Инженер свобода
Историята на живота на инженера Свобода е привлечена от малък приключенски роман и е малко обхваната в руската литература.
Роден е в Прага през 1907 г. и оцелява през Първата световна война. Скитал из Европа, бягайки от нацистите. Завръща се в Чехословакия, вече съветска. И в крайна сметка той отново бе принуден да избяга, бягайки вече от комунизма.
От детството Свобода обичаше технологиите и влезе в известния Чешки технически университет в Прага (Česke vysoke učeni technicke v Praze, ČVUT) (по -точно механичния и електрически колеж с него). Чешката политехника като цяло е известна с факта, че винаги са се отнасяли с голямо уважение към всякакви иновации. Именно там през 1964 г. е открит катедрата по компютърни науки - една от най -старите в Европа и света. На 1 септември 1964 г. в графика се появява нова дисциплина - „техническа кибернетика“, всъщност - компютърно проектиране (за първи път сред страните от Варшавския договор).
Впоследствие отделът разработва системи за програмиране и компилатори на езиците Algol-60 и Fortran. Много от тях за първи път бяха приложени в Източна Европа и там и станаха референтни. До 1974 г. чехословашкият мейнфрейм Tesla 200 е инсталиран в отдела (Tesla, кръстен не на известния луд електроинженер, а като акроним за technika slaboprouda - нисковолтови технологии, е един от най -известните в Източна Европа, а през в допълнение към мейнфреймовете, произведено огромно количество оборудване: от микропроцесори - клонинги на Intel до персонални компютри).
До 1989 г. отделът вече имаше 72 служители, които проведоха 29 акредитирани курса по темите: компилатори и езици за програмиране; изкуствен интелект; компютърна графика; компютърни мрежи; автоматизация на схеми и др., които напълно отговарят на най -добрите световни стандарти.
Като цяло компютърното образование в Чехословакия е с порядъци по -високо по качество от съветското. Например, през 1962 г. в Чехословакия имаше курсове за ученици по гимназия по програмиране (у нас това се появи едва в средата на 80-те години). Година по-късно паралелно се появяват едногодишни курсове за тези, които вече са завършили училище.
Преди това обаче през 1931 г. (когато Свобода завършва колеж) все още е далеч, въпреки че там вече се развиват напреднали развития. Това му позволява да продължи обучението си в Англия и да се върне в родината си и да работи в областта на рентгеновата спектроскопия и рентгеновата астрономия.
С наближаването на войната Свобода реши да приложи знанията си, за да разработи зенитни прицели, които да могат автоматично да регулират огъня на пистолет, което той успя. Международната общност обаче реши да успокои Хитлер, като му позволи да окупира Чехословакия. И през 1939 г. инженерът избяга във Франция, без да иска неговите проекти да отидат при нацистите.
Както знаем, Чехословакия не беше достатъчна за Хитлер. Следваща беше Франция, която падна година по -късно. Докато беше в Париж, Свобода работеше по скици на своя балистичен компютър с приятел, физик Владимир Ванд, също чешки беглец. Заедно те завършиха разработването на първия аналогов компютър за ПВО.
Вермахтът непрекъснато напредваше и приятелите трябваше да бягат. Редовният транспорт вече не се движеше, те караха велосипеди, опитвайки се да изпреварят настъплението на Германия. По пътя умира един от двамата сина на Свободата, когото съпругата му Милуна ражда в Париж. След като изминаха няколкостотин мили през разрушена от войната Франция, те стигнаха до Марсилия, откъдето трябваше да бъдат евакуирани с британски есминец. Този план отпадна поради неразбирателство между британските и френските власти, наблюдаващи евакуацията.
И Свобода трябваше да прекара няколко месеца в пристанището, криейки се от агентите на Гестапо и се опитваше да намери начин да избяга. В крайна сметка Wand успя да стигне до Англия. А Милуна и нейното дете постигнаха преместване в САЩ през Лисабон с помощта на американска благотворителна организация.
За съжаление капитанът на кораба, за да спести място (имаше хиляди бежанци), изхвърли личните вещи на пътниците, включително мотора на Freedom, където скри плановете на своя калкулатор от германците. Самият Свобода си проправя път към САЩ през Казабланка с помощта на местен управител на магазин в чешката фабрика за обувки Bata.
