Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Труды SORUCOM-2011: Вторая Международная конференция "Развитие вычислительной техники и ее программного обеспечения в России и странах бывшего СССР"

Голосов: 0

Сборник трудов Второй Международной конференции "Развитие вычислительной техники и ее программного обеспечения в России и странах бывшего СССР" (SORUCOM-2011), проведенной 12-16 сентября 2011 года в Великом Новгороде на базе Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого под эгидой Международной федерации по обработке информации (IFIP). На конференции были заслушаны доклады и сообщения о наиболее интересных проектах создания отечественной вычислительной техники, значительное внимание уделено истории развития микроэлектроники и программирования. С приглашенными докладами на конференции выступили ветераны, трудами и талантом которых создавались первые вычислительные машины в нашей стране, а также разработчики новых перспективных ЭВМ и систем программирования.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
                    Захаров В.Н. Школьная информатика в России – техническая база начального периода       117

     В классы категории А должно было входить рабочее место преподавателя (РМП) – 2 штуки и 11 рабочих
мест учащегося (РМУ), объединенные в сеть. РМП представляло собой ПЭВМ с двумя встроенными дисково-
дами по 720К, ОЗУ – 128К, ВОЗУ – 128К с RGB-выходом, принтер Джемини 10XR12, кассетный накопитель,
цветной монитор с разрешением не хуже 400х200 точек, экран не менее 14 дюймов с RGB-входом. РМУ пред-
ставляло собой ПЭВМ с RGB-выходами, ОЗУ - 64К, ВОЗУ – 16К и цветной монитор с разрешением 400х200
точек, экраном 14 дюймов и RGB-входами. В состав поставляемого программного обеспечения (ПО) должны
были входить ДОС и ПО сети, а также интерпретатор ЛОГО.
     Учебный класс категории Б отличался от категории А требованием к РМУ – ПЭВМ без дисков, ОЗУ – 128
К, ВОЗУ – 128 К, в том числе электронный диск 64 К.
     В учебном классе категории В в состав РМП должен был входить цветной монитор более высокого разре-
шения – 640х200 точек, а также манипулятор «мышь» или «трэкбол». В качестве РМУ должна была использо-
ваться ПЭВМ MSX2 с одним встроенным дисководом на 720К, ОЗУ – 64К, ВОЗУ – 128К, монитор повышенно-
го разрешения и также манипулятор.
     В результате отбора выбор пал на компьютеры архитектуры MSX фирмы «Ямаха», которой удалось наи-
более полно и оперативно обеспечить выполнение многочисленных требований. Кстати, в начальный период с
названием «Ямаха» вообще ассоциировалось понятие школьного компьютера. Собственно, в составе класса
только ПЭВМ были фирмы «Ямаха», в комплект входили мониторы фирмы «Шарп» и принтеры фирмы
«Стар». Интересно заметить, что выбор принтеров был обусловлен в значительной мере тем, что в качестве
расходного материала в них использовалась лента для обычных печатающих машинок.
     Была проведена закупка в качестве первой очереди 225 комплектных компьютерных класса. Их распреде-
ление по всем республикам СССР было утверждено Министром просвещения СССР С.Г. Щербаковым и Вице-
президентом АН СССР Е.П. Велиховым. Так, например, в РСФСР было передано 93 комплекта, в Украинскую
ССР – 28, а в Туркменскую ССР – 2. По нескольку комплектов были переданы в распоряжение Минпроса
СССР, Госпрофобра СССР, Минвуза СССР, МПС СССР, ЦСУ СССР и АН СССР. Было закуплено также 50
инструментальных комплектов (по 10 компьютеров), 25 из которых были переданы в учреждения Минпроса
СССР, а 25 – организациям АН СССР и ряду ВУЗов для разработки учебного программного обеспечения.
     Такие оперативные и эффективные действия способствовали быстрому продвижению информатики в
учебный процесс в школах и разработке разнообразного программного обеспечения. Первичный опыт изучения
и использования импортной техники позволил подготовить «Техническое задание на разработку и производст-
во комплектов технических средств и оборудования кабинетов вычислительной техники для всех типов учеб-
ных заведений». Этот документ появился на свет уже в августе 1985 года. Государственный подход к проблеме
виден, например, по составу подписей, стоящих на титульном листе (утверждающие подписи Министра про-
свещения СССР С.Г. Щербакова, Председателя Государственного комитета СССР по профессионально-
техническому образованию Н.А. Петровичева, Вице-президента АН СССР В.А. Котельникова, Президента
Академии педагогических наук СССР М.И. Кондакова, заместителя министра высшего и среднего специально-
го образования СССР Н.С. Егорова, заместителя Министра электронной промышленности В.Г. Колесникова, а
также согласующая подпись Заместителя Председателя Государственного комитета СССР по науке и технике
А.К. Романова).
     В состав комплекта технических средств и оборудования кабинетов вычислительной техники (КВТ) со-
гласно этому ТЗ должны были входить: рабочие места учащихся (РМУ), рабочее место преподавателя (РМП),
комплекты средств подключения РМУ к РМП, комплект базовых программных средств, система электропита-
ния КВТ, комплект ЗИП, комплекты эксплуатационной и монтажной документации. В состав КВТ должно бы-
ло входить до 16 РМУ.
     РМУ должно было обеспечивать: ввод программ и другой информации с клавиатуры, с РМП, с магнито-
фона; выполнение прикладных программ; вывод текстов программ и другой информации на бытовой или спе-
циализированный магнитофон, их хранение и передачу на РМП с целью сохранения или получения твердой
копии. В состав РМУ должен был входить системный блок с клавиатурой и устройство отображения с черно-
белой ЭЛТ (предписывалось рассмотреть возможность использования цветной ЭЛТ с возможностью одновре-
менного представления не менее 4 цветов из 8). На системный блок налагались следующие требования: процес-
сор с быстродействием не менее 600 тыс. команд/сек, постоянное ЗУ не менее 32 Кбайт, оперативное ЗУ не ме-
нее 64 Кбайт, устройство отображения с ЗУ не менее 16 Кбайт, контроллер для подключения к РМП, средства
для подключения устройства отображения, магнитофона, для подачи и управления звуковым сигналом, парал-
лельный байтовый и системный магистральный порты с неумощненным выходом, таймер. Устройство отобра-
жения должно было обеспечивать совмещение в одном кадре графической информации в формате не менее
256х192 точек с не менее 4 градациями яркости и алфавитно-цифровой информации в формате не менее 16
строк по 64 символа.
     РМП должно было обеспечивать: одновременную или выборочную загрузку программ в РМУ, возмож-
ность контроля за работой РМУ, возможность выполнения работ по разработке программ и учебных курсов, их
хранению и выполнению, вывод текстовой и графической информации на демонстрационное устройство ото-
бражения и на печатающее устройство, одновременную загрузку программ из РМП на все РМУ за время не
более 3 минут, обслуживание запросов РМУ на выполнение операций с РМП с временем реакции не более 5
сек, адресацию РМУ, обмен с ними сообщениями и блоками данных на расстоянии до 50 м. Согласно ТЗ долж-
но было быть разработано РМП со следующими основными параметрами: процессор с быстродействием до


