История вычислительной техники в лицах - Борис Малиновский

Летом 1965 года В.М. Глушков поехал во Львов и выступил на конференции, проводимой Львовским совнархозом. С воодушевлением говорил, что надо переходить к автоматизированным системам управления предприятиями, рассказал, что это такое. Присутствовавший на конференции директор телевизионного завода Степан Остапович Петровский предложил Глушкову создать систему управления производством на своем заводе, обещал максимальное содействие. Ученый „загорелся“ появившейся возможностью — в то время подобных систем еще нигде не было. Во Львов был послан Скурихин с командой в пятнадцать человек. За два года система была создана. Скурихин и его ближайшие помощники — А.А. Морозов, Т.П. Подчасова, В.В. Шкурба и др. — все это время жили практически во Львове, работали по двенадцать и более часов в сутки, без выходных. Рассказывая об этих памятных днях, Скурихин вспомнил, как он встретил новый 1966 год: после напряженнейшего рабочего дня не пошел в гостиницу, а устроился спать на своем рабочем столе, да так и проспал всю новогоднюю ночь.

Морозов, по его выражению, отдал „Львовской системе“ десять лет своей жизни. Ему пришлось „доводить“ и развивать ее в последующие годы. Это была суровая, но и очень полезная школа для молодого специалиста.

Направление, которое мы избрали после создания „Львовской системы“, заключалось в том, чтобы создать не индивидуальную, а типовую систему для машине- и приборостроительных предприятий с тем, чтобы можно было реализовать индустриальные методы внедрения. А для этого, конечно, требовалось провести гораздо большую научно-исследовательскую работу, чем для индивидуальной системы. Это примерно в 2,5–3 раза больше работы на начальной стадии разработки, потому что в состав алгоритмов и программного обеспечения приходилось включать не только те алгоритмы, которые встречаются на Львовском заводе, но и те, которые могут быть применены на родственных заводах. Следовательно, надо было создать функциональную избыточность системы с тем, чтобы потом при привязке, наладке, шеф-монтаже и пуске системы можно было бы просто выбирать из наличного запаса то, что надо запускать на данном предприятии. И надо было, конечно, максимально использовать программы, которые пользуются табличным представлением особенностей предприятия, максимально использовать параметры вместо числовых значений. Такие параметрические программы, как правило, требуют специальных методов для их запуска в системе.

В.М.Глушков на пресс-конференции, 1964 г.

Мной в 1965 году было выдвинуто понятие специализированной операционной системы, предназначенной для систем с регулярным потоком задач плюс небольшой процент нерегулярных задач. Дело в том, что операционные системы, которыми снабжались машины IBM-360 в 1965 году и которые решают случайные потоки задач, универсальны для пакетного режима и хороши для вычислительных центров (относительно хороши, конечно). А в АСУ, как правило, мы имели дело с задачами регулярными, т. е. знали, что в какое-то время должна выйти на счет такая-то задача. Поэтому мы могли использовать упреждение во времени для предварительной подготовки информации с тем, чтобы когда задача вышла на счет, необходимая информация уже была готова (магнитные ленты подкручены, первая порция информации передана в оперативную память и т. д.). Для этого вводилось расписание задач, и с помощью мультипрограммирования оставалось только заполнять возникающие промежутки счетом нерегулярных задач или отладкой новых задач, которые возникают в результате развития системы.

После „Львовской системы“ в конце 60-х-начале 70-х годов мы завершили работы по системе „Кунцево“ (для Кунцевского радиозавода).

Она делалась таким образом, чтобы перекрыть практически большинство задач в группе приборо- и машиностроительных отраслей промышленности.

Нам удалось подписать соответствующие приказы о том, чтобы 600 систем, которые разрабатывались в то время в девяти оборонных министерствах (машиностроительных и приборостроительных), делались на основе „Кунцевской системы“. Но даже в министерстве, где работает И.А. Данильченко (главный конструктор АСУ в Министерстве обороны. — Прим. авт.), „кунцевская“ идеология была внедрена в значительной степени формально, потому что у них были до этого значительные собственные проработки, скажем, в ЛОМО или на Кировском заводе. По-настоящему политика типизации была проведена только в министерстве машиностроения (директор головного института министерства по АСУ В.Н. Засыпкин), которое позже других взялось за это. И сейчас в какой-то мере типизация вводится у Э.К. Первышина, в Министерстве промышленности средств связи. А министерства, у которых были собственные заделы, не хотели с ними разлучаться. Тем не менее в рамках даже одного министерства машиностроения это не меньше 50 систем на крупных и важных заводах. И они рывком догнали все остальные министерства и даже по многим вопросам перегнали.