След една година изпитания и нещастия, нещастният инженер най -накрая пристигна в Ню Йорк, където, обединен със семейството си, през 1941 г. се зае да работи в Радиационната лаборатория в MIT. Там той усъвършенства системата си за управление на огъня, която се превърна в компютър за ПВО на флота Mark 56, като значително намали размера на щетите от японски самолети в последната фаза на войната.
За своите разработки той получава награда - Наградата за развитие на военноморските средства. В Бостън той работи и общува с почти всички пионери на компютърните технологии - великият Джон фон Нойман, Ваневар Буш и Клод Шанън.
Свобода обаче беше обезпокоен от работата си за военните. Искаше да направи нещо по -спокойно и да проектира обикновени компютри.
Така че след войната той се връща в Прага през 1946 г., надявайки се да започне да чете лекции и да изследва в родния си град CTU. За съжаление у дома той получи много готин прием. Професорите на съветската Чехия се чувстваха в него опасен конкурент.
По -нататъшните интриги и борба бяха много подобни на това, което се случи с най -добрите дизайнери в СССР. Свобода за първи път публикува своята монография „Изчислителни механизми и връзки“, базирана на работата му в MIT. Това беше първата книга в света, изцяло посветена на компютърната архитектура. По -късно става класика. И е преведен на английски, китайски, руски и много други езици.
Когато обаче „Свобода“предложи работата си като дисертация за званието доцент, той беше отказан, с коментара „това не е достатъчно“. Вместо свободата, катедрата по математика беше оглавена от член на комунистическата партия Вацлав Плескот.
Свобода намери подкрепа от Вацлав Хрушка, автор на сборник за числена математика. И с негова помощ, през 1947 г., заедно със Zdeněk Trnka, той получава безвъзмездна помощ от Администрацията на ООН за помощ и рехабилитация (U. N. R. R. A.).
Тази донорска организация е създадена през 1943 г., за да предоставя помощ в райони, освободени от силите на Оста. Общо около 4 милиарда долара бяха изразходвани за доставка на храни и лекарства, възстановяване на комунални услуги, селско стопанство и промишленост в Китай, Източна Европа и СССР.
Тази субсидия позволи на Свобода да отиде на Запад за една година и да изучава съвременни методи за компютърно проектиране. Там той взаимодейства тясно с Алън Тюринг, Хауърд Айкен, Морис Уилкс и други легендарни основатели на компютърните науки.
Връщайки се през 1948 г., той започва да преподава „Машини за обработка на информация“в отдел „Електротехника“на CTU, само за да могат всички да го слушат, извън учебната програма. За да не умре от глад, той получава работа в пражкия клон на известната оръжейна компания Zbrojovka Brno, която произвежда перфокарти. На това място той организира лаборатория и разработи поредица от прототипи на електромеханични калкулатори от настолен калкулатор на електромагнитни релета до усъвършенстван табулатор с памет на команди и константи.
Фирмата не се интересува от по -млади модели. Но до 1955 г. (по това време преименуван на Aritma), релейният компютър по своя дизайн започва да се произвежда под обозначението T-50. За това произведение „Свобода“е удостоена с държавната награда „Клемент Готвалд“на Чехословакия през 1953 г. И тя остана единствената му чешка награда за цял живот.
Това беше единствената похвала, която получи за цялата си работа тук, но той никога не твърди, че е почитан от комунистическия режим.
- написа неговият колега Вацлав Черни.
През 1950 г. професор Едуард Чех, директор на новосъздадения Централен институт за математически изследвания, обърна внимание на тежкото положение на свободата и му предложи работа. И така, Свобода успя да започне разработването на първия си компютър - SAPO, за характеристиките на който ще говорим по -долу.
VUMS
На новото му място обаче се появяват недоброжелатели от Чешката комунистическа партия. Бившият съученик Ярослав Козесник, когато стана директор на Института за теория на информацията и автоматизация на Академията на науките в Чехословакия, го смяташе за неприятен състезател, главно благодарение на наградата, която Свобода получи по -рано. Кожешник се е опитвал по всякакъв възможен начин да го притисне по партийната линия и да го унищожи с помощта на комунистически служители.
