Русский | English   поискrss RSS-лента

Главная  → Документы и публикации  → Материалы конференций  → Материалы Международной конференции Sorucom-2014  → Вычислительная техника и ее использование в СССР в середине 1980-х состояние, предпринимавшиеся меры, прогнозы развития

Вычислительная техника и ее использование в СССР в середине 1980-х состояние, предпринимавшиеся меры, прогнозы развития

1. Директивные документы

К началу 1980-х годов в мире начался бум использования средств вычислительной техники буквально во всех областях. Это было вызвано в значительной степени появлением на рынке нового вида массовой техники - персональных ЭВМ. В СССР к этому времени в ряде министерств и ведомств велись работы по разработке и производству средств вычислительной техники, однако уже отчетливо проявилось осознание заметного отставания от мировых лидеров в этом направлении. В конце 1982 года после смерти руководителя страны Л.И. Брежнева и избрания на пост генерального секретаря ЦК КПСС Ю.В. Андропова в стране начались определенные изменения, затронувшие и область вычислительной техники. Обновленным руководством страны был принят целый ряд важных решений, направленных на преодоление этого отставания. По правилам того времени эти решения оформлялись в виде постановлений ЦК КПСС или Совета Министров СССР или в виде совместных постановлений этих двух органов.

В целях возрождения и усиления фундаментальных исследований в области компьютерных наук, а также для обеспечения технологического паритета в области информационных технологий и вычислительной техники было принято решение о создании в Академии наук СССР Отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации (ОИВТА). Эго Отделение было образовано 3 марта 1983 года Постановлением Общего собрания АН СССР №12. Распоряжением Президиума АН СССР от 24 ноября 1983 года был утвержден состав организационного бюро ОИВТА под председательством академика Е.П. Велихова. Постановлением Президиума АН СССР от 23 февраля 1984 года были определены научные учреждения АН СССР, вошедшие в состав ОИВТА - это были четыре ранее существовавших института: Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша, Вычислительный центр, Институт проблем передачи информации и Ленинградский научно-исследовательский вычислительный центр, а также пять новых институтов (о них будет сказано далее). 14 марта 1984 года Общее собрание АН СССР своим постановлением № 10 утвердило персональный состав ОИВТА, в который вошли 10 действительных членов АН СССР (Белоцерковский О.М., Бункин Б.В., Велихов Е.П., Воронов А.А., Дородницын А.А., Мельников В.А., Пугачев В.С., Самарский А.А., Семенихин В.С., Тихонов А.Н.) и 25 членов- корреспондентов (Алексеев А.С., Бицадзе А.В., Бурцев В.С., Валиев К.А., Говорун Н.Н., Гуляев Ю.В., Евтихиев Н.Н., Емельянов С.В., Ершов А.П., Золотов Е.В., Копецкий Ч.В., Королев Л.Н., Лавров С.С., Лопато Г.П., Макаров И.М., Моисеев Н.Н., Наумов Б.Н., Попов Е.П., Поспелов Г.С., Ржанов А.В., Савин А.И., Сифоров В.И., Тихомиров В.В., Цыпкин Я.З., Шереметьевский Н.Н.).

Большую роль сыграли выпущенные в один день 29 июля 1983 года совместное постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 729-231 «О дальнейшем развитии работ в области вычислительной техники» [1] и детализирующее его постановление Совета Министров СССР № 730-232 «О мерах по обеспечению работ в области вычислительной техники и ее применения в народном хозяйстве» [2]. В частности, в этом совместном постановлении было сказано: «Принять предложение АН СССР, согласованное с ГКНТ и комиссией Президиума СМ СССР по военно-промышленным вопросам о создании в системе АН СССР: Научного центра по фундаментальным проблемам вычислительной техники и систем управления ( с включением в его состав организуемых в г. Ярославле Института проблем вычислительной техники, Института микроэлектроники, СКВ и опытного производства); Института проблем кибернетики на базе лабораторий научного совета АН СССР по комплексной проблеме «Кибернетика» в г. Москве с филиалом в г. Переславле-Залесском Ярославской области; Института проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов (с СКВ и опытным производством) в пос. Черноголовка на базе ряда подразделений Института физики твердого тела и других организаций АН СССР. Разрешить АН СССР создать Институт проблем информатики с опытным производством в г. Москве и с филиалами в гг. Казани и Бердянске Запорожской области». Эти созданные организации вошли в состав ОИВТА.