118                                          SORUCOM-2011

600–800 тыс. команд/сек, постоянное ЗУ емкостью 32 Кбайт, оперативное ЗУ не менее 64 Кбайт с возможно-
стью расширения до 1 Мбайт, устройство отображения алфавитно-цифровой и графической информации, обес-
печивающее отображение в одном кадре графической информации в формате не менее 256×256 точек с не ме-
нее 4 градациями яркости и алфавитно-цифровой информации в формате не менее 16 строк по 64 символа с
размером экрана по диагонали не менее 23 см. В состав РМП должны входить контроллеры каналов связи с
РМУ, устройство печати, накопители на гибких магнитных дисках «Электроника НГМД-6022» емкостью 450
Кбайт, кабели и комплекты магнитных носителей. Были сформулированы требования к клавиатуре, к печатаю-
щему устройству (матричное ПУ со скоростью вывода информации не менее 30 знаков/сек на листовую бумагу
формата А4 или на рулонную бумагу шириной 210 мм, подключение по параллельному интерфейсу типа
ИРПР-М), к устройству отображения.
     Базовое программное средство должно было состоять из операционной системы КВТ, систем программи-
рования с языков Бейсик, Рапира, Паскаль и средств диагностики и контроля. Изготовление опытного образца
КВТ возлагалось на НИИНЦ и ИПИ АН (в части базовых программных средств), по плану государственные
испытания были намечены на конец 1986 года. Достаточно быстро в ИПИ АН был разработан ГОСТ на язык
БейсиК для учебных целей.
     23 января 1986 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совмина СССР «О создании и развитии производ-
ства в СССР персональных ЭВМ», в котором в том числе были определены и конкретные задания по производ-
ству ПЭВМ для использования в сфере образования. К моменту выхода этого Постановления в стране в не-
больших количествах выпускалось несколько типов ПК, которые рассматривались как возможные для исполь-
зования в школах – это были машины «Агат», комплект учебной вычислительной техники КУВТ-86 (в составе
машины учителя ДВК-2 и рабочих мест учащихся – БК0010) и некоторые другие модели. Хотя ПЭВМ «Агат» и
предлагалась в качестве учебной, по целому ряду своих показателей (надежность, отсутствие локальной сети в
серийных экземплярах) она не могла быть отнесена к этому классу. Тем не менее, таких машин к концу 1988
года было выпущено около 12 тысяч.
     В качестве основных отечественных технических средств для образования рассматривались две основных
модели – комплекс «Корвет» (состоящий из ПК8020 в качестве рабочего места преподавателя и ПК8010 в каче-
стве рабочего места учащегося), разработанный в НИИСчетмаш Минрадиопрома СССР (а исходно на физиче-
ском факультете МГУ в коллективе под руководством А.Т. Рахимова), и комплекс «Электроника МС 0202
(УКНЦ)», разработанный в НИИ «НЦ» Минэлектронпрома СССР. Эти комплексы были разработаны в 1986
году и начали серийно выпускаться в 1987 году, но в течение нескольких лет проводилась их доработка. Ком-
плексы, как правило, включали рабочее место преподавателя (РМП) и 12 рабочих мест учащегося (РМУ). Раз-
личия между комплексами были обусловлены применением разных микропроцессоров и производством в раз-
ных министерствах. Так, в 1987 году трудоемкость производства одной машины «Корвет» превышала анало-
гичный показатель для МС 0202 на порядок, а стоимость была больше в 2,6 раза. Технические характеристики
комплексов начального этапа информатизации школ приведены в Таблице 2.
     Были разработаны планы по организации производства школьных ПК. В частности, основным местом для
производства «Корветов» был определен Бакинский завод кондиционеров, однако производство на нем долго
не удавалось запустить. По плану в 1987 году в Минрадиопроме было запланировано выпустить 10 тыс. школь-
ных ПЭВМ (Корвет), было выпущено – 1157 штук. В Минэлектронпроме при плане 15 тыс. было выпущено
21571 штук школьных ПЭВМ. Правда, это перевыполнение было за счет выпуска старой модели КУВТ-86, су-
щественно уступавшей и Корветам, и МС 0202. Основным недостатком КУВТ-86 было применение мониторов,
не отвечающих санитарно-гигиеническим нормам, а также отсутствие ПЗУ с языком «Бейсик», что рассматри-
валось в качестве существенного требования. Существенным недостатком было и использование принципиаль-
но разных машин в качестве РМУ и РМП.
     В период 1986-1988 гг. в школы было поставлено 87808 ПЭВМ при плановом задании на этот период в
111000. Причем 61166 поставленных ПЭВМ входили в комплекты КУВТ-86. В докладах МНТК «Персональные
ЭВМ» [1] отмечалось отсутствие совместимости между различными моделями КУВТ как на аппаратном (раз-
ные разъемы, несовместимость внешних носителей), так и на программном уровне.
     По состоянию на конец 1989 года в СССР было около 130 тысяч школ. По данным Минпроса СССР 10-
15% школ не были приспособлены к поставке вычислительной техники (отсутствие электросети, неприспособ-
ленность помещений и т.д.). То есть, для выполнения планов «информатизации школ» необходимо было поста-
вить в школы более 1 млн. ПЭВМ. В 1989 году в систему образования СССР поступило:

                          ПЭВМ                 План                 Факт
                          КУВТ «Корвет»        84,0 тыс.            36,9 тыс.
                          КУВТ «Электрони-     46,0 тыс.            41,4 тыс.
                          ка МС-0202»
                          КУВТ-86              9,5 тыс.             21,3 тыс.

    Большой проблемой было качество школьных ПЭВМ. Так, по ГОСТу 27201-87 наработка на отказ одной
учебной ПЭВМ должна была составлять не менее 10 тыс. часов, а проверки, проведенные Комитетом народно-
го контроля СССР, показали, что надежность ПЭВМ «Корвет» и «Электроника-0511» (входящей в КУВТ
«Электроника-МС-0202») составляла менее 1 тыс. часов.


                   Захаров В.Н. Школьная информатика в России – техническая база начального периода               119

                                                                                                          Таблица 2
                     Технико-экономические показатели отечественных ПЭВМ для образования

   Технико –            АГАТ                 КУВТ –86                     Корвет      Электроника УК НЦ
 экономические                                                                            (МС 02.02)
   показатели                         РМП           РМУ          РМП        РМУ       РМП          РМУ
                                   ДВК –2 МШ      БК0010Ш       ПК 8020    ПК 8010   МС 0511     МС 0511
 Тип процессора      Аналог 6502    К1801ВМ1      К1801ВМ     КР580ВМ80А КР580ВМ80А К1802 ВМ2 К1801 ВМ2
                       фирмы
                       Mostek
 Быстродействие          0,3           0,4              0,4       0,625            0,625       0,8          0,8
    (млн. оп/с)
Скорость передачи                                                 19,2                         56
в локальной сети,
     Кбайт/с
 Разрядность, бит         8            16               16           8             8           16           16
  Емкость ОЗУ,         64 –256         56               56    64 (пользова- 64 (пользова-      192          192
      Кбайт                                                     теля) + 48    теля) + 48
                                                              (графическое) (графическое)
  Емкость ПЗУ,           32             8                8          24            24           32           32
     Кбайт
 Емкость НГМД,           146        Внешнее              –       2×800               –       2×220        2×220
     Кбайт                           2х180

     Дисплей:                    15ИЭ –00 – На базе теле- Монохром-    Монохром-
Размер по диагона-                  013     визора «Элек- ный (ВК8081)    ный                  31           31
         ли                                    троника         31          31
  Кол –во цветов                             Ц 431» или                                     1/8 (3/16)   1/8 (3/16)
   (полутонов)     А/ц 64х32 или            «Электроника       1/8        1/8
  Формат экрана        80×24                    Ц04»                                         80×16        80×16
   (зн. х строк)    Граф. дис-     80×25                     64×16       64×16
Разрешающая спо-        плей                                                                640×288      640×288
     собность       Цв. 280х192   560×256                   512×256     512×256
                   цв.тв 256х256

 Печатающее уст-                                               ПУ матрич-
     ройство                                                  ного типа, 80
                                                                зн/строка,
                                                               скорость –
                                                                 160 зн/с
Кол –во интеграль-                     309              39         123             112         55           55
  ных схем, шт.
  Потребляемая           250           300              20          17              17         15           15
 мощность (ВА)                                                (на комплекс
                                                               из 15 мест –
                                                                1,3 кВ·А)
Напряжение пита-                                        220         42              42         42           42
     ния, в
   Масса, кг                    2,5          2,5         27,5         27,5         4,5         4,5
                           без монитора без монитора с монитором с монитором без монитора без монитора
  Операционные   АГАТ –ДОС   ФОДОС,       РАФОС      Микро ДОС Микро ДОС        РАФОС,      РАФОС,
     системы                  РАФОС                                            ФОДОС –2 ФОДОС –2
      Языки        Бейсик    ФОКАЛ,        Фокал,    Бейсик, Пас- Бейсик, Пас- Бейсик, СИ, Бейсик, СИ,
программирования             БЕЙСИК,       Бейсик      каль, СИ,   каль, СИ,     Рапира,     Рапира,
                            ФОРТРАН,                    ФОРТ,       ФОРТ,        Паскаль     Паскаль
                            ПАСКАЛЬ.                    Рапира      Рапира
                                СИ