Но Свобода искаше да избегне директната конфронтация. Той се погрижи организацията му да бъде прехвърлена от Академията под крилото на Министерството на общото инженерство като Изследователски институт за математически машини (ВУМС). Започвайки с трима учени - Свобода, Черни и Марек и двама от техните студенти - до 1964 г. ВУМС се превръща в един от най -известните центрове по информатика в Европа, който вече включва повече от 30 доктори на науките и 900 служители, издава собствено списание, проведено международни конференции и разработени компютри от световна класа.
Той започва работата си във ВУМС Свобода с конструирането на специална релейна машина М 1 - по искане на Института по физика в Прага, като я завършва до 1952 г.
M 1 използва първия конвейер в света, изобретен от Свобода, реализиран на реле (!), Предназначен за изчисляване на един тромав израз на математическата физика. Освен това дизайнът е уникален с това, че целият израз е изчислен, благодарение на комбинацията от операции, в един цикъл на превключване.
Релейните машини обаче имаха много недостатъци (и беше почти невъзможно да се получат лампи в Чешката република, ограбени от нацистите по това време), по -специално ниска надеждност и постоянни грешни операции. В резултат на това Свобода реши в следващия си проект да заобиколи този проблем, разработвайки за първи път в света уникална архитектура на отказоустойчив компютър (по-късно тези принципи бяха масово използвани в съветските военни машини).
SAPO
Свобода е първият, който предполага, че една машина може да бъде в състояние, с помощта на специални схеми, не само да извършва изчисления, но и да следи състоянието си и автоматично да коригира грешки, произтичащи от повреда на компонента. В резултат на това компютърът SAPO (от чешки. Samočinny počitač - "автоматичен калкулатор") беше сглобен на жалка елементарна база, достъпна само тогава за чехите. Но архитектурата му беше много напреднала в сравнение със западните дизайни.
Машината имаше 3 независими ALU, работещи паралелно (също за първи път в света), три магнитни барабана за записване на резултати с паритет за проверка на операциите за четене от паметта и два независими мажоритарни блока, също събрани на релета, проверяващи идентичността на всички операции.
Ако един от блоковете даде резултат, различен от работата на другите, се проведе гласуване и резултатът от работата на другите два блока беше приет, а дефектният бе открит и заменен без загуба на данни. Операторът получи известие за критична грешка само когато и трите независимо получени резултата не съвпадат. Освен това машината може да се рестартира само с една инструкция, без да се губят предишните стъпки от изчисленията.
SAPO се състоеше от 7000 релета, 380 лампи и 150 диода и имаше много усъвършенствана програма за програмиране с многоадресни команди.
По -късно, след втората емиграция в САЩ, Свобода донесе със себе си знания за създаването на такъв клас машини - през 60 -те години тази задача стана изключително актуална, военните се нуждаеха от надеждни компютри за управление на системите за противоракетна отбрана, за контрол на особено опасни обекти, като атомни електроцентрали, за проекта Аполо и космическата надпревара.
Според този принцип е разработен JSTAR-компютърът Voyager, бордовият компютър на ракетата Saturn V, CADC процесорът на изтребителя F-14 и много други компютри. Системите, устойчиви на повреди, бяха активно разработени от IBM, Sperry UNIVAC и General Electric.
Дизайнът на SAPO е стартиран през 1950 г. и завършен през 1951 г.
Но поради плачевното финансово положение на Чехословакия след войната, реалното изпълнение беше възможно едва след няколко години. Той е пуснат в експлоатация в края на 1957 г. (като цяло войната засяга Чехословакия почти по -лошо от СССР - до 1940 г. тя е една от 10 -те най -индустриализирани страни в света, след 45 -та е изхвърлена почти до крайния списък).
Свобода продължи да работи за по -нататъшно подобряване на дизайна си.
Но с течение на времето Чехословакия усещаше все повече тежестта да се присъедини към съветския блок. Партийните служители ограничиха работата му и достъпа до компютрите, които той помогна да проектира. И в крайна сметка в собствения си офис Свобода беше посрещнат от офицер от StB (Státní bezpečnost, чешкият еквивалент на КГБ), който му нареди да докладва за всичките си решения и дейности.
