История экономической кибернетики

Интересные  результаты были получены в теории программирования, тесно связанной  в эти годы с теорией формальных языков и грамматик. Исследованы  соотношения алгебры регулярных языков. Начала развиваться теория и практика автоматизации производства трансляторов, была 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, 3. Л. Рабинович и др.).

В области  математических методов новых успехов  в рассматриваемый период достигли 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 АН УССР были разработаны  оригинальные методы машинного расчета  электромагнитных полей сложных  конфигураций (О. В. Тозони). Проводились  работы по применению ЭВМ во всех академических  институтах, использующих расчетные методы.

Заслуживают внимания результаты по численным методам  выпуклой недифференцируемой оптимизации  с их приложениями к проблемам  декомпозиции сложных систем и оптимального планирования, по методам решения  экстремальных задач на графах и конечноразностному методу теории оптимального управления (В. С. Михалевич, Ю. М. Ермольев, Н. 3. Шор и др.). Начались работы по теории дифференциальных игр и ее применению для решения широкого круга прикладных задач (Б. Н. Пшеничный).

Значительный объем работ по созданию новых методов и их воплощению в библиотеки программ для разработанных в Институте кибернетики АН УССР ЭВМ серий “Днепр” и “МИР” выполнили В. И. Иванов, И. Н. Молчанов и др.

В связи  с задачами анализа и синтеза  сложных систем важное значение приобрели методы имитационного моделирования. Наряду с построением специальных имитационных моделей для определенных классов задач в Институте кибернетики АН УССР впервые в нашей стране была разработана (1968 г.) 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 исследования по распознаванию образов. Были созданы метод оптимизации сложных кусочно-линейных решающих правил (1968-1970 гг.), метод эталонных последовательностей для распознавания сложных сигналов, а также читающий автомат ЧАРС для автоматического ввода в ЭВМ машинописных пакетов (В. А. Ковалевский, М. И. Шлезингер и др.). Начались исследования по автоматическому распознаванию речи. В. Л. Рвачев для распознавания изображений успешно применил разработанный им метод R-функций. Н. М. Амосов и сотрудники начали разрабатывать принципы построения адаптируемых роботов, моделирования на ЭВМ элементов эмоциональной сферы и др.

Исследуется ряд новых аспектов теории самообучения автоматов: теория перцептрона (В. М. Глушков), статистическая модель самообучения (М. И. Шлезингер) и т. д.

Работы  по автоматизации логического вывода (доказательства теорем) проводились сначала в традиционном ключе с использованием известных разрешающих процедур. В 1969-1970 гг. был найден новый подход к автоматизации логического вывода на основе диалога человек – 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 разработке машин серии “МИР” в пределах плана развития электронной вычислительной техники. Развитие этой программы основывалось на солидной материально-технической базе. В 1963 г. при Институте кибернетики АН УССР было создано Специальное конструкторское бюро математических машин и систем с небольшим опытным производством. Возникшее на базе завода “Радиоприбор” серийное производство ЭВМ, разработанных Институтом кибернетики АН УССР, способствовало организации самостоятельного завода Вычислительных управляющих машин (ВУМ). Еще один завод аналогичного профиля был создан в Северодонецке (на нем выпускались машины “Промінь”). Кроме серийного выпуска машин “Днепр-1” на заводе ВУМ с 1965 г. начали производить разработанную Институтом кибернетики АН УССР малую ЭВМ для инженерных расчетов – “МИР-1”. В 1968 г. группа разработчиков машины (В. М. Глушков, Ю. В. Благовещенский, А. А. Летичевский, В. Д. Лосев, И. Н. Молчанов, С. Б. Погребинский, А. А. Стогний) удостоена Государственной премии СССР.

В 1967 г. завод ВУМ приступил к выпуску  новой управляющей ЭВМ “Днепр-2”, разработанной Институтом кибернетики  АН УССР (В. М. Глушков, А. Г. Кухарчук и  др.) совместно с заводом. В этой машине реализованы сложная многоуровневая система прерываний, работа в режиме разделения времени, эффективная операционная система реального времени и т. д.

Важным  этапом на пути дальнейшего роста  машинного интеллекта явилось создание мини-ЭВМ “МИР-2” (В. М. Глушков, С. Б. Погребинский, А. А. Летичевский и др.), переданная в серийное производство в 1969 г. Особенностью машины является прежде всего схемно-программная интерпретация языка АНАЛИТИК, разработанного специально для упрощения программирования различного рода аналитических выкладок в алгебре и анализе (В. М. Глушков, А. А. Летичевский и др.). По скорости выполнения аналитических преобразований “МИР-2” успешно соревновалась 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 1967 г. В. М. Глушков, 3. Л. Рабинович и др. выполнили технический проект большой  ЭВМ с развитой схемно-программной интерпретацией многих развитых входных алгоритмических языков. Предложенная для этой машины система автоматизации программирования имела ряд преимуществ, включая автоматический выбор метода решения большого класса математических задач.

В Институте кибернетики проводились также работы по созданию аналоговой вычислительной техники для решения задач строительной механики, расчетов сетевых графиков и других задач специальных классов (Г. Е. Пухов, В. В. Васильев, А. Е. Степанов, Г. И. Грездов и др.). Многие из созданных образцов аналоговых машин (ЭМСС-7, “Альфа”, “Асор-2”, “Итератор-1”, “Экстрема-1” и др.) производились серийно.

