Теория и практика

Теория и практика

Из сохранившихся свидетельств можно заключить, что интересы Глушкова все-таки сначала больше тяготели к теории. Сам Глушков говорит об этом так: «Я решил превратить проектирование машин из искусства в науку». Б. Н. Малиновский вспоминает, как в 1960 году Глушков фактически свалил на него, как на заместителя директора, повседневную работу по руководству ВЦ. В этот период Виктор Михайлович получил убедительные результаты в области теории цифровых автоматов, которые заложили фундамент для дальнейших работ по автоматизации проектирования ЭВМ. Развив теоретические разработки американских ученых, в первую очередь Клини и Мура, Глушков создал необходимый математический аппарат, при помощи которого стало возможно представлять компоненты ЭВМ, как схемы, так и программы, в виде алгебраических выражений. Эти результаты были внедрены при проектировании ЭВМ в Институте кибернетики АН УССР, а затем и в других организациях.

Вклад Глушкова в теорию цифровых автоматов вызвал огромный интерес в международном научном сообществе: его знаменитая монография «Синтез цифровых автоматов» была переведена на английский язык и издана в США и ряде других стран. В 1964 году за цикл работ по теории автоматов В. М. Глушков был удостоен Ленинской премии. В том же году он был избран действительным членом АН СССР по отделению математики.

Виктор Михайлович Глушков и Екатерина Логвиновна Ющенко, 1960-е годы

В 1961 году в журнале «Успехи математических наук» и в 1965 году в журнале «Кибернетика» В. М. Глушков опубликовал результаты исследований в области теории программирования и систем алгоритмических алгебр, которые стали фундаментальным вкладом в алгебру регулярных событий. В этой работе была доказана фундаментальная теорема о регуляризации произвольного алгоритма, в частности программы или микропрограммы.

Заслуга Глушкова состоит в том, что он предложил математический аппарат формализации функционирования произвольных кибернетических систем — аппарат систем алгоритмических алгебр (САА). В 1974 году аппарат САА получил развитие в области теоретического программирования, что получило отражение в монографии В. М. Глушкова, Г. Е. Цейтлина и Е. Л. Ющенко «Алгебра, языки, программирование». Как и другие разработки Глушкова, аппарат САА был использован на практике: для формализации семантики адресного языка для ЭВМ «Днепр-2», модели двустороннего параллельного анализатора языка Кобол на ЕС ЭВМ, компонентов кросс-систем программного обеспечения специализированных мини— и микроЭВМ на ЕС ЭВМ.

Основоположник школы теоретического программирования на Украине

Екатерину Логвиновну Ющенко (1919–2001) часто называют «украинской леди Лавлейс». Со знаменитой предшественницей ее роднит судьба, предоставившая обеим написать программы для первых компьютеров: в случае Екатерины Логвиновны это была первая советская ЭВМ МЭСМ, построенная в Киеве в 1951 году под руководством Сергея Алексеевича Лебедева.

Екатерина Логвиновна Ющенко, 1940-е годы

Е. Л. Ющенко родилась в городе Чигирине в семье учителя истории и географии Рвачева Логвина Федоровича, бывшего революционера, в 1937 году арестованного как «врага народа». В 1938 году поступила в далекий от Украины Узбекский государственный университет в Самарканде, выбрав его потому, что он был одним из немногих в стране, гарантировавших поступившим общежитие. После окончания университета работала учителем в средней школе, затем судьба ее свела с Борисом Владимировичем Гнеденко, будущим академиком АН УССР и директором тогда еще львовского филиала Института математики. После того как С. А. Лебедев был приглашен в московский ИТМ и ВТ, его лабораторию из Института электротехники АН УССР перевели в Институт математики, директором которого назначили Б. В. Гнеденко. Так Екатерина Логвиновна оказалась в легендарной лаборатории в Феофании под Киевом, где уже стоял в работающем состоянии первый компьютер в континентальной Европе — МЭСМ.

Е. Л. Ющенко была исполнителем большинства первых программных проектов для расчета на этом компьютере. В 1955 году она вместе с B. C. Королюком создает один из первых в мировой практике языков программирования высокого уровня (ЯВУ) — Адресный язык, основанный на идеях А. А. Ляпунова. Адресный язык был реализован на всех отечественных компьютерах первого поколения: «Днепр», «Киев», М-20, «Урал», «Минск». Е. Л. Ющенко была первым в СССР доктором физико-математических наук, которому эта степень была присвоена за работы по программированию. В 1956 году бывшую лабораторию С. А. Лебедева возглавил В. М. Глушков, и Екатерина Логвиновна становится его соратником на долгие годы. Екатерина Логвиновна была в числе авторов (с Б. В. Гнеденко и В. С. Королюком) книги «Элементы программирования», одного из первых учебников по программированию в СССР, изданного в 1961 году и затем неоднократно переиздававшегося, в том числе за рубежом.

В 1979–1983 годы В. М. Глушковым, Г. Е. Цейтлиным, Е. Л. Ющенко, В. П. Грицаем были опубликованы полученные ими результаты по анализу и синтезу параллельных программ, многоуровневому структурному проектированию программ. Была разработана система «МУЛЬТИПРОЦЕССИСТ» — структурный синтезатор алгоритмов и программ по их проектам, оформленным на языке сверхвысокого уровня САА. Система была реализована в 1981 году в ДОС ЕС ЭВМ. Исследования в этой области продолжила и развила киевская школа, в которую вошли такие ученые, как Е. Л. Ющенко, Г. Е. Цейтлин, В. Н. Редько и др.

В. М. Глушков рассматривал создание алгебры языка для конкретной области знаний как необходимый и неизбежный этап ее математизации. Он утверждал, что развитие общих алгоритмических языков и их алгебры приведет к тому, что выражения в этих языках (программы для ЭВМ) станут столь же привычными, как и аналитические выражения, исчезнут различия между аналитическими и общими алгоритмическими методами. И в результате мир компьютерных моделей станет основным источником развития новой современной математики, как это и происходит сейчас.

На базе работ в области теории проектирования ЭВМ, опубликованных Глушковым в середине 1960-х годов в журнале «Кибернетика» и в «Вестнике АН СССР», в Институте кибернетики был создан язык для описания алгоритмов и структур ЭВМ. На его базе был реализован ряд уникальных систем автоматизированного проектирования (САПР ЭВМ): «ПРОЕКТ-1», «ПРОЕКТ-ЕС», «ПРОЕКТ-МИМ», «ПРОЕКТ-МВК». В 1970-е годы эти системы были переведены на ЕС ЭВМ и стали использоваться для автоматизации проектирования во многих организациях СССР.

Глушков и разработчики ЭВМ «Промiнь». Слева направо: Н. А. Король, С. Б. Погребинский, Л. H. Рогач, В. Д. Лосев, А. М. Дородницына, В. И. Журибеда, И. И. Попов, А. А. Стогний, А. И. Толстун