Проблемът беше както в "подозрителния" му произход (работа в MIT), така и в либералното му мислене. През 1957 г. Свобода изнася лекции по логически компютърен дизайн в Китайската академия на науките в Пекин. Той изнася такива лекции в Москва, Киев, Дрезден, Краков, Варшава и Букурещ. Но посещенията му в западните страни бяха силно ограничени.
Успява да говори на конференции в Дармщат (през 1956 г. SAPO е представен там и високо оценен от самия Хауърд Айкен), Мадрид (1958), Намюр (1958). Но той не е допуснат от чехословашките власти в Кеймбридж (1959) и много други западни конференции. През 1963 г. „Свобода“няма право да приеме покана да оглави катедрата по приложна математика в университета в Гренобъл.
След смъртта на приятеля му Чех през 1960 г. ръководството на Академията на науките се смени. ВУМС е изключен от Академията, а Свобода е освободен от ръководството на института. Това беше последната капка.
Съпругата му успя да замине за Югославия. По това време той самият, заедно със сина си, успя да осигури пътуване до неутрална Швейцария, където веднага се обърна към американското консулство и поиска убежище. Няколко от най -добрите служители на неговия институт също избягаха с него. По това време съпругата успя да се премести от Югославия в Гърция. И оттам замина за САЩ.
В началото консулството не разбираше кой е този човек. И те не се зарадваха да го видят. И тук наградата му, получена по -рано, беше полезна. Заслужава да се отбележи, че поради преследванията Чехословакия загуби много талантливи учени, които не искаха да се върнат в Чехословакия след войната или които избягаха от нея на Запад. Математикът Вацлав Хлавати, който работи с Алберт Айнщайн върху основните уравнения на Единната теория на полето. Иво Бабушка, един от най -видните изчислителни математици в света. Компютърен лингвист Бедржих Йелинек, който първи научи машините да разбират човешкия глас. И много други.
Свободата получи виза. А познанството му с уважавани и известни учени и техните гаранции му помогнаха да си намери работа в Калтех. Там, където той прекара последните години от живота си, преподавайки компютърна архитектура и теория на стабилността и разработвайки нови математически модели, за да осигури безпроблемната работа на компютърните системи, както винаги е мечтал.
За съжаление, трудният му живот му коства здравето. А през 1977 г. получава сърдечен удар, след което се пенсионира. Три години по -късно, през 1980 г., професор Свобода умира в Портланд, Орегон, от сърдечен арест.
През 1999 г. последният президент на Чехословакия, Вацлав Хавел, му присъжда посмъртно медал за заслуги от I клас, като признание за неговия труд и талант.
Свободата, въпреки факта, че у нас е много по -малко известен от Тюринг или фон Нойман, беше един от най -влиятелните компютърни учени на 20 век. Неговата визия и влияние се усещаха в проекти, вариращи от компютъра Apollo до системата за управление на огъня CIWS Phalanx. Неумолимата му съпротива срещу тоталитаризма вдъхнови много чешки бегълци и борци за независимост.
Освен това Свобода беше надарен в много отношения, той свиреше перфектно на пиано, дирижира хора и свири на тимпани в Чешката филхармония. Той беше блестящ играч в бридж, една от най -трудните игри с карти и анализира математически стратегиите му с публикуването на „Новата теория на моста“. Въпреки ранната си работа по военни технологии, той беше последователен антимилитарист и антитоталитарен, честен и смел човек, който никога не крие своите възгледи, дори когато това му коства преследване и кариера в родната му страна.
През 1996 г. заедно с много други учени и инженери от Източния блок, чиито постижения засега остават неизвестни в света (включително С. А. Лебедев, В. М. Глушков, А. А. Ляпунов, както и унгарците Ласло Козма и Ласло Калмар, българите Любомир Георгиев Илиев и Ангел Ангелов, румънецът Григоре Константин Мойсил, естонецът Арнолд Рейцакас, словаците Иван Пландер и Йозеф Груска, чехите Антъни Килински и Иржи Хоржейш и полякът Ромуалд Марчишелова наградиха броя на компютрите, присъдени на военната награда за компютърни пионери), като признават тези, без които развитието на компютърните науки би било невъзможно.
Бар и Сарант
Невъзможно е да не си припомним и може би най -удивителния сблъсък, който се случи в живота на Свобода през 50 -те години на миналия век.
