в развитии АСОУ всех уровней было положено в конце 1962г., когда В.М.Глушкову было поручено разработать национальную программу развития вычислительной техники для целей управления экономикой СССР. К этому моменту академиком В.С.Немчиновым и его учениками было высказано предложение создать систему крупных вневедомственных территориальных ВЦ по решению планово-экономических задач для различных пользователей подобно тому, как в 1Э55г, начала создаваться аналогичная система академических ВЦ для научных расчетов.
В 1963г. В.М.Глушковым была разработана концепция сети ВЦ для управления экономикой на всех уровнях (от предприятия да Госплана и Совета Министров). В эту сеть предполагалось включить помимо нескольких десятков крупных общегосударственных территориальных ВЦ коллективного пользования многие тысячи ведомственных ВЦ, составляющих основу автоматизированных систем управления (АСУ) различных уровней. Все ВЦ, входящие в сеть предполагалось соединить линиями связи различной пропускной способности (от нескольких десятков до нескольких миллионов бод). Для управления сетью (с целью решения на ней межведомственных задач одновременно многими ВЦ) предусматривалась единая автоматизированная диспетчерская служба и многоуровневый распределенный банк данных. Под руководством В.М.Глушкова (назначенного в это время председателем межведомственного научного совета по вычислительной технике в Госкомитете СМ СССР по науке и технике) был разработан эскизный проект сети, а также первый вариант системы экономико-математических моделей общегосударственной автоматизированной системы управления (ОГАС), которую предполагалось реализовать на этой сети. Предусматривалась радикальная перестройка общегосударственной справочно-информационной экономической службы, введение непрерывной системы оптимального планирования, исходящей из заданий по конечному продукту и многое другое.
К сожалению, ввиду большой стоимости проекта, слабо развитой технической базы (и по ряду других причин) проект начал реализовываться много позднее, когда коммерческие сети ЭВМ (правда, значительно меньших масштабов и возможностей) былисозданы в США и в Западной Европе.
В 1964г., когда еще шли споры по предложенному проекту, В.М.Глушкову было поручено руководство работами по созданию автоматизированных систем управления предприятиями (АСУП), а затем и отраслевыми автоматизированные системами (ОАСУ) в группе союзных министерств машиностроительного и приборостроительного профиля. На основании проведенной предварительно теоретической работы в области методов планирования и управления дискретным производством в 1967г. была сдана а эксплуатацию разработанная ИК АН УССР вместе с Львовским телевизионным заводом первая очередь АСУП "Львов" (В.М.Глушков, В.И.Скурихин, В.В.Шкурба, А.А.Морозов и др.). Система содержала ряд принципиально новых технических и планово-экономических решений и дала значительный экономический эффект. Непрерывно развиваясь и совершенствуясь, она получила широкое признание в СССР и за рубежом. В Львове было создано специальное СКБ для тиражирования системы. На ее основе созданы десятки АСУП-ов на приборостроительных и машиностроительных предприятиях с массовым производством. В 1Э70г. система была удостоена Государственной премии УССР.
С 1967 по 1970гг. Институтом кибернетики вместе о рядом отраслевых организаций в Москве, Ленинграде, Киеве и в других городах был разработан типовой проект АСУП "Кунцево" для управления многономенклатурными предприятиями машиностроительного и приборостроительного профиля со смешанным характером производства (от единичного до массового). Кроме общего замысла системы и руководства работами в ИК было создано системное математическое обеспечение типовой АСУП и ряд прикладных программ (В.В.Глушков, А.А.Стогний, Н.Г.Зайцев, В.В.Шкурба, В.И.Скурихин и др.). На основе этого проекта были созданы высокоэффективные АСУП на нескольких сотнях крупнейших предприятий Советского Союза.
К концу рассматриваемого периода были созданы также первые очереди ОАСУ в ряде союзных Министерств. Институт кибернетики принимал участие в создании других АСУ в ряде республиканских ведомств и, прежде всего, на транспорте (А.А.Бакаев и др.). Работники института привлекались к составлению проектов важнейших документов, определивших развитие систем автоматизации в стране в последующий период.
Наряду с автоматизацией управления технологическими процессами и экономическими объектами в ИК в рассматриваемый период начали интенсивно развиваться работы по теории и практике автоматизированных систем обработки данных (АСОД) различных классов. Широкую известность пробрели проводившиеся Институтом кибернетики и Морским гидрофизическим институтом АН УССР под руководством В.И.Скурихина работы по автоматизации экспериментальных исследований в мировом океане, включающие в себя как бортовые, так и наземные АСОД, а также, соответствующую измерительную и связную технику. На базе ЭВМ ДНЕПР-1 в целом ряде крупных НИИ и КБ при участии ИК АН УССР начали создаваться мощные автоматизированные измерительные комплексы. Некоторые из этих комплексов (введенные к концу рассматриваемого периода) повысили производительность труда при производстве сложных экспериментов и испытаний во многие десятки и даже сотни раз (Б.Н.Малиновский, В.И.Скурихин, В.М.Египко и др.).
