История экономической кибернетики

В данный период в Академии наук 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 работы перспективного характера.

Была  заложена основа теории и практики управления элионными процессами изготовления микросхем, разработана и передана в промышленность специализированная ЭВМ “Киев-67” для управления элионной технологией (В. П. Деркач и др.), разработаны принципы построения и опытные образцы оперативной памяти на тонких магнитных пленках, а также логических низкотемпературных элементов – криотронов (Г. А. Михайлов и др.), теоретические и прикладные аспекты преобразователей формы информации (А. И. Кондалев, А. М. Лучук и др.).

В 1962-1970 гг. значительно расширились исследования 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 Института кибернетики с биологическими и медицинскими институтами Академии наук УССР (Институтом физиологии им. А. А. Богомольца, Институтом проблем онкологии и др.)

Существенное  значение имел проведенный в тот  период философский анализ предмета и методов кибернетики, гносеологических и социальных последствий ее возникновения  и развития, места кибернетики  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) трактовка предмета, содержания и особенно методов кибернетики. Эта трактовка нашла свое воплощение в посвященных кибернетике статьях сначала в Украинской Советской Энциклопедии, затем в Большой Советской Энциклопедии, в Энциклопедии кибернетики, а в последующем также и в новом (15-м) издании Британской энциклопедии.

В 1962-1970 гг. значительно расширилась организационно-материальная база развития кибернетики в Академии наук 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 АН УССР. При Институте кибернетики был создан Научный совет по проблеме “Кибернетика”, координирующий работу большого числа научных, учебных и проектно-конструкторских организаций. Кроме журнала “Автоматика”, с 1967 г. в Институте кибернетики издается научный журнал “Кибернетика”.

В течение 1962-1970 гг. значительно расширилась  работа по подготовке квалифицированных кадров. Кроме факультета кибернетики при Киевском государственном университете в 1967 г. при Институте кибернетики АН УССР создана кафедра Московского физико-технического института для подготовки кадров в области кибернетики и системного анализа. В 1969–1970 гг. усилилась работа по переподготовке хозяйственных кадров высшего звена. Во всей этой работе деятельное участие принимали украинские кибернетики. В 1969 г. за успехи в развитии науки и подготовке научных кадров Институт кибернетики АН УССР награжден орденом Ленина.

Важнейшее значение для развития кибернетики  имело создание (как в рамках Академии наук УССР, так и вне ее) и укрепление новых научных и производственных коллективов, работающих в области  вычислительной математики, вычислительной техники и кибернетики. В 1965 г. в Донецке был создан Вычислительный центр АН УССР, преобразованный позже в Институт прикладной математики АН УССР, во многих экономических институтах организованы вычислительные центры и научные отделы кибернетического профиля, создан Вычислительный центр Госплана УССР.

Программа развития кибернетики Академии наук УССР в девятой и десятой пятилетках (1971-1980 гг.) построена на основе решений XXIV и XXV съездов КПСС (“Материалы XXV съезда КПСС”, с. 190). В области развития вычислительной техники рассматриваемый период характеризуется разработкой вычислительных систем, содержащих кроме собственно ЭВМ большое количество специального периферийного оборудования и соответствующих программных средств для управления этим оборудованием и всей системой в целом. Разработка и организация массового производства вычислительных систем требует больших затрат. Поэтому в рамках СЭВ было организовано разделение труда по созданию и производству вычислительных систем наиболее массового спроса, получивших название ЕС ЭВМ. По программе развития ЕС ЭВМ кибернетики Украины занимались разработкой 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 союзной  программе развития уникальных вычислительных систем высокой и сверхвысокой производительности ученые и конструкторы Академии наук УССР разрабатывают коллективный терминальный процессор для отладки программ и подготовки их решения в центральной части системы, а также определенную часть математического обеспечения системы (В. М. Глушков, 3. Л. Рабинович, Б. Н. Малиновский и др.).

В области  мини-ЭВМ совместно с объединением ВУМ разработаны машины, являющиеся дальнейшим развитием ЭВМ “МИР-1” и “МИР-2” (В. М. Глушков, С. Б. Погребинский, В. Д. Лосев и др.). Под руководством Б. Н. Малиновского разработана новая настольная мини-ЭВМ, предназначенная для систем сбора и обработки экспериментальных данных. Для этой машины создано также новое экономное устройство сопряжения с объектом (измерительными приборами, датчиками и исполнительными механизмами). Кроме того, Институт кибернетики АН УССР совместно с СКБ разработал и передал промышленности целый ряд специализированных и программируемых клавишных мини-ЭВМ (“Искра-125”, “Мрія”, “Чайка”, “Москва”, “Скорпион”, “Ромб”, “Орион”, “Экспресс”, специальная ЭВМ для спектрального анализа и др.). В Институте электродинамики АН УССР под руководством Г. Е. Пухова создан ряд специализированных гибридных вычислительных устройств (1970-1976 гг.).

В принятой странами-участницами СЭВ совместной программе развития программно совместимых  между собой мини-ЭВМ (1976 г.) украинским кибернетикам отведена роль разработчика новой перспективной модели.

Институт  кибернетики совместно с Ленинградским объединением “Светлана” разработал и сдал в серийное производство первую в стране микро-ЭВМ на больших интегральных схемах (БИС). На этих схемах построен также ряд специализированных микро-ЭВМ и устройств.