По време на работата си по SAPO той (като експерт по зенитни компютри) е участвал едновременно в работата по чешки балистичен компютър като част от група, ръководена от две невероятни личности - някакъв Йосиф Вениаминович Берг и Филип Георгиевич Старос, които са летели от Москва в помощ на братската република. Но никой не знаеше, че всъщност те са Джоел Бар и Алфред Епаменондас Сарант, редки птици, които летят в обратната посока, комунисти и дезертьори към съветския блок от САЩ. Тяхната история, невероятни приключения в СССР, ролята в създаването на вътрешна микроелектроника (или липсата на такива, отново битки в тази тема за повече от една статия) заслужават много отделно разглеждане.
Тук ние, само за да може читателят да оцени колко иронична е съдбата понякога, ще дадем кратко начало на своя творчески път.
Бар и Сарант са деца на имигранти, бакалаври по електротехника (единият е завършил градския колеж в Ню Йорк, другият - инженерното училище на Алберт Неркен, Cooper Union College, пак там). И двамата са членове на Комунистическата партия на САЩ. Бар работи като инженер в лабораторията на Корпуса за сигнали, по -късно в Western Electric и най -важното в Sperry Gyroscope, в онези години една от най -затворените военни корпорации в Америка. Кариерата на Сарант беше почти същата: Signal Corps, Western Electric, след това също толкова известната и не по -малко военна AT&T Bell Labs. Още от колежа, чрез членство в комунистическата партия, те бяха запознати с добре познат човек - Юлиус Розенберг, главният съветски ядрен (и не само) шпионин.
През 1941 г. Розенберг наема Бар. Бар привлича Сарант през 1944 г. Членовете на групата Розенберг се интересуваха не само от ядрените оръжия, много от тях работеха във фирми за радиоелектронна отбрана (именно Спери и Бел бяха особено ценни). Общо те прехвърлиха в СССР около 32 000 страници документи (Бар и Сарант откраднаха около една трета от това). По-специално, те откраднаха проба от радио предпазител, чертежи за радар на самолета SCR-517 и наземния радар SCR-720, информация за Lockheed F-80 Shooting Star и самолети B-29, данни за нощния бомбардировач, и още много. До 1950 г. групата се провали, като всички бяха арестувани, с изключение на избягалите Бара и Саранта.
Нека пропуснем подробностите за техните приключения по пътя за СССР. Отбелязваме само, че през лятото на 1950 г. в Москва се появява И. В. Берг, а малко по -късно и ФГ Старос. С нови биографии те бяха изпратени в Прага във Военно -техническия институт. Берг го припомни така:
Когато пристигнахме в Чехословакия, ние обяснихме, че сме електронни инженери и искаме да използваме уменията си, за да помогнем за изграждането на социализма … Това предложение беше прието, получихме малка лаборатория за електронно оборудване от около 30 души и получихме задача да разработим прототип на аналогов компютър за система за управление на огъня зенитно-ракетна батерия.
Не може да се каже, че Старос и Берг бяха изключителни дизайнери (те, разбира се, видяха забележителностите, но нямаха нищо общо с развитието им). Но те се оказаха първокласни организатори и способни ученици. И на първо място, те поискаха помощ в лицето на човек, когото познават от времето на САЩ - експерт по насочване към компютри Антонин Свобода. Така понякога съдбите на хората се преплитат по странен начин.
В резултат на това (въпреки че е почти невъзможно да се намери точна информация за тези събития), Свобода разтърси старите времена и всъщност изгради желаната система за насочване за тях. Старос и Берг участваха в разработването на отделни единици. По -специално, прецизен потенциометър (Берг помнеше много за това и се гордееше с него дълго време). За 4, 5 години работа нашите бегълци получиха доста голям опит и искаха да направят нещо по -амбициозно. В резултат на това пътищата им със Свобода отново се разделиха - Старос и Берг отново бяха чакани от Москва, а Свобода мислеше за емиграция.
Въпреки това, още преди да замине, той успя да направи второто си откритие, което позволи на Съветския съюз да построи първия в света прототип на напълно функционираща система за противоракетна отбрана - превозно средство от остатъчен клас.
Следващия път ще говорим за невероятната му архитектура, свойства и защо беше толкова важно.