В совместном постановлении были сформулированы «Основные направления фундаментальных и прикладных исследований в области вычислительной техники и автоматизированных систем на период до 1990 года». Приведем их здесь полностью для того, чтобы почувствовать «аромат эпохи».

ЭВМ и вычислительные системы

Научная разработка единой стратегии развития вычислительных и автоматизированных управляющих систем на основе унификации и стандартизации технических и программных средств.

Создание ЭВМ сверхвысокой производительности (свыше 1 млрд, операций в секунду) с использованием новых принципов организации вычислительного процесса и построения архитектуры ЭВМ.

Разработка новых принципов создания специализированных микропроцессоров, микро- и мини-ЭВМ.

Разработка перспективных оперативных и внешних запоминающих устройств и широкого набора периферийных средств.

Исследование и разработка перспективных технических средств вычислительной техники с использованием новых физических принципов (криоэлектроники, оптоэлектроники, акусто- и магнитоэлектроники).

Разработка языков формализованного описания архитектуры ЭВМ для систем автоматизированного проектирования машин.

Исследования в области искусственного интеллекта.

Программное обеспечение

Исследование и создание методов математического моделирования разрабатываемых ЭВМ.

Создание современной технологии разработки программного обеспечения, включая разработку методов автоматизированного построения программных систем.

Исследование и разработка машинонезависимых операционных систем.

Исследование и разработка языков программирования высокого уровня, в том числе логических (непроцедурных), метаязыков.

Микроэлектронная база

Исследование физических и технологических проблем создания субмикронных структур на перспективных материалах, создание опытных образцов технологического оборудования.

Разработка новых принципов создания сверхбыстродействующих и сверхбольших интегральных схем и их макетирование.

Разработка новых методов контроля полупроводниковых материалов и структур сверхбыстродействующих и сверхбольших интегральных схем.

Разработка технологии изготовления специальных и особо чистых материалов и совершенных кристаллов.

Разработка методов и средств контроля технологических процессов и качества изделий микроэлектронной базы.

Изучение факторов, определяющих долговременную стабильность элементной базы микроэлектроники.

Создание банков данных для разработки и оптимизации процессов изготовления особо чистых материалов, сверхбыстродействующих и сверхбольших интегральных схем.

Применение вычислительной техники

Исследование принципов и основных направлений создания сетей ЭВМ и ВЦКП.

Разработка методологии создания комплексных интегрированных автоматизированных систем, охватывающей все этапы разработки и изготовления этих систем.

Разработка теоретических основ и методологии построения взаимоувязанных автоматизированных систем различных уровней и направлений.

***

В постановлении СМ СССР были определены конкретные задачи по проведению фундаментальных и прикладных исследований, перечислены задания на разработку технических заданий, изготовление опытных образцов и освоение серийного производства новых средств вычислительной техники на несколько ближайших лет. Этим же постановлением предусматривался целый комплекс мер, необходимых для реализации поставленных задач. Так, было предписано осуществить строительство, расширение и реконструкцию предприятий и организаций по списку с выделением средств, разработка программы стандартизации и межотраслевой унификации средств вычислительной техники, создание хозрасчетных вычислительных центров. Были и такие непривычно сейчас звучащие слова, как: «ГКНТ, Комиссии по ВПК и АН СССР осуществить перевод в 6-месячный срок до 300 квалифицированных специалистов из МРП, Минприбора и МЭП в ИЛИ АН. Разрешить АН СССР разместить ИЛИ АН в здании Президиума АН СССР, строительство которого предусмотрено распоряжением СМ СССР от 01.12.1975 № 2614. Увеличить на 1983 год АН СССР лимит численности работников организаций, расположенных в г. Москве, на 100 человек».