        В систему народного образования в 1989 году поступили также (в основном в пединституты и учебно-
производственные комбинаты) 225 КУВТ японского производства – “Yamaha”-MSX-1 (по 16 ПЭВМ в КУВТ) и
примерно 510 КУВТ “Yamaha”-MSX-2 (по 10 ПЭВМ в КУВТ), то есть всего 8,7 тыс. ПЭВМ. Эти компьютеры
оказали значительное влияние на формирование кадров программистов и на разработку прикладного ПО. В
условиях дефицита в школы поступали разными путями многие модели, кроме «официально узаконенных» –
это и уже упоминавшийся «Агат», и «Немига» (Белоруссия), и CP/M-подобные ПЭВМ («Сура», «Львов»).
     С самого начала рассматривался и вопрос о применении в школах и машин архитектуры IBM PC (Intel).
Однако по ценовым характеристикам они не укладывались в возможности поставки для школ. В прогнозах того
времени и не предполагалось такого быстрого развития средств вычислительной техники, падения стоимости,


120                                               SORUCOM-2011

широчайшего внедрения во все сферы жизни, которые произошли в реальности. Машины архитектуры Intel
совершенствовались очень быстро, цена на них стремительно падала, их поток в нашу страну все время нарас-
тал, подобные машины начали выпускаться и в СССР. Поэтому уже к 1990 году в докладе МНТК «Персональ-
ные ЭВМ» в качестве стратегической линии было предложено использовать в образовании IBM PC-
совместимые машины. Вскоре произошел распад СССР. Министерства ликвидировались и преобразовались,
производство ПЭВМ в стране практически прекратилось. Сейчас ниша занята в основном импортными маши-
нами архитектуры Intel, как и во всех других областях. Бурный период активности и изобретательности в об-
ласти вычислительной техники остался для нашей страны в прошлом.
Список литературы
      1.   Доклады Межотраслевого научно-технического комплекса «Персональные ЭВМ» о развитии персональных ЭВМ в
           СССР в 1986, 1987, 1988,1989 годах. Москва, 1987–1990.


 Новосибирские страницы отечественной истории электронного обучения
                                               Казаков В.Г.
                                 Новосибирский государственный университет
                                         kazakov@phys.nsu.ru


                    Siberian Chapter of E-learning Domestic History
                                                Kazakov V.
                                         Novosibirsk State University



     Говоря об истории информатики, прежде всего имеют ввиду историю развития ЭВМ, элементной базы, се-
тей, программирования. Тема электронного обучения представляется не вполне форматной, поскольку считает-
ся частной прикладной задачей, являющейся не более чем областью для упражнений теоретической информа-
тики и практики информационных технологий. Тот факт, что в электронном обучении находят применение едва
ли не все достижения информатики, кажется, только убеждает в верности данного тезиса. Впрочем, и сам тер-
мин достаточно нов для истории. В англоязычной традиции слово «e-learning» стало употребляться не ранее,
чем во второй половине 90-х годов прошлого века, а в русском варианте – «электронное обучение» – появилось
в веке нынешнем.
     Однако не все так просто. То же программированное обучение, истоки которого относятся, как известно, к
веку прошлому, с одной стороны интегрируется в понятие электронного обучения, а с другой стороны является
заметной страницей общей компьютерной истории. Принижение значения идей электронного обучения в об-
щем потоке информатизации не учитывает и то, что, по большому счету, информатика началась в 1943 году с
манифеста «As We May Think» Вэнивера Буша, в котором речь идет не более и не менее как об электронном
учебнике. В самом деле, было сказано: «Появятся новые виды энциклопедий, пронизанные сетью ассоциатив-
ных ссылок…». Вообще, применение вычислительной техники для целей обучения всегда давало особый им-
пульс развитию информатики. На этой линии истории вычислительной техники мы можем обнаружить, что
поиски Дугласа Энгельбарта очень тесно связаны с темой электронного обучения, а все прелести Mother Of All
Demos – лишь плоды, подаренные нам основной темой. Чуть пристальнее рассматривая весь путь человечества
к глобальному информационному пространству (взять хоть хрестоматию всемирной литературы Ксанаду Теда
Нельсона или HyperCard от Aplle Inc.) мы видим, что путь этот проходит под звездой электронного обучения.
Воистину электронное обучение есть философский камень информатики.
     Обращаясь к отечественным классикам, можно заметить то же исключительное внимание к вопросам на
стыке информатики и образования. В знаменитом докладе А.П. Ершова «Программирование – вторая грамот-
ность» на 3-й Всемирной конференции ИФИП и ЮНЕСКО по применению ЭВМ в обучении, состоявшейся в
июле 1981, мы встречаем:
«…грамотность и программирование не только выстраиваются в параллель, соединяясь мостиками аналогий,
но и дополняют друг друга, формируя новое представление о гармонии человеческого ума»
или
«Методы и приемы активизации обучения с помощью ЭВМ неисчислимы: они ограничиваются только преде-
лами нашей фантазии…»
     Сегодня на Западе существует достаточно богатая традиция историографии и классических, корневых во-
просов компьютерной истории и смежных вопросов, таких как электронное обучение. На «отечественном по-
ле» в отношении ЭВМ и программирования в последние годы наблюдаются определенные подвижки, но исто-
рия электронного обучения по-прежнему остается «белым пятном», которое еще ждет своего исследователя. В
то же время, потребность в изучении отечественных страниц электронного обучения велика невероятно. Сего-
дня этот вопрос является смежным с вопросами сохранения своеобразия российской педагогической традиции
и школы. Остается надеяться, что появятся исследования, позволяющие аккумулировать опыт предшествую-
щих лет, чтобы на этой базе строить не всемирно усредненное, но национальное образовательное завтра…
     Данная работа, однако, не претендует даже и на попытку такого историографического исследования. В ней
автор, не беря на себя ответственность за точность соблюдения деталей и пропорций, хочет лишь обозначить
факт существования в отечественной истории электронного обучения нескольких ярких страниц, свидетелем
которых, а порой вовлеченным лицом, он был. Думается, что эти страницы небезынтересны для последующего
пристального исследования.
     Все, кто хоть сколько-нибудь знаком с историей отечественной информатики, знают о совершенно особой
роли в ней Новосибирского Академгородка. Достаточно сказать, что и А.А. Ляпунов, и А.П. Ершов, юбилеи кото-
рых мы сегодня отмечаем, творили там. Энергетика Академгородка выходила далеко за пределы чистого акаде-
мизма и прорывалась в каждом социально значимом направлении, в том числе и в образовании. Известно, что
А.А. Ляпунов много сил отдал созданию физико-математической школы НГУ, породившей целое явление в обра-
зовательном пространстве СССР. Деятельность А.П. Ершова позволила ввести в учебную программу общеобразо-
вательной школы новый предмет – информатику. Это существенно изменило все отечественное образование.
     Усилия корифеев получили развитие в конце 80-х – начале 90-х годов на базе Новосибирского государст-