Создание таких крупных АСУ потребовало использования и развития методов оптимизации.

Работы в области методов оптимизации велись под руководством B.C. Михалевича и привели к созданию украинской школы методов оптимизации (B.C. Михалевич, Ю.М. Ермольев, Б.Н. Пшеничный, И.В. Сергиенко, В.В. Шкурба, Н.Э. Шор и др.), получившей быстрое признание не только в Советском Союзе, но и за рубежом.

По инициативе В.М.Глушкова в начале 1960 года из его отдела (теории цифровых автоматов) выделилась небольшая группа математиков (Михалевич, Ермольев, Шкурба, Шор), которые вместе с приехавшим из Ростова к.т.н. Бернардо дель Рио, специалистом в области транспорта, образовали отдел автоматизации статистического учета и планирования, вскоре переименованный в отдел экономической кибернетики. Руководителем отдела стал к.ф.-м.н. Михалевич, защитивший в 1956 году в Москве кандидатскую диссертацию в области теории игр и последовательных статистических решений (научный руководитель академик А.Н. Колмогоров). Отдел быстро рос (за счет молодых специалистов) и к 1964 году насчитывал около 100 человек, после чего стал распадаться и дал жизнь более чем десятку отделов и лабораторий.

Так возникла в Институте кибернетики АН Украины школа оптимизации, в которую серьезный вклад внес также Б.Н. Пшеничный, выделившийся со своей группой из отдела вычислительных методов. Уже в первые годы возникло несколько оригинальных направлений в области оптимизации.

В 1960–1962 гг. была предложена общая алгоритмическая схема последовательного анализа вариантов, включающая в себя как частный случай вычислительные методы динамического программирования (B.C. Михалевич, Н.З.Шор). Эта схема сразу нашла серьезные приложения при проектировании автомобильных и железных дорог, электрических и газовых сетей, нахождении кратчайших путей, в сетевом планировании и управлении. В.В. Шкурба развил эту схему вместе с методами имитационного моделирования для решения задач упорядочения, в частности в теории расписаний и календарном планировании, что послужило математической основой систем „Львов“, „Кунцево“ и др. Все эти работы были инициированы В.М. Глушковым, который внес огромный вклад в их организацию.

В.М. Глушков и B.C. Михалевич (70-е гг.)

В 1963–1966 гг. сотрудники отдела экономической кибернетики в масштабах Союза организовали методическое руководство внедрением методов сетевого планирования и управления в 9 министерств ВПК и строительство. Эти работы также были активно поддержаны В.М. Глушковым.

Другое большое направление исследований в области оптимизации — нелинейное программирование, в частности, недифференцируемая оптимизация. Первая работа по субградиентным методам появилась уже в 1962 г. (Н.Э. Шор). На Западе эти методы были переоткрыты лишь в 1974 году. Их разработка стала ключом к решению задач большой размерности с использованием схем декомпозиции. Первые приложения были связаны с решением транспортных задач и были инициированы А.А. Бакаевым, перешедшим в ИК АН Украины из Госплана Украины. Субградиентные методы фактически стали математической основой многих исследований в области транспорта, выполненных в отделе А.А. Бакаева.

В эти же годы субградиентные методы были применены для оптимизации загрузки прокатных станов СССР. В дальнейшем В.М.Глушков, В.С.Михалевич вместе с академиком Л.В.Канторовичем приложили огромные усилия для организации внедрения систем оптимальной загрузки трубных станов СССР, математической основой которых служили алгоритмы, разработанные в ИК АН Украины.

Среди видных представителей киевской оптимизационной школы — академик АН Украины Б.Н. Пшеничный и его ученики (нелинейный и выпуклый анализ, дифференциальные игры, оптимальное управление, нелинейное программирование, динамические модели экономики); Ю.М. Ермольев и его ученики (нелинейное и стохастическое программирование, негладкая оптимизация, моделирование и оптимизация сложных стохастических систем).