С исторической точки зрения представляют интерес задания по созданию средств вычислительной техники, содержащие конкретные параметры, характеризующие уровень того времени и ближайшие перспективы. Приведем лишь некоторые примеры.

Так, ставилась задача по исследованию принципов создания накопителей на магнитных дисках (НМД) емкостью до 3000 Мбайт, со скоростью обмена данными до 3000 Кбайт/с, средним временем доступа 20-25 мс; по разработке методов создания ЗУ на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД) емкостью 108 бит на кристалл; по исследованию принципов создания оптико-механического дискового ЗУ емкостью (3-5)·1012 бит, со скоростью обмена данными до 2 Мбайт/с, средним временем доступа 15с. Ставилась задача по производству в 1985 году НГМД емкостью 0,14 Мбайт, скорость обмена 250 Кбит/с, с плотностью записи 109/218 бит/мм, диаметром диска 130 мм (НИИ периферийного оборудования, Киев). Далее мы сравним эти параметры со средними параметрами соответствующих устройств, имеющихся в настоящее время.

В части мейнфреймов в задании на 1984 год фугурировала ЭВМ ЕС-1046, производительность 1 млн. оп/с, емкость ОЗУ до 8 Мбайт (разработка и изготовление опытного образца НИЦЭВТ и ЕРНИИММ, серийное производство - Казанский з-д ЭВМ МРП). А на 1988 год было задано уже производство ЭВМ ЕС-1087, производительность 18 млн. оп/с, емкость ОЗУ до 128 Мбайт (Минское ПО ВТ). В части мини- и микроЭВМ говорилось о запуске в производство в 1984 году вычислительного комплекса СМ-1420, программно совместимого с ЭВМ СМ-3 и СМ-4, разрядность 16 двоичных разрядов, производительность до 1 млн. оп/с, емкость ОЗУ 2 Мбайт (ИНЭУМ и Киевское ПО «Электронмаш» им. В.И. Ленина Минприбора), и микро-ЭВМ «Электроника-60-1», разрядность 16 двоичных разрядов, производительность до 600 тыс. оп/с, емкость ОЗУ до 256 Кбайт (ПО «Электроника» Минэлектронпрома).

О масштабах проводимых работ можно судить, например, по перечню, содержащемуся в задании по строительству новых, расширению и реконструкции действующих предприятий и организаций, задействованных в выполнении Постановления. Приведем его полностью:

Минрадиопром: НИЦЭВТ (Москва), Загорский электромеханический завод (Московская область). Костромской электромеханический завод, завод САМ (Москва), Волжский завод радиотехнических элементов (Волгоградская область), Астраханский машиностроительный завод «Прогресс», Пензенский завод «ВЭМ», Минский завод ЭВМ, Минский завод многослойных печатных плат, Кишиневский завод счетных машин, Тбилисский завод электронно-вычислительной техники, Ташкентский завод электронных вычислительных машин «Алгоритм», Кировский приборостроительный завод, НИИ ЭВМ (Минск), Казанский завод пишущих устройств, Казанский завод ЭВМ, Боярский машиностроительный завод «Искра» (Киевская область), Брестский электромеханический завод, завод «Электроприбор» (г. Каменец-Подольский Хмельницкой области), Каневский электромеханический завод «Магнит» (Черкасская область), Фрунзенский завод ЭВМ, НИИ вычислительной техники (Пенза), Бакинский завод ЭВМ, Бакинский радиозавод, Казанский НИТИ вычислительной техники, КБ «Север» (Киров), ПО «ЦентрЭВМкомплекс» (Москва).

Минприбор: Орловский завод УВМ, Киевский завод электронных вычислительных и управляющих машин, Северодонецкий приборостроительный завод, Вильнюсский завод счетных машин, Рязанский завод САМ, Таурагский завод элементов вычислительных машин (Литовская ССР), Паневежский завод точной механики (Литовская ССР), Курский завод «Счетмаш».