122                                          SORUCOM-2011

венного университета. Появилось целое созвездие отечественных систем и проектов электронного обучения.
Сегодня зачастую конец 70-х годов прошлого века трактуется как «годы застоя». Однако, оглядываясь на чет-
верть века назад, можно только поражаться темпам разработок тех лет, темпам, которые кажутся невозможны-
ми и сегодня, когда вычислительная техника сделала столько гигантских шагов вперед.
     В качестве первой из страниц истории хочется вспомнить о созданной в НГУ терминальной вузовской сис-
теме ТЕВУС. Сотрудниками НГУ было найдено исключительно удачное решение массовой компьютеризации
университета. Основой рабочего места стала микро ЭВМ «Электроника 60» с адаптированной операционной
системой RT-11. Каждый такой микрокомпьютер имел дисковое пространство на стоящей на университетском
ВЦ мини ЭВМ «СМ ЭВМ», с которой был объединен сетью типа «Звезда». Это решало самую острую пробле-
му настольных компьютеров тех лет, связанную с малыми скоростями и объемами накопителей на гибких дис-
ках и недоступностью накопителей на жестких дисках. При этом каждое рабочее место было оснащено двумя
дисплеями на базе бытовых телевизионных приемников: черно-белым алфавитно-цифровым и восьмицветным
графическим (чуть позднее число цветов увеличилось до 256). Разработка ТЕВУСа относится к 1982-1983 го-
дам, а массовое создание в НГУ рабочих мест на этой платформе – к 1984-1985.
     Такой уровень компьютеризации университета, по-видимому, превосходит все, что можно представить на
тот момент в мире, включая и США! Для иллюстрации можно привести следующий факт. В 1987 году в СССР
открывается американская выставка «Информатика в жизни США». Эта выставка демонстрировала успехи
США в области вычислительной техники, а каталог выставки начинался с обращения к её посетителям самого
президента США. Так вот, на обложку каталога, как самое яркое свидетельство достижений США в области
информатики, был вынесен персональный компьютер Apple IIc, работавший на гибких дисках! Не случайно в
1987 году терминальная вузовская система ТЕВУС была удостоена Золотой медали на международной Лейп-
цигской ярмарке.
     Система ТЕВУС прослужила Новосибирскому госуниверситету и отечественному образованию около десяти
лет. За это время она была передана более чем в 150 вузов СССР от Владивостока и до Москвы, включая и МГУ.
     На базе ТЕВУСА в НГУ сразу же стали появляться потоки разработок в области электронного обучения.
Один из самых мощных и хорошо организованных потоков начался в 1985 году на кафедре общей физики фи-
зического факультета НГУ. Он был инициирован И.Н. Мешковым, в то время заведовавшим кафедрой. Перво-
начально программа имела название «Компьютер в учебном процессе», затем «Информатика в учебном про-
цессе», и работавшая, по меньшей мере, до 1995 года.
     Поражает широта охвата проблемы. Для иллюстрации можно привести такой факт. 1995 год. Проходит ка-
федральное совещание-семинар «Компьютеры в учебной лаборатории и лекционной работе». По результатам
издается одноименный сборник тезисов с кратким изложением докладов (изд-во Новосибирского государст-
венного университета, Новосибирск, 1995 г.). Из представленных в сборнике докладов, исключая обзорные и
аналитические, видно, что 14 различных практических разработок, выполняемых, за редким исключением, раз-
личными творческими коллективами, посвящены автоматизации физических практикумов, развитию компью-
теризированого рабочего места лектора, созданию электронных учебников и т.д. И это все работы только одной
кафедры только одного факультета! При этом нужно сказать, что в связи с заявленной тематикой семинара на
нём не были представлены работы, связанные с созданием компьютерных практикумов по различным физиче-
ским дисциплинам – едва ли не основное направление развития электронного обучения на ФФ.
     Форма компьютерного практикума стала по-настоящему самобытной, обгоняющей время находкой, и та-
кие практикумы в короткое время были созданы по основным курсам физики. Под компьютерными практику-
мами понимались программы, выполняющие моделирование различных физических явлений и систем, позво-
ляющие оперативно проводить численные эксперименты и визуализировать полученные результаты.
     Одним из первых таких практикумов стал компьютерный практикум по электродинамике. Постановщика-
ми первых его задач стали сотрудники Института ядерной физики, преподаватели университета А.Е. Переве-
денцев и Ю.И. Эйдельман; автору же выпала честь быть первым программистом этого практикума. И сейчас
возможность расставить, скажем, электрические заряды и моментально получить картину электростатического
поля, весьма полезна для обучения – двадцать пять лет назад она казалась просто фантастической. Практикум
из трех лабораторных работ – численных моделей был запущен в учебный процесс в 1986 году. До конца 80-х
годов он активно развивался, пополнялся новыми программами и учебными заданиями, выполнявшимися на их
базе, обогащался идеями многих преподавателей кафедры общей физики. Нужно сказать, что в текущем году
исполнится уже четверть века, как практикум работает в учебном процессе физического факультета. Конечно,
за эти годы практикум был несколько раз перенесен на новые аппаратные платформы и операционные системы,
существенно поменялся интерфейс пользователя, однако существо выполняемых лабораторных работ измени-
лось с 1985-1987 года весьма незначительно. За это время через него прошло более 4000 студентов, проведено
боле 80000 учебных человеко-часов, практикум был передан на десятки физических кафедр вузов страны, был
переведен на испанский язык для вузов братской Кубы. В 1994 году практикум по электродинамике был пред-
ставлен на первый европейский конкурс академического программного обеспечения EASA-94, проходивший в
Германии в Гейдельберге. Практикум прошел несколько стадий предварительных отборов, вышел в финал. В
ходе очного представления программ авторитетной международной комиссии авторы получили почетный ди-
плом с формулировкой «for the excellence software».
     Параллельно с практикумом по электродинамике развивались и другие. Два из них – практикум по кванто-
вой механике и практикум «численное моделирование физических процессов», основным идеологом которых