Институтом кибернетики в содружестве с рядом других (неакадемических) организаций разрабатывались также АСОД других классов - справочно-инфориационные системы, система автоматизированного обучения и др. (В.М.Глушков, А.А.Стогний, Е.Л.Ющенко, А.М. Довгяло, Ф.И.Андон и др.). Применительно к этим системам, равно как и к АСУ различных классов разрабатывались теоретические проблемы организации работы с информационными массивами, проблемы математической лингвистики и др. (В.М.Глушков, А.А. Стогний, В.П. Гладун, С.Б. Погребинский, Э.Ф. Скороходько и др.).
В рассматриваемый период в АН УССР значительное развитие получили работы по физико-техническим и технологическим аспектам вычислительной техники и кибернетики. Наряду с текущими работами по созданию элементной базы и отдельных устройств для разрабатываемых ЭВМ и систем, проводились также и работы перспективного характера. Была заложена основа теории и практики управления элионными процессами изготовления микросхем, была разработана и передана в промышленность специализированная ЭВМ Киев-67 для управления элионной технологией (В.П. Деркач, В.М. Глушков и др.). Разработаны принципы построения и опытные образцы оперативной памяти на тонких магнитных пленках, логических низкотемпературных элементов- криотронов (Г.А. Михайлов и др.). Разрабатывались теоретические и прикладные аспекты преобразователей формы информации (А.И. Кондалев, А.М. Лучук и др.)
Ряд конструкторско-технологических СКБ Института кибернетики составили в этот период основу технической политики в масштабах целых отраслей промышленности (например, элементы МИР-10 для Министерства приборостроения СССР).
В 1962-70г.г. значительно расширились работы в области биологической и медицинской кибернетики. Начали развиваться методы моделирования биосистем на клеточном и системном уровне (Ю.Г. Антомонов, К.А. Иванов-Муромский и др.). Было положено начало работам по биоэлектрическому управлению мышечными функциями человека (Л.С.Алеев), по изучению человека как составной части сложных систем управления (В.В.Павлов), укрепились связи с биологическими и медицинскими институтами (физиологии им. Богомольца, Проблем онкологии и др.).
Существенное значение имел проведенный в этот период философский анализ предмета и методов кибернетики. Проведен анализ гносеологических и социальных последствий возникновения и развития кибернетики, ее места в научно-технической революции. В результате проделанной работы сначала в СССР, а затем и в других странах утвердилась новая (значительно расширенная и видоизмененная по сравнению с исходной Винеровской трактовкой) трактовка предмета, содержания и особенно методов кибернетики. Эта трактовка нашла свое воплощение в посвященных кибернетике статьях сначала в Украинской, затем в Большой Советской, а в последующем также и в новом (14-ом) издании Британской энциклопедии (В.М. Глушков).
В 1962-70гг. значительно расширилась организационно-материальная база развития кибернетики в АН УССР. Была разработана программа создания на базе Института кибернетики Кибернетического центра АН УССР - научно-технического объединения в составе нескольких институтов, СКБ и опытного производства, находящихся под единым управлением, построенным по программно-целевому признаку. Развернулось строительство первой очереди Кибернетического центра, объявленной по решению ЦК ВЛКСМ Всесоюзной ударной комсомольской стройкой. В АН УССР был создан Совет по кибернетике, координирующий работу большого числа научных, учебных и проектно-конструкторских организаций. Наряду с переведенным в институт кибернетики старым научным журналом "Автоматика", с 1967г. Институтом стал издаваться новый Всесоюзный научный журнал "Кибернетика», который приобрел вскоре мировую известность.
Директор Института (В.М.Глушков) на протяжении всего рассматриваемого периода (с августа 1962г.) избирался членом (а в 1968г. - председателем) программного комитета, подготавливавшего Международные конгрессы по переработке информации (ИФИП) в Нью-Йорке (1965г.), в Эдинбурге (1968г.) и в Любляне (1971г.). В 1970г., по приглашению генерального секретаря ООН У-Тана, он возглавлял специальную комиссию экспертов, подготовившую обширный документ, определяющий научную политику развития вычислительной технической техники в развивающихся странах (документ этот утвержден 26-ой сессией Генеральной Ассамблеи ООН). В различных международных организациях и мероприятиях принимали участке многие другие научные работники Института кибернетики.