Минэлектронпром: завод «Альтаир» (Ярославль), завод «Процессор» (Воронеж), ПО «Электроника» (Воронеж), Брянский завод полупроводниковых приборов, Кишиневский завод «Мезон», НИИ физических проблем (Зеленоград), НИИ молекулярной электроники (Зеленоград), ЦНИИ «Циклон» (Москва), завод микропроцессоров (Бельцы, Кишиневской области), завод «Девиз» (г. Алексеевка Белгородской области). Калининградский машиностроительный завод, Выборгский приборостроительный завод, Черняховский машиностроительный завод (Калининградская область).

АН СССР: Научный центр АН СССР (Ярославль), филиал Института кибернетики АН СССР (Переславль-Залесский), Институт проблем кибернетики АН СССР, лаборатория микроэлектроники Института общей физики АН СССР и Всесоюзный научно-исследовательский центр по изучению свойств поверхности и вакуума Госстандарта и АН СССР (Москва), Институт проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов с СКВ (Черноголовка), Институт физики твердого тела (Черноголовка), Институт проблем информатики (15 тыс. кв.м производственной площади и 5 тыс. кв.м жилой), Саратовский филиал ИРЭ.

Значительное внимание уделялось организации международной кооперации в области информатики. Так в 1984-85 гг. коллектив специалистов АН СССР, академий наук республик СССР, академий наук стран Восточной Европы, разработал Концепцию новых поколений вычислительных систем. В Концепции были представлены главные направления исследований и разработок, которые следовало провести, чтобы получить новые качества информационных и вычислительных систем. Выполнение Концепции предполагалось проводить в виде десяти комплексных научных проектов, осуществляемых международными исследовательскими коллективами. Об этом было доложено на конференции SoRuCom-2006 в Петрозаводске, где была представлена структура проектов, кратко указаны основные результаты их выполнения [3, 4].

Концепция стала важной составной частью Комплексной программы научно-технического прогресса (КП НТП) стран-членов СЭВ, основой проведения единой технической политики в академиях наук и промышленности социалистических стран. В рамках КП НТП СЭВ работы по реализации Концепции выполнялись в составе проблем 1.1.4 «Разработка и освоение промышленного производства персональных ЭВМ, создаваемых в составе ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ» и 1.1.9 «Проведение фундаментальных исследований и создание нового поколения вычислительных систем». В согласованных программах работ по этим проблемам принимали участие более 60 организаций академий наук, промышленности и учебных заведений стран-участниц соглашения. Работа по этим программам велась до 1991 года - года распада СССР и самого СЭВ.

Важной вехой в области развития информатики в стране было вышедшее 28 марта 1985 года Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 271 «О мерах по обеспечению компьютерной грамотности учащихся средних учебных заведений и широкого внедрения электронно-вычислительной техники в учебный процесс». Это Постановление можно считать стартовым моментом массовой компьютеризации школ. Было решено, начиная с 1985/86 учебного года, ввести повсеместно в 9-10 классах новый предмет «Основы информатики и вычислительной техники». О деятельности по реализации этого постановления достаточно подробно докладывалось на конференции SoRuCom-2011 в Великом Новгороде [5].

О внимании руководства государства к проблеме развития отрасли информатики в стране в то время наглядно свидетельствуют и такие документы, как постановление ЦК КПСС и СМ СССР от 12 декабря 1985 года «О создании межотраслевых научно-технических комплексов и мерах по обеспечению их деятельности» (в числе образованных МНТК был и МНТК «Персональные ЭВМ» АН СССР) [6], а также вышедшее 23 января 1986 года постановление ЦК КПСС и СМ СССР «О создании и развитии производства в СССР персональных ЭВМ», в котором были определены конкретные задания по производству ПЭВМ, в том числе и для использования в сфере образования [7].

2. Прогноз АН СССР 1987 года

В 1986 году после событий в Чернобыле с поста президента АН СССР ушел Анатолий Петрович Александров и президентом стал Гурий Иванович Марчук. Одним из его первых крупных шагов на новом посту стала инициация подготовки прогноза развития по всем важнейшим направлениям академической науки на период до 2000 года и далее. В декабре 1986 года Президиум АН СССР издал постановление «О разработке прогнозов по важнейшим направлениям развития науки» [8]. Этим постановлением были утверждены представленные отделениями АН СССР перечни важнейших направлений развития науки, проспект прогноза, а также руководители составления прогноза по направлениям.