                Казаков В.Г. Новосибирские страницы отечественной истории электронного обучения        123

был профессор Г.Л. Коткин, также работают в учебном процессе до сих пор. И до сих пор остаются совершенно
уникальными явлениями в преподавании физики. Возможность рассчитывать на компьютере и визуализировать
результаты расчетов квантовомеханических систем незаменима при изучении физики, поскольку развивает фи-
зическую интуицию и позволяет осуществлять самоконтроль понимания физики микромира. Практикум по
численному моделированию физических процессов и явлений особенно интересен тем, что студент может в
ходе работы с моделью модифицировать её, внося изменения в программный код.
     Другим направлением штурма высот электронного обучения на ФФ НГУ было создание рабочего места
лектора. Как и во многих других случаях, здесь есть своя предыстория. Первый ее шаг, в виде доски, сдвигаю-
щейся электромотором вверх, можно наблюдать на лекциях в Большой физической аудитории (БФА) и сегодня.
К 1985 году БФА уже оборудована по периметру шестью телевизорами, как помнится, марки «Горизонт», на
которых можно вести телетрансляции или передавать сигнал с видеомагнитофона. Вот к этому «распределен-
ному» лекционному экрану подключался компьютер преподавателя. Сначала он выкатывался в стойке CAMAC,
а затем был вмонтирован в лекторскую кафедру. Что демонстрировали? Помню, что кажущаяся сегодня наибо-
лее очевидной идея – слайды (презентации) – тоже обсуждалась. Однако, в то время, мы не имели хороших
графических библиотек масштабируемых шрифтов, и слайды приходилось рисовать буквально попиксельно. В
результате победила идея того же численного эксперимента, только адаптированного к лекционным реалиям.
     Работа в направлении создания лекторского места, кстати, имела продолжение уже и на базе PC совмести-
мых компьютеров. Там были уже и база данных учебных материалов различных типов, и сценарии презента-
ций, и даже видеофрагменты, правда, хранящиеся не в цифре, а в аналоговой форме на управляемом компьюте-
ром видеомагнитофоне. Рабочее место лектора разработки физического факультета представлялось на многих
образовательных выставках. На одной из них Э. Пройдаков, в то время главный редактор Мира ПК, предложил
авторам написать статью про разработку в этот журнал. Статья вышла в майском номере Мира ПК за 1995 год и
называлась «Лекционная Мультимедиа Аудитория».
     Параллельно с работами по электронному обучению, проводящимися на физическом факультете, в НГУ
существовало еще несколько точек роста с самыми интересными и передовыми идеями применения компьюте-
ров для обучения студентов. Они были на каждом факультете, в физико-математической школе и колледже ин-
форматики, являющихся частями «большого» НГУ.
     Так, необычайно яркой системой электронного обучения был и до сих пор является программный ком-
плекс ДИСФОР, созданный для студентов химиков. ДИСФОР является системой обучения и контроля знаний
по органической химии и молекулярной спектроскопии. Система уже более 20 лет используется в учебном
процессе факультета естественных наук НГУ; она была установлена в нескольких десятках вузов и сотнях школ
страны. Комплекс ДИСФОР отмечен Золотой медалью ВДНХ СССР. Даже сейчас, спустя 20 лет, системе
ДИСФОР нет аналогов в международной практике. Пытаться определить типологию такой уникальной разра-
ботки всегда непросто, однако думается, что отнесение ее к системам программированного обучения с эксперт-
ной системой в качестве выбора последовательности подачи учебного материала, не будет слишком большой
ошибкой. Очень может быть, что в некотором будущем мы получим новый взлет интереса к программирован-
ному обучению, основанному именно на принципах, заложенных в ДИСФОРе в конце 80-х. «Архитектором»
ДИСФОРа стал А.А. Жижин, в те годы заведующий лабораторией терминальных систем НГУ и руководитель
отдела «ЭВМ в учебном процессе». Экспертная система наполнялась многими преподавателями ФЕН, среди
которых можно отметить А.В. Мануйлова, до сих пор остающегося активным поборником и проводником идей
электронного обучения.
     В качестве еще одного примера можно вспомнить, что на экономическом факультете НГУ в это же время
на базе ТЕВУС компьютеризируются экономические игры. Один из зачинателей этого направления – профес-
сор М.В. Лычагин. От своих друзей, студентов ММФ НГУ, помогавших в те годы в программной реализации
алгоритмов этих игр, я знаю, что разработки выходили далеко за стены вуза и использовались, например, в
краткосрочных курсах повышения квалификации, организуемых для руководителей крупных промышленных
предприятий СССР…
     Необходимо сказать, что усилия НГУ по компьютеризации учебного процесса активно поддерживались на
министерском уровне. НГУ был головным вузом СССР в области информатизации учебного процесса. В уни-
верситете действовала министерская программа целевой интенсивной подготовки специалистов (ЦИПС), бла-
годаря которой была возможность аккумулировать на разработках в области электронного обучения несколько
десятков человек.
     К сожалению, «золотой век» электронного обучения в НГУ закончился, и закончился довольно резко. Пер-
вый удар пришелся на 1991-1992 годы, годы слома СССР. А после 1995 года из потока интересных проектов
остаются считанные единицы, да и они ведутся недостаточными темпами. И причины этого спада также небе-
зынтересны для истории информатики. В какой мере это давление времени, в какой - невежество руководите-
лей, а в какой – неумение справится с организационными вопросами создания университетского технологиче-
ского ядра? В анализе ошибок всегда заинтересованы те, кто не хочет их повторять.