В течение рассматриваемого периода значительно расширилась работа по подготовке квалифицированных научных кадров. В Киевском Госуниверситете им. Т.Г.Шевченко был создан факультет кибернетики, который возглавил И.И. Ляшко (ныне академик АН УССР), в 1967г. при Институте кибернетики была создана кафедра Московского физико-технического Института по подготовке кадров в области кибернетики и системного анализа. Тем самым МФТИ не только вышел за круг традиционных для него специальностей, но и впервые в своей истории создал опорную кафедру за пределами Москвы. В 1969-70ГГ. резко усилилась работа по переподготовке хозяйственных кадров высшего звена.
Во всей этой работе деятельное участие приняли украинские кибернетики. В 1963г. за успехи в развитии науки и подготовке научных кадров Институт кибернетики АН УССР был награжден орденом Ленина.
Важнейшее значение для развитая кибернетики в АН УССР имело создание (как в рамках Академии, так и вне ее), укрепление новых научных и производственных коллективов, работающих в области вычислительной математики, вычислительной техники и кибернетики. Так, в 1965г. в Донецке был создан ВЦ АН УССР, преобразованный позже в институт прикладной математики АН УССР, во многих академических институтах были созданы свои небольшие ВЦ и научные отделы кибернетического профиля. Был создан ВЦ Госплана УССР, укреплен и вырос в серьезную силу институт автоматики Министерства приборостроения СССР, возглавляемый Б.Б. Тимофеевым (ныне член корреспондентом АН УССР). Заметно вырос удельный вес кибернетической тематики в ВУЗах республики.
Переходя к следующему периоду (1971-1977гг.), необходимо отметить, прежде всего, что определяющее влияние на развитие кибернетики в АН УССР, как и во всей нашей стране, имели решения 24-го съезда КПСС. В директивах съезда по 9-ой пятилетке была намечена грандиозная программа развития автоматизированных систем управления и вычислительной техники. При общем росте промышленного производства примерно в 1,5 раза задания в различных областях, связанных с созданием и внедрением ЭВМ и АСУ увеличивались в 4-8 раз. Впервые в документе такого уровня была сформулирована задача создания Общегосударственной автоматизированной системы (ОГАС) на базе Государственной сети вычислительных центров (ГСВЦ) и Единой автоматизированной системы связи страны. Задачи автоматизации управления на основе ЭВМ, поставленные 24-ым съездом КПСС, были развиты и дополнены 25-ым съездом КПСС.
Естественно, что программа развития кибернетики в АН УССР в девятой и десятой пятилетке была построена, прежде всего, исходя из поставленных съездами заданий. С этой целью основная доля прироста материальных и людских ресурсов направлялась, в первую очередь, на реализацию того научного задела, который был накоплен в АН УССР в предшествующий период. Что же касается дальнейшего развития фундаментальных исследований для создания нового научного задела и выполнения долгосрочных научных программ, то здесь основной упор делался на качественный рост и планомерное обновление ведущих научных кадров за счет талантливой молодежи.
Необходимость большего привлечения Академии для реализации накопленного научного задела обуславливался тем обстоятельством, что в начале рассматриваемого периода промышленность не располагала еще достаточным количеством кадров, способных качественно выполнить эту задачу в условиях резкого количественного скачка, предусмотренного 24-ым съездом. К концу периода, когда острота проблемы уменьшилась, снова возникла возможность (и необходимость) увеличения доли фундаментальных научных исследований.
В области развития вычислительной техники рассматриваемый период характеризуется, прежде всего, поворотом внимания от разработки собственно ЭВМ к разработке вычислительных систем, содержащих, кроме собственно ЭВМ, в старом смысле слова, большое количество специального периферийного оборудования и соответствующих программных средств для управления этим оборудованием и всей системой в целом. Этот поворот совершился у нас с существенным запозданием (в 1968г.) в связи с широким осознанием необходимости использования ЭВМ прежде всего не для отдельных сложных научных расчетов, а в системах обработки данных и АСУ различных классов. Разработка и организация массового производства вычислительных систем требует таких затрат людских и материальных ресурсов, которые не под силу не только одной отрасли, но иногда и целой стране.
Поэтому в рамках СЭВ было организовано разделение труда по созданию и производству вычислительных систем наиболее массового спроса, получивших наименование ЕС ЭВМ. На долю украинских кибернетиков в программе развития ЕС ЭВМ выпала разработка систем математического обеспечения для работы с банками данных, телекоммуникации и ряда других специальных программ (А.А. Стогний, А.И. Никитин, Ф.И. Андон и др.).
В национальной программе развития уникальных вычислительных систем высокой и сверхвысокой производительности учеными и конструкторами АН УССР разрабатывается коллективный интеллектуальный терминальный процессор для отладки программ и подготовки их решения в центральной части системы, а также определенная часть математического обеспечения система (В.М.Глушков, З.Л. Рабинович, Б.Н. Малиновский и др.).
В области мини ЭВМ, совместно с объединением ВУМ, разработаны ЭВМ МИР-31 и МИР-32, представляющих дальнейшее развитие ЭШ МИР-1 и МИР-2 (В.М. Глушков, С.Б. Погребинский, В.Д. Лосев и др.). Под руководством Б.Н.Малиновского разработана настольная мини ЭВМ-180, предназначенная доя систем сбора и обработки экспериментальных данных. Для этой машины разработано также новое экономичное устройство сопряжения с объектом (измерительными приборами, датчиками и исполнительными механизмами). Кроме того, Институтом кибернетики вместе с СКБ разработан и передан промышленности целый ряд специализированных и программируемых клавишных мини ЭВМ (Искра-125, Мрия, Чайка, Москва, Скорпион, Ромб, Орион, Экспресс, спец. ЭВМ для спектрального анализа и др.). В Институте электродинамики АН УССР под руководством Г.Е.Пухова разработан ряд специализированных гибридных вычислительных устройств.
В принятой в 1976г. странами СЭВ совместной программе развития ряда программно совместимых между собой мини ЭВМ украинским кибернетикам была отведена роль разработчиков новой перспективной модели мини ЭВМ.
Совместно с Ленинградским объединением "Светлана" разработана и сдана в серийное производство первая в стране микро ЭВМ на больших интегральных схемах (БИС). На БИС’ах выполнен также ряд специализированных микро ЭВМ и устройств (четвертое поколение ЭВМ).
Современные ЭВМ невозможно проектировать без систем автоматизации проектно-конструкторских работ. Будучи головным, по автоматизации проектирования ЭВМ в стране, Институт кибернетики, на основании созданного им научного задела в области теории дискретных преобразователей, разработал и внедрил уникальную систему "ПРОЕКТ" для автоматизированного проектирования ЭВМ вместе с математическим обеспечением. Система первоначально была реализована на ЭВМ БЭСМ-6 и М-220 (с общим объемом в 2 млн. машинных команд), а в конце периода переведена на ЕС ЭВМ. В ней впервые в мире автоматизирован (и притом с оптимизацией) этап алгоритмического проектирования (В.М.Глушков, А.А. Летичевский, Ю.В. Капитонова). Для нужд развития системы разработана новая технология проектирования сложных систем программ - метод формализованных технических заданий (А.А. Летичевский, Ю.В. Капитонова).
С системой «ПРОЕКТ» сопрягается система автоматизации проектирования и изготовления БИС’ов (по этой проблеме Институт кибернетики такие является головным в стране). В состав системы включена специализированная ЭВМ Киев-70, являющаяся дальнейшим развитием ЭВМ Киев-67 (В.М. Глушков, В.П. Деркач и др.).
Разработана и передана промышленности элионная технология изготовления БИС’ов для диодных ПЗУ. Для выполнения необходимых технологических расчетов разработана упрощенная инженерная теория взаимодействия электронного пучка с веществом (В.П. Деркач).
Помимо уже упомянутой (в составе системы «ПРОЕКТ») системы автоматизации программирования, в Институте кибернетики (в сотрудничестве с отраслевыми организациями) созданы и внедрены еще ряд систем автоматизации программирования более специального назначения (Е.Л. Ющенко, И.В. Вельбицкий, Е.М. Лаврищева и др.).
Ряд узкоспециализированных систем автоматизации программирования разработан в других институтах АН УССР (Проблем машиноведения, Ядерных исследований и др.).
В Институте кибернетики и в Институте электродинамики АН УССР разработан ряд новых устройств внешней памяти, систем передачи данных и других вспомогательных устройств для универсальных вычислительных систем. Усилилось внимание к устройствам отображения. Помимо электролюминисцентных устройств, теория и практика которых разрабатывается уже сравнительно давно (В.П. Деркач), за последние годы в АН УССР начались работы но устройствам отображения на термопластиках, газового разряда и других физических принципах (В.А.Тарасов и др.). Были выполнены разработки структур высокопроизводительных процессоров для ряда узкоспециализированных вычислительных процедур (Г.Е. Пухов, Б.Н. Малиновский, Г.А. Михайлов, В.В. Васильев и др.).
Продолжались фундаментальные исследования в области теории ЭВМ. К их числу следует отнести разработку новых архитектурных идей в организации построения многопроцессорных систем на так называемых рекурсивных принципах, позволяющие полностью отойти от неймановских принципов и сделать очередной крупный шаг в построении эффективных «мозгоподобных» структур и универсальных ЭВМ сверхвысокой производительности (В.М. Глушков и др.).
Получены новые результаты в теории дискретных преобразователей и теории структур данных, открывающие новые подходы к автоматизации проектирования сложных многопроцессорных ЭВМ (В.М. Глушков, А.А. Летичевский, Ю.В. Капитонова и др.).
Разработаны новые методы контроля и диагностики автоматов, а также анализа сложных систем (А.М. Богомолов). Под руководством И.Н. Коваленко выполнен ряд работ по теории вероятностных автоматов и ее применениям. Продолжалась работа по теории интерпретации языков высокого уровня (З.Л. Рабинович и др.). Предложена новая идея двустороннего синтаксического анализа текстов на алгоритмических языках (Е.Л. Ющенко и др.).
Разработана электродинамическая теория цепей, предназначенная для анализа и проектирования устройств СВЧ-диапазона, в частности, - сверхбыстродействующих БИС’ов (О.В. Тозони).
В области технической кибернетики большое внимание уделялось теории и практике создания сложных АСУТП различных классов. Разработаны основы теории распределенного управления электродинамическими объектами. Создана и внедрена в Институте атомной энергии им.И.В. Курчатова первая в мире автоматическая система поддержания равновесия плазменного шнура в экспериментальных термоядерных установках тина "Токамак", позволившая более чем на порядок увеличить время плазменного разряда (Ю.И. Самойленко, Ю.Н. Ладиков-Роев и др.).
Разработана теория и построена экспериментальная установка непрерывного передела чугуна в сталь с высокими техническими характеристиками (В.И. Васильев). Совместно с заводом «Арсенал» создана автоматизированная система управления гальваническими линиями на предприятиях с большой номенклатурой деталей, рекомендованная Государственной комиссией в качестве типовой (В.М. Глушков А.И. Никитин, И.В. Сергиенко и др.). Работа удостоена Государственной премии УССР. Государственной премии УССР удостоена также работа по автоматизации контроля профиля лопаток авиационных турбин (Ю.Т.Митулинский, Г.И.Корниенко и др.).
Введена в эксплуатацию АСУТП алкилирования в производстве этил-бензола, цеха органического синтеза и доочистки газа, алгоритмы управления производством азотной кислоты и распределения нагрузок в аммиачном производстве на Днепродзержинском химкомбинате и Череповецком азотно-туковом заводе. Совместно с ВНИПК-нефтехим разработан проект системы оптимального планирования и оперативного управления основным производством Лисичанского нефтеперерабатывающего завода (В.И.Иваненко, В.М.Кунцевич и др.). Под руководством В.И.Скурихина, В.И.Гриценко и др. разработаны АСУТП на предприятиях металлургической (управление нагревательными колодцами, заводским транспортом), стекольной (вытяжка стеклянных труб) и других отраслей промышленности. Создана (совместно с Ин-том электросварки им.Патона) система «Свароч» контроля качества процесса контактной сварки. Ряд АСУТП, разработанных в других институтах АН УССР, отражены в соответствующих разделах «Истории АН УССР». К ним следует добавить работы по автоматизации управления различного рода специальными процессами, выполненными членами АН УССР в отраслевых организациях (Б.Б.Тимофеев, Н.Ф.Герасюта, В.Г.Сергеев, Б.М.Ковтуненко и др.).
Продолжалась разработка математического аппарата технической кибернетики в области теории управления случайными процессами и нелинейных импульсных систем ( В.И.Иваненко, В.М.Кунцевич и др.). Под руководством А.И.Кухтенко разрабатывались методы исследования сложных динамических систем управления с привлечением современного алгебраико-аналитического аппарата (теория представлений групп и алгебр, теории дифференцируемых многообразий и др.).
Созданы метода многокритериальной оптимизации в системах с иерархической структурой. Разработаны метода синтеза высокоточных алгоритмов бесплатформенных инерциальных систем навигации и управления. Под руководством В.В.Павлова разрабатывалась теория эргатических систем управления с оптимизацией распределения функций между автоматикой и человеком.
Теоретические работы технических кибернетиков в этот период все более и более смыкаются с работой математиков-оптимизаторов в рамках общей теории управления сложными системами. Математиками в этот период развивались численные метода невыпуклой недифференцируемой и разрывной оптимизации, численные методы теории управле¬ния случайными процессами и их приложения к вопросам оптимизации в условиях риска и неопределенности, численные методы в игровых задачах. Начала интенсивно развиваться теория предельных и нестационарных оптимизационных задач, численные методы их решения и приложения к идентификации систем, задачам статистики, управлению технологическими процессами (Ю.М.Ермольев, П.С.Кнопов, В.С. Михалевич, Е.А.Нурминский, Б.Н.Пшеничный, Н.З.Шор и др.). Разработаны методы решения задач целочисленного программирования, булевого линейного программирования (И.В.Сергиенко и др.).