Каждый прогноз должен был содержать:

  1. Название прогноза.
  2. Значение прогнозируемого направления для развития науки и народного хозяйства. Обоснование выбранного направления.
  3. Состояние отечественной и мировой науки по данному направлению.
  4. Прогноз развития по направлению по пятилеткам до 2000 года, а где можно и далее. Намечаемые научные и практические результаты по пятилеткам.
  5. Необходимые мероприятия для реализации развития прогнозируемого направления науки или его раздела (в Академии наук СССР, в академиях наук союзных республик, в вузах, министерствах), включая ориентировочные капитальные вложения, материально-техническое обеспечение и возможную переброску ресурсов численности на эти важнейшие направления или их разделы.

Отделению информатики, вычислительной техники и автоматизации АН СССР было поручено разработать 12 прогнозов по важнейшим направлениям науки, были назначены руководители по их составлению:

6.1. СуперЭВМ, академик Мельников В. А.
6.2. ЭВМ массового применения будущих поколений, академик Наумов Б.Н.
6.3. Искусственный интеллект, академик Поспелов Г.С.
6.4. Математическое моделирование, академик Самарский А. А.
6.5. Перспективная элементная база вычислительной техники, академик Валиев К. А.
6.6. Автоматизация проектирования, академик Белоцерковский О.М.
6.7. Комплексная автоматизация производственных процессов (робототехника, гибкие автоматизированные производства, роторные линии), академик Шереметьевский Н.Н.
6.8. Научные проблемы создания программного обеспечения (языки, трансляторы, банки данных), академик Михалевич В. С.
6.9. Проблемы вычислительной диагностики, академик Тихонов А.Н.
6.10. Проблемы информатизации общества, академик Емельянов С.В.
6.11. Школьная информатика, академик Ершов А.П.

Эти прогнозы в настоящее время представляют определенный интерес для анализа с позиций сегодняшнего дня того, что из содержащегося в них сбылось, в какой степени, что не сбылось, а что из имеющегося сейчас даже и не прогнозировалось. В 1999 году, незадолго до окончания прогнозного периода, автором были рассмотрены некоторые из прогнозов в части вычислительной техники [9].

В прогнозе по СуперЭВМ предполагалось, что к 2000 году это будет вычислительная система, имеющая векторно-конвейерную архитектуру, с производительностью 100 млрд, оп/с (100 Gflops, 1011 оп/с). Производительность монопроцессора 5-10 Ефлоп/с, число процессоров 8-16, такт синхронизации 1-2 нс (тактовая частота - 0,5-1 ГГц). Степень интеграции - 1 млн. вентилей. Оперативное ОЗУ емкость 8-16 Гбайт, время цикла 5-15 нс, емкость БИС ЗУ (биполярные) 1 Мбит. Расширенное оперативное ОЗУ 32-64 Гбайт, время цикла 100 нс. Внешнее полупроводниковое ОЗУ емкость 256 - 1024 Гбайт, время цикла 200 нс. Внешняя дисковая память емкость 1024-2048 Гбайт (емкость одного накопителя 16 Гбайт, количество подключаемых накопителей 64-512).

Для сравнения приведем данные по наиболее производительной суперЭВМ из списка ТОР-500, опубликованного в ноябре 2013 года - №1 (Tianhe-2 (MilkyWay-2), Китай), а также по наиболее производительным российским системам, включенных в этот список - №37 (Ломоносов, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва) и № 84 (МВС-10П, Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН, Москва) [10, 11].

Tianhe-2 (Млечный путь): Разработка Национального университета оборонных технологий (NUDT), Китай. Представляет собой кластерную систему на базе процессоров Intel XeonE5-2692 12С с тактовой частотой 2,200 ГГц, 12 ядер в процессоре, технология - 22 нм и специализированных сопроцессоров Intel Xeon Phi 31S1P с тактовой частотой 1,1 ГГц, 57 ядер на ускоритель. В системе 16000 узлов, в каждом из которых 2 процессора и 3 сопроцессора, всего 3120000 ядер. На каждом узле установлено по 64 Гбайт оперативной памяти, всего 1024 Тбайт (модули типа DDR3 емкостью 4Гбайт, максимальная пропускная способность - 59,7 Гбайт/с). Linpack- производительность 33,86 Pflops (33,86 • 1015 оп/с) при пиковой производительности 54,9 Pflops. Используется система хранения данных емкостью 12,4 Пбайт. Потребляемая мощность - 17,808 МВатт.

Ломоносов: Разработка компании Т-платформы. Гибридная система на базе процессоров Хеоn Х5570/Х5670/Е5630, имеющих от 4 до 6 ядер, с тактовой частотой от 2,53 до 2,93 ГТц, технология - 45 нм и 32 нм, и спецпроцессоров Nvidia 2070 GPU. В системе 12346 процессоров с 52168 ядрами, а всего - 78660 ядер. Оперативная память - 92 Тбайт. Linpack-производительность 901,9 Tflops (901,9 • 1012 оп/с) при пиковой производительности 1700,2 Tflops. Система хранения данных емкостью 1,75 Пбайт. Потребляемая мощность - 2800 КВатт.

МВС-10П: Разработка компании РСК технологии. Кластерная система, в которую входит 207 вычислительных узлов. Каждый вычислительный узел имеет в своем составе 2 процессора Xeon Е5-2690, имеющих по 10 ядер, с тактовой частотой 3 ГГц, технология 22 нм, и два сопроцессора Xeon РЫ 7110Х, всего 28704 ядра. На каждом узле имеется 64 Гбайта оперативной памяти, всего в системе 13248 Гбайт. Linpack-производительность 375,7 Tflops (375,97 • 1012 оп/с) при пиковой производительности 523,8 Tflops. Потребляемая мощность - 223 КВатт.

Можно отметить, что общее направления развития супер-ЭВМ в основном совпало с прогнозируемым, однако число процессоров и ядер в самых мощных машинах росло в большей степени, чем прогнозировалось, соответственно, была достигнута более высокая производительность. При этом тактовая частота используемых микропроцессоров и их оперативная память в основном соответствовали прогнозируемым величинам.

В прогнозе по ЭВМ массового применения будущих поколений рассматривались ЭВМ центров обработки данных (ЦОД) и ПЭВМ. Прогнозировалось, что в СССР к 2000 году потребуется около 28 млн. ПЭВМ и на 2-3 порядка меньше ЭВМ центров обработки данных. Было зафиксировано, что в 1986 году стоимость ПЭВМ для деловой сферы составляла около 5000 долларов, при среднем объеме ОЗУ 256 Кбайт, среднем объеме внешней памяти - 0,5-1 Мбайт. На 1990 год прогнозировался выпуск ПЭВМ ЕС1842 быстродействием 2 млн. оп/с, ОЗУ до 2 Мбайт. Заметим, что в настоящее время средняя профессиональная ПЭВМ, имеющая процессор с тактовой частотой 3,5 - 4 ГГц, ОЗУ 4 Гбайта, и дисковую память 1 Тбайт, стоит порядка 1000 долларов.

Относительно устройств памяти прогнозировалось, что сохранят значение внешние запоминающие устройства на гибких магнитных дисках (ГМД), их емкость возрастет (89 и 133 мм) до 3 и более Мбайт. Говорилось, что по винчестерам следует ожидать создание устройств с емкость 150 и более Мбайт, а дальнейшее развитие будет затруднено, емкость оптических дисков достигнет 1 Гбайт. Отметим, что сегодня ГМД практически исчезли - их заменили устройства флеш-памяти, имеющие при меньших габаритах емкость 16 - 32 Гбайт при стоимости порядка 1000 рублей. Емкость обычно используемых винчестеров достигает нескольких Тбайт - это сильно опровергает прогноз. Наиболее распространенные оптические