В Институте  математики под руководством П. Ф. Фильчакова разрабатывались электромоделирующие  устройства с электропроводящей бумагой (электроинтеграторы ЭГДА). В 1962-1970 гг. на Украине начались и успешно продолжались работы по созданию средств вычислительной техники (цифровой и аналоговой) в ряде организаций промышленности и высшей школы.

В 1962-1970 гг. в АН УССР, и прежде всего в Институте кибернетики, 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”, “Минск-32” и др.). В этой работе приняли участие многие математики-программисты (В. В. Иванов, И. Н. Молчанов, А. А. Летичевский, А. И. Никитин, А. А. Стогний, Е. Л. Ющенко и др.).

Значительного размаха достигла в рассматриваемый период теория и практика автоматического управления сложными технологическими процессами. 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.).

Разрабатываются автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) на базе ЭВМ “Днепр-1” и внедряются на 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 страны. В разработке различных типов АСУТП, кроме сотрудников Института кибернетики, приняли участие сотрудники других институтов Академии наук УССР (Института электросварки им. Е. О. Патона, Института проблем литья, Института газа и т. д.).

К рассматриваемому периоду относится также широкое  развертывание в Институте кибернетики  в содружестве с рядом промышленных предприятий работ по созданию автоматизированных систем организационного управления (АСОУ). Основа для этих работ была заложена еще в процессе разработки методов решения отдельных планово-экономических задач (сетевые методы, транспортные задачи и др.). Начало системного этапа в развитии АСОУ всех уровней относится к концу 1962 г., когда Институту кибернетики было поручено разработать национальную программу развития вычислительной техники для целей управления экономикой СССР. К этому времени В. С. Немчинов и его ученики предложили создать систему крупных межведомственных территориальных вычислительных центров по решению планово-экономических задач для различных пользователей (подобно созданию аналогичных систем академических вычислительных центров для научных целей в 50-х гг.). В 1963 г. В. М. Глушков разработал концепцию сети вычислительных центров для управления экономикой на всех уровнях (от предприятия до Госплана и Совета Министров СССР). В эту сеть, помимо нескольких десятков крупных общегосударственных территориальных вычислительных центров коллективного пользования, предполагалось включить тысячи ведомственных, составляющих основу автоматизированных систем управления (АСУ) различных уровней. Все вычислительные центры, входящие в сеть, предполагалось соединить линиями связи различной пропускной способности (от нескольких десятков до нескольких сотен тысяч единиц информации в секунду). Для управления сетью с целью решения на ней межведомственных задач одновременно многими вычислительными центрами предусматривалась единая автоматизированная диспетчерская служба и многоуровневый распределенный банк данных. Под руководством В. М. Глушкова в 1964 г. разработаны 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 др.

В 1964 г. Институту кибернетики было поручено руководство работами по созданию автоматизированных систем управления предприятиями (АСУП), а затем и отраслевыми автоматизированными системами (ОАСУ) в группе союзных министерств машино- и приборостроительного профиля. На базе предварительно проведенной теоретической работы в области методов планирования и управления дискретным производством в 1967 г. Институт кибернетики АН УССР совместно с Львовским телевизорным заводом разработал и сдал в эксплуатацию первую очередь АСУП “Львов” (В. М. Глушков, В. И. Скурихин, В. В. Шкурба, А. А. Морозов, Т. П. Подчасова, В. К. Кузнецов 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. На ее основе созданы десятки АСУП на приборо- и машиностроительных предприятиях с массовым производством. В 1970 г. создатели системы удостоены Государственной премии УССР.

С 1967 по 1970 г. сотрудники Института кибернетики  АН УССР и ряда отраслевых организаций Москвы, Ленинграда, Киева и других городов нашей страны разработали типовой проект АСУП “Кунцево” для управления многономенклатурными предприятиями машино- и приборостроительного профиля со смешанным характером производства (от единичного до массового).

В Институте  кибернетики было разработано системное  математическое обеспечение типовой  АСУП и ряд прикладных программ (В. М. Глушков, А. А. Стогний, Н. Г. Зайцев, В. В. Шкурба и др.). На основе этого проекта  созданы высокоэффективные АСУП на нескольких сотнях крупнейших промышленных предприятий Советского Союза.

К концу  рассматриваемого периода первые очереди  ОАСУ были введены также в ряде союзных министерств. Институт кибернетики  АН УССР принимал участие в создании АСУ в некоторых республиканских ведомствах, и прежде всего на транспорте (А. А. Бакаев, Н. В. Яровицкий и др.).

Наряду  с автоматизацией управления технологическими процессами и экономическими объектами  в Институте кибернетики начали интенсивно развиваться работы по теории и практике автоматизированных систем обработки данных (АСОД) различных классов. Широкую известность приобрели проводившиеся Институтом кибернетики и Морским гидрофизическим институтом АН УССР (В. И. Беляев, А. Г. Колесников, В. И. Скурихин и др.) 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 научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро при участии Института кибернетики начали создаваться мощные автоматизированные измерительные комплексы. Некоторые из этих комплексов, введенные к концу рассматриваемого периода, повысили производительность труда при выполнении сложных экспериментов и испытаний в десятки и даже сотни раз (Б. Н. Малиновский, В. И. Скурихин, В. М. Египко и др.).

Институт  кибернетики в содружестве с  рядом других организаций разрабатывал также АСОД других классов – справочно-информационные системы, системы автоматизированного  обучения и т. д. (В. М. Глушков, А. А. Стогний, Е. Л. Ющенко, А. М. Довгялло, Ф. И. Андон и др.). Применительно к этим системам, как и к АСУ различных классов, исследовались 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.).