Современные ЭВМ невозможно проектировать без систем автоматизации проектно-конструкторских работ. В Институте кибернетики на основе научного задела в области теории дискретных преобразователей создана и внедрена уникальная система “ПРОЕКТ” для автоматизированного проектирования ЭВМ вместе с математическим обеспечением. Первоначально система была реализована на ЭВМ БЭСМ-6 и М-220 (с общим объемом в 2 млн. машинных команд), а со временем переведена на ЕС ЭВМ. В ней впервые в мире автоматизирован (причем с оптимизацией) этап алгоритмического проектирования (В. М. Глушков, А. А. Летичевский, Ю. В. Капитонова). Для этой системы разработана новая технология проектирования сложных программ – метод формализованных технических заданий (А. А. Летичевский, Ю. В. Капитонова).

С системой “ПРОЕКТ” тесно связана система автоматизации проектирования и изготовления БИС. В состав системы включена специализированная ЭВМ “Киев-70”, являющаяся дальнейшей разработкой ЭВМ “Киев-67” (В. М. Глушков, В. П. Деркач и др.). Разработана и используется в промышленности элионная технология изготовления БИС для диодных постояннозапоминающих устройств (ПЗУ). Для выполнения необходимых технологических расчетов предложена упрощенная инженерная теория взаимодействия электронного пучка с веществом (В. П. Деркач). Работы В. М. Глушкова, В. П. Деркача и Ю. В. Капитоновой по автоматизации проектирования ЭВМ удостоены Государственной премии СССР 1977 г.

Кроме системы автоматизации программирования Институт кибернетики в сотрудничестве с отраслевыми организациями  создал и внедрил в производство системы автоматизации программирования более специального назначения (Е. Л. Ющенко, И. В. Вельбицкий, Е. М. Лаврищева и др.). Ряд узко специализированных систем автоматизации программирования разработан в других учреждениях АН УССР.

В Институте  кибернетики и Институте электродинамики  разработаны новые устройства внешней  памяти, системы передачи данных и  другие вспомогательные устройства для универсальных вычислительных систем. Усилилось внимание к устройствам  отображения. Помимо электролюминесцентных устройств, над теорией и практикой которых работают сравнительно давно (В. П. Деркач), за последние годы в Академии наук УССР начались работы по устройствам отображения на термопластиках, газовом разряде и т. д. (В. А. Тарасов и др.). Были разработаны структуры высокопроизводительных процессоров для ряда специализированных вычислительных процедур (Г. Е. Пухов, Б. Н. Малиновский, Г. А. Михайлов, В. В. Васильев и др.).

Продолжались  фундаментальные исследования в  области теории ЭВМ. К ним следует отнести разработку новых архитектурных идей в организации построения многопроцессорных систем на так называемых рекурсивных принципах, позволяющих полностью отойти от неймановских принципов и сделать еще один 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 пути к автоматизации проектирования сложных многопроцессорных ЭВМ (В. М. Глушков, А. А. Летичевский, Ю. В. Капитонова и др.).

Разработаны методы контроля и диагностики автоматов, а также анализа сложных систем (А. М. Богомолов). Под руководством И. Н. Коваленко выполнен ряд исследований по теории вероятностных автоматов и ее применениям. Продолжалась работа по теории интерпретации языков высокого уровня (3. 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 (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 (1970 г.) и внедрена в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова первая в мире автоматическая система поддержания равновесия плазменного шнура в экспериментальных термоядерных установках “Токамак”, позволившая более чем на порядок увеличить время плазменного разряда (Ю. И. Самойленко, Ю. П. Ладико-Роев и др.).

Построена экспериментальная установка и  разработана соответствующая теория для непрерывного передела чугуна в сталь с высокими техническими характеристиками (В. И. Васильев и др.). Сотрудники Института кибернетики и завода “Арсенал” создали автоматизированную систему управления гальваническими линиями на предприятиях с большой номенклатурой деталей, рекомендованную в качестве типовой (Государственная премия УССР, 1972 г.). Государственной премией УССР отмечена также работа по автоматизации контроля профиля лопаток авиационных турбин (Ю. Т. Митулинский, Г. И. Корниенко и др., 1976 г.).

Введены в эксплуатацию АСУТП элкилирования 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 ВНИПКнефтехим разработан проект системы оптимального планирования и оперативного управления основным производством Лисичанского нефтеперерабатывающего завода (В. И. Иваненко, В. М. Кунцевич и др.). Разработаны системы управления внутризаводским транспортом для металлургических заводов (В. И. Гриценко и др.), управления вытяжкой стеклянных трубок для предприятий электротехнической и других отраслей промышленности (В. И. Скурихин, Н. М. Проценко и др.). Совместно с Институтом электросварки им. Е. О. Патона создана система “Сварог” для контроля качества точечных сварных соединений. Ряд работ по автоматизации управления различными специальными процессами выполнен в отраслевых организациях (Б. Б. Тимофеев, В. Г. Сергеев, В. 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 (теории представлений групп и алгебр, теории дифференцируемых многообразий и др.). Созданы методы многокритериальной оптимизации в системах с иерархической структурой, методы синтеза высокоточных алгоритмов бесплатформенных инерциальных систем навигации и управления. Под руководством В. В. Павлова разрабатывалась теория эргатических систем управления с оптимизацией распределения функций между автоматами и человеком.

Теоретические исследования в области кибернетики  в этот период все более сближаются с работами математиков-оптимизаторов  в рамках общей теории управления сложными системами. Математики занимались развитием численных методов  невыпуклой недифференцируемой и разрывной оптимизации, численных методов теории управления случайными процессами и их приложениями к оптимизации в условиях риска и неопределенности, численных методов в игровых задачах.