К общей теории управления примыкают методы машинного моделирования сложных систем и методы оптимизации на имитационных моделях. Универсальным средством для облегчения задач моделирования непрерывно-дискретных систем служит созданные в ИК АН УССР язык и система «Недис» (В.М.Глушков, Т.Д.Марьянович и др.). Автоматные методы моделирования разрабатывались А.А.Бакаевым, Н.В.Яровицким и др. Два класса моделей для решения задач прогнозирования и управления дискретными динамическими системами были предложены В.М.Глушковым. Они нашли применения для прогнозирования научно-технического прогресса и начинают применяться для управления биологическими и социальными системами, реализуя принцип "коллективного мозга" с помощью экспертных оценок логико-временных переходов на специальных графах. Новый метод моделирования сложных экологических, экономических и других систем на основе принципов самоорганизации предложен А.Г.Ивахненко. В последние годы интерес к развитию методов имитационного моделирования проявился в раде академических учреждений некибернетического профиля.
В области АСУ предприятий в рассматриваемый период продолжалось дальнейшее развитие систем «Кунцево» и «Львов» (В.М.Глушков, А.А.Стогний, Н.Г.Зайцев, В.И.Скурихин, А.А.Морозов и др.), а также работа по их распространению на другие предприятия. Была разработана система математического обеспечения «Инфор» для облегчения проектирования информационного обеспечения АСУ и обработки экономических данных. Производился перевод системы «Кунцево» на ЕС ЭВМ, а системы «Львов» - на технический комплекс «Марс». Помимо серийных ЭВМ третьего поколения «Наири 3-2», комплекс «Марс» включает в себя разработанную под руководством В.И.Скурихина и А.А.Морозова иерархическую систему сбора и передачи информации с рабочих мест (система «Барс»). Благодаря этой системе в новом варианте системы «Львов» удалось полностью реализовать многие разработанные ранее принципы построении оперативного управления контроля (информационный конвейер, система управления качеством продукции и др.). Начались разработки проекта перспективной типовой АСУ для предприятий машиностроительного профиля.
Разрабатывались и внедрялись АСУП’ы на автомобильном транспорте, для управления морскими портами (А.А.Бакаев и др.). Оказывалась методическая помощь в разработке АСУП’ов в других отраслях народного хозяйства (Институт кибернетики, Донецкий Институт экономики промышленности, Львовский филиал Института математики и др.). Сотрудники АН УССР приняли участие в разработке ряда отраслевых АСУ, как в производственной, так и в непроизводственной сферах (В.М.Глушков, В.С.Михалевич, А.А.Стогний, А.А.Бакаев и др.). Осуществлялось руководство разработками автоматизированной системы плановых расчетов (АСПР) Госплана УССР (В.С.Михалевич) и части АСПР Госплана СССР (В.М.Глушков). Разработана диалоговая система планирования «Дисплан», позволяющая производить быструю корректировку и эффективную оптимизацию межотраслевых балансов, соединить балансовые методы с методами программно-целевого управления (В.М.Глушков и др.). Внедрение этой системы выявило необходимость большой подготовительной работы по созданию достоверной нормативной базы.
На базе переведенного в рассматриваемый период в ИК АН УССР сектора науковедения стали развиваться исследования по автоматизации управления научными учреждениями и научно-техническим прогрессом в целом. На базе предложенного В.М.Глушковым метода в содружестве с ГКНТ СССР была разработана и внедрена методика прогнозирования научно-технического прогресса (В.М.Глушков, Г.М.Добров и др.). Методика прошла успешную апробацию в совместной с ГДР работе по прогнозу развития вычислительной техники и в 1975г. была принята в качестве единой методики прогнозирования всеми странами СЭВ'а. Разработан и передан в соответствующие организации ряд рекомендаций по организации управления развитием науки (Г.М.Добров). ИК АН УССР осуществляет научное руководство разработкой Республиканской автоматизированной системы (РАС УССР), а также разработкой общесистемных вопросив и математического обеспечения
Государственной сети вычислительных центров (В.М.Глушков, А.А.Стогний и др.). Институтом выполнен соответствующий раздел эскизного и технического проектов ГСВЦ. Совместно с рядом Московских организаций ИК АН УССР осуществляет работу по фактическому объединению в экспериментальную сеть трех ВЦ в Киеве и Москве. По этой работе осуществляются контакты с Международным институтом прикладного системного анализа в Вене (В.М.Глушков, А.А.Стогний, А.И.Никитин и др.).
Создан ряд технических средств, необходимых для организации связи в сети. Среди них — система передачи дискретной информации СПИН с повышенными технико-экономическими параметрами (А.М.Лучук и др.), а также разработанная совместно с комбинатом «Роботрон» (ГДР) специализированная ЭВМ «Нева» для электронных узлов связи (А.Г.Кухарчук и др.).