    В заключение можно сказать, что интерес к электронному обучению, интерес не только утилитарный, но и
исследовательский, в последние годы в НГУ постепенно возрождается. В этой связи очень полезно обращение
к доставшемуся нам наследию, яркому и богатому. Уверен, что его внимательное изучение способно дарить
плодотворные и современные идеи еще многие годы.


        Вычислительные средства для систем противоракетной и
  противосамолетной обороны страны. Роль С.А. Лебедева и В.С. Бурцева
                                                  Карпов Л.Е.1, Карпова В.Б.2
                                        1
                                      Институт системного программирования РАН
                   2
                       Институт точной механики и вычислительной техники им. С. А. Лебедева РАН
                                                  mak@ispras.ru


          Computational Tools for Anti-missile and Anti-aircraft Defense.
                     The Role of S. Lebedev and V. Burtsev
                                                    Karpov L.1, Karpova V.2
                                              1
                                               Institute for System Programming RAS
                          2
                              Lebedev Institute of Precision Mechanics and Computer Technology RAS


Часть 1
    Сергей Алексеевич Лебедев и Всеволод Сергеевич Бурцев, учитель и ученик (рис. 1), возглавляли один из
самых квалифицированных в нашей стране и в мире коллективов разработчиков вычислительной техники на
протяжении 30 лет. При их непосредственном участии была фактически создана целая отрасль народного хо-
зяйства, они внесли огромный вклад в повышение обороноспособности нашей страны и снижение уровня воен-
ного противостояния.




                                            Рис. 1. С.А. Лебедев (слева) и В.С. Бурцев
     Практически вся жизнь и деятельность этих двух замечательных ученых были посвящены нашей Родине,
результаты их труда известны во всем мире, они до сих пор имеют и практическое значение.
     Начиная с середины 1950-х годов С.А. Лебедев начал сотрудничество с главным конструктором системы
противоракетной обороны (ПРО) полковником Григорием Васильевичем Кисунько (1918–1998). Результаты
творческого взаимодействия этих замечательных учёных широко известны. К 1961 году в ИТМиВТ параллель-
но с разработками новых модификаций машины БЭСМ (БЭСМ-2, БЭСМ-3) и более современной машины М-20
(также выпускавшейся заводами в Ульяновске и Казани под разными наименованиями – БЭСМ-3М, БЭСМ-4,
БЭСМ-4М, М-220, М-222) была разработана и подготовлена к Государственным испытаниям и другая линия
вычислительных машин – машин специального назначения, предназначенных для работы в составе крупных
управляющих комплексов.
     Началась эта линия с ламповой машины М-40 (рис. 2), которая в процессе развития элементной базы и тео-
рии структур вычислительных машин последовательно принимала формы М-50, 5Э92, 5Э92б и, наконец, превра-
тилась в серийно выпускаемую полупроводниковую машину 5Э51. Вся эта работа продолжалась около 15 лет. По
её результатам С.А. Лебедев и его ученик В.С. Бурцев стали участниками Государственных испытаний, во время
которых управляемый разработанными ими ЭВМ комплекс сумел осуществить поражение головной части балли-
стической ракеты (с эффективной поверхностью рассеивания около 0,2 м2), разрабатывали вычислительные сред-
ства для экспериментальной системы противоракетной обороны – системы А (рис. 3) и сыграли большую роль в
развитии вычислительной техники в СССР, за что в 1966 году получили Ленинскую премию.
     Серийный выпуск разработанных под руководством С.А. Лебедева и В.С. Бурцева ЭВМ 5Э51 начался в
1967 году. Машины 5Э51 использовались при создании многомашинных комплексов с единой внешней памя-