Значительное место в разработке ГСВЦ занимают Вычислительные центры коллективного пользования (ВЦКП) с теледоступом. В рассматриваемый период ИК АН УССР создал экспериментальный ВЦКП, использующий в качестве центральной машины соответственно переоборудованную ЭВМ БЭСМ-6, а в качестве терминалов - либо простые средства (телетайпы или алфавитно-цифровые дисплеи), либо «ителлектуальные» терминалы на базе мини ЭВМ МИР-2. Комплекс БЭСМ-6, МИР-2 позволяет весьма эффективно использовать особенности обеих машин: большую скорость выполнения вычислительных операций на первой машине, удобства диалога и простоту обработки буквенной информации - на второй. Проведено комплексирование ЭВМ БЭСМ-6 и М-6000.
Создание достаточно мощного ВЦКП в ИК АН УССР и насыщение вычислительной техникой многих других академических и неакадемических учреждений привели к быстрому росту работ по созданию численных методов и пакетов прикладных программ. Созданный в ИК АН УССР для обмена такими программами Республиканский фонд алгоритмов и программ связан со многими сотнями организаций Украины и за ее пределами. Сегодня почти все члены отдаления математики, механики и кибернетики, многие члены отделения физики и других отделений Академии наук УССР в той или иной мере втянуты в эту работу. Перечислить даже основные методы и программы, разработанные за этот период в академических институтах и в неакадемических коллективах, руководимых членами Академии, в короткий статье не представляется возможным. К тому же эти работы в какой-то мере отмечаются в других статьях сборника. Отметим лишь особо большую работу, выполняемую в этом направлении факультетом кибернетики КГУ под руководством академика И.И.Ляшко.
Существенное значение для эффективной организации вычислительных работ имели созданные в ИК АН УССР автоматизированные системы обработки данных АСОД, «Абонент», Центр-2 (И.В.Сергиенко и др.), а также многочисленные пакеты прикладных программ для решения задач статистики, теории упругости, механики сплошной среды, справочно-информационных задач и др., созданные под руководством А.А.Бакаева, И.Н.Молчанова, И.В.Сергиенко и др. Несомненный интерес для теории вычислений имеют разработанные в ИК АН УССР основы общей теории оптимизации вычислительных машинных алгоритмов по точности (В.В.Иванов и др.).
Развитие работ по автоматизированным системам управления и ведущая роль украинских кибернетиков в этом вопросе привели к организации в 1972г. (на базе Института кибернетики АН УССР) нового Всесоюзного научного журнала «Управляющие системы и машины» (УСиМ). Основные принципы построения АСУ и ОГАС были изложены в книгах «Введение в АСУ» и «Макроэкономические модели и введение в ОГАС» (В.М.Глушков).
Помимо комплексных системных применений ЭВМ для целей управления в ИК АН УССР в рассматриваемый период продолжались работы по созданию методов решения и пакетов программ для решения отдельных проблем планирования и управления экономическими и техническими объектами. Разработаны и внедрены программы оптимальной загрузки прокатных станов, выбора оптимального размещения ремонтных баз для транспортных средств, оптимизации систем трубопроводного транспорта, программного планирования гражданской авиации, специализации сельскохозяйственных производств (В.С.Михалевич, А.А.Бакаев, Н.З.Шор и др.).
В рассматриваемый период в АН УССР значительно возрос объем научной тематики по комплексной автоматизации проектно-конструкторских работ. Помимо уже упомянутой выше системы «ПРОЕКТ», под руководством В.И.Скурихина, были разработаны научные основы автоматизации проектирования и созданы действующие автоматизированные системы проектирования в машиностроении и строительстве. Выполнены работы по оптимальному проектированию продольных профилей ж.д. полотна для БАМа и другие проектные расчеты (В.С.Михалевич, Н.З.Шор и др.).
Сильно вырос объем работ по автоматизации научного эксперимента и процесса испытаний сложных объектов. На основе ЭВМ М-180 и других технических средств под руководством Б.Н.Малиновского были созданы системы автоматизации научного эксперимента в ряде академических институтов (Проблем прочности, Геохимии и физики минералов, Проблем онкологии). С их помощью удалось в 4-5 раз повысить производительность труда экспериментаторов, улучшено качество экспериментов (точность анализов и т.п.).
Под руководством В.М.Кунцевича проводились работы по системам испытаний различного рода изделий на вибрационных стендах. Ряд высокоэффективных систем автоматизации испытаний сложных объектов создан под руководством В.И.Скурихина. В качестве примера можно указать систему «Темп ЭК» для автоматизации обработки данных летных испытаний, которая нашла успешное применение в испытаниях самолета ТУ-144 и других самолетов.
По программе «Искусственного интеллекта», помимо работ ближнего прицела по увеличению «интеллекта» вновь создаваемых машин, в рассматриваемый период был достигнут ряд успехов других направлениях. Развивая идею диалога+человек+машина при автоматизации дедуктивных построений, группа сотрудников ИК АН УШР (А.А.Летичевский, Ю.В.Капитонова, З.М.Асельдеров, К.П.Вершинин, В.Ф.Костырко и др.) под руководством В.М.Глушкова создала язык «практической» математической логики и систему обработки текстов на этом языке, максимально приближенные к практике работы исследователей в содержательных разделах современной математики (в первую очередь алгебры), а также первый вариант машинного алгоритма очевидности. Решались научные проблемы для дальнейшего увеличения доказательной силы машинной части будущей диалоговой системы.
Под руководством В.И.Рыбака проводились теоретические исследования в области робототехники. Достроен действующий макет «интеллектуального» робота, способного визуально опознавать простые геометрические тела, осуществлять с помощью управляемой ЭВМ «руки» целенаправленное их перемещение и т.п. Проведены теоретические исследования по усовершенствованию методов автоматического распознавания и синтеза речи. Создана экспериментальная система распознавания слитных фраз при словаре до 300 слов с малой вероятностью ошибки (В.А.Ковалевский, Т.П.Винцюк и др.).
Под руководством Н.М.Амосова продолжались работы по имитации на ЭВМ разумного поведения. От имитации деятельности одного человека был осуществлен переход к имитации деятельности человеческих коллективов. В целом в рассматриваемый период вырос интерес к применению имитационного моделирования для изучения социальных процессов. С этой целью были разработаны модели с широким диапазоном применения и началась разработка соответствующего программного обеспечения (В.М.Глушков и др.). Получен опыт применения ЭВМ в партийной работе на примере Ленинского райкома КПУ г.Днепропетровска (Ф.И.Кожурин и др.).
В области биологической и медицинской кибернетики продолжались исследования в области биоэлектрического управления движениями человека. Разработаны многоканальные биоэлектрические управляющие устройства серии «Миотон», которые уже внедрены в клиническую практику, в первую очередь, для лечения параличей (Л.С.Алеев и др.). Разрабатываются (совместно с Институтом им. Стражеско) имитационные модели для прогнозирования и управления (в режиме диалога с врачом) лечения больных с инфарктом миокарда. Создана система автоматизации анализа, ориентированная на ишемическую болезнь (В.М.Глушков, В.А.Петрухин и др.).
Под руководством А.А.Попова создан ряд автоматизированных систем обработки медицинской информации (в частности для анализа функции дыхания и сердечно-сосудистой системы), внедрены в медицинских учреждениях Ялты, Одессы, Славянска, Кисловодска. Разрабатывается автоматизированная система управления курортами (А.А.Стогний, А.А.Попов и др.).
Продолжались исследования биологических объектов и систем регулирования на клеточном и системном уровне (Ю.Г.Антомонов, К.А.Иванов-Муромский и др.). С биомедицинскими аспектами кибернетики связаны также проводимые под руководством В.В.Павлова исследования эргатических систем управления.
Важной вехой, подытоживающий определенный этап в развитии кибернетики, явилось создание в АН УССР в содружестве с большим числом специалистов из РСФСР г других республик первой в мире двухтомной «Энциклопедии кибернетики» (Киев 1975г.).
За рассматриваемый период укрепилась материальная база развития кибернетики в АН УССР. Била введена в эксплуатацию первая очередь кибернетического центра в Киеве, началось строительство второй очереди. Выросла материальная база исследований в области кибернетики и в других институтах Академии. Вырос международный авторитет и еще более укрепились международные связи украинских кибернетиков. Ученые-кибернетики АН УССР осуществляли в рассматриваемый период консультационную работу (в том числе на правительственном уровне) в странах СЭВ, руководили научными программами в Международном Институте прикладного системного анализа в Вене, принимали активное участие в деятельности международных организаций кибернетического профиля (ИФИП, ИФАК и др.).
Укрепились непосредственные контакты научных коллективов с производственными. За рассматриваемый период в Институте кибернетики АН УССР был создан и успешно функционирует ряд лабораторий союзных министерств, заинтересованных в разработках Института. От внедрения научных разработок одного только ИК АН УССР в народном хозяйстве СССР за 9-ую пятилетку получен подтвержденный экономический эффект в размере 134 млн.рублей. По итогам соцсоревнования последнего года пятилетки Институт награжден знаменем ЦК КПСС, Совета Министров СССР, ВЦСПС и ЦК ВЛКСМ.
Дружный коллектив украинских кибернетиков успешно работает по выполнению заданий 10-ой пятилетки, по выполнению исторических решений 25-го съезда КПСС.
В.М.ГЛУШКОВ 28/ІІІ 1977г.