    Карпов Л.Е., Карпова В.Б. Вычислительные средства для систем противоракетной и противосамолетной обороны 125

тью, состоящей из большого количества магнитных барабанов, дисков и лент. Один из таких четырехмашин-
ных комплексов работал в Центре контроля космического пространства (ЦККП). Позднее, при разработке МВК
«Эльбрус» в ИТМиВТ машины 5Э51 использовались как вычислительные средства для системы автоматизации
проектирования.




                                          Рис. 2. Машинный зал М-40




                  Рис. 3. Оператор М-40 за работой во время испытательного пуска противоракеты


    С конца 1960-х до середины 1970-х годов С.А. Лебедев вел еще одну разработку, чрезвычайно важную для
обороны страны. На этот раз его заместителем был Игорь Константинович Хайлов, один из ближайших сорат-
ников и друзей В. С. Бурцева.
     Перевозимый высокопроизводительный вычислительный комплекс специального применения 5Э65 пред-
назначался для использования в системах противоракетной и противосамолетной обороны. Он был построен на
полупроводниковых элементах и обеспечивал проведение работ в полевых условиях в реальном масштабе вре-
мени с высокой степенью достоверности, которая достигалась за счет применения памяти с неразрушающим
считыванием, полного аппаратного контроля, средств устранения последствий сбоев. Эффективности проведе-
ния вычислительного процесса способствовали переменная длина слова (12, 24, 36 разрядов), безадресная сис-


126                                          SORUCOM-2011

тема команд, магазинная организация арифметического устройства.
    С применением комплекса были произведены исследования различных бортовых средств радиоизмерений
и радионавигации в атмосфере и в космосе, отработка радиолокационной станции (РЛС) и противоракет. Ма-
шина располагалась в автоприцепе и имела производительность 200 тысяч операций в секунду, наработку на
отказ 100 часов. В машине 5Э65 применялась крупноблочная конструкция и двухслойные печатные платы.
    Вариант 5Э67 представлял собой модификацию 5Э65 с общим полем внешней памяти и аппаратно-
программными средствами реконфигурации на уровне машин. Комплекс обеспечивал работу в жестких клима-
тических условиях. С участием комплекса были произведены уникальные радиоизмерения эпизодических яв-
лений в верхних слоях атмосферы в реальном масштабе времени.
    Машина располагалась в 4 автоприцепах и имела производительность 600 тысяч операций в секунду и на-
работку на отказ 1000 часов.
    Машины 5Э65 и 5Э67 были выпущены в весьма малом количестве экземпляров. Выпуск этих машин был
приостановлен в связи с подписанием и вступлением в силу договора об ограничении стратегических наступа-
тельных вооружений ОСВ-1.




                                  Рис. 4. Инженерный пульт МВК Эльбрус 2
     Параллельно с разработкой ЭВМ для системы противосамолетной обороны С-300П В.С. Бурцев в каче-
стве Главного конструктора работает над многопроцессорным вычислительным комплексом (МВК) «Эльбрус»
(рис. 4). Замечательные по своей структуре и качеству разработки
ЭВМ для С-300П были для В.С. Бурцева этапом на пути к созданию
сверхбыстродействующего вычислительного комплекса с суммарной
производительностью около 100 млн. оп/с. Именно такую произво-
дительность требовалось по расчетам Г.В. Кисунько достичь для
детального анализа отраженного сигнала в новой системе ПРО.
     МВК Эльбрус создавался в два этапа:
          – на первом этапе отрабатывались новые архитектурные
             принципы, включая программное обеспечение;
          – на втором этапе наряду с принципами архитектуры от-
             рабатывалась новая конструкторско-технологическая
             база.
     Результатом первого этапа стала реализация 10-процессорного
МВК «Эльбрус-1 с производительностью 15 млн. оп/с, элементная
база для которого была полностью освоена при разработке ЭВМ
5Э261 и 5Э262. На втором этапе был создан МВК «Эльбрус-2» (рис.
5) производительностью 120 млн. оп/с и объемом ОЗУ в 160 Мбайт.
В состав комплексов входили центральные процессоры (до 10 штук).
Контроль технического состояния комплексов Эльбрус осуществ-
лялся специально разработанной аппаратурой. Проектом была пре-
дусмотрена возможность использования специализированных про-
цессоров наряду с универсальными:
          – специализированная вычислительная система (СВС,
             Эльбрус-1К2) – для реализации прикладных программ,
             написанных для ЭВМ БЭСМ-6;
          – процессор быстрого преобразования Фурье (БПФ);        Рис. 5. Открытый шкаф МВК Эльбрус-2
          – универсального инженерного пульта (УИП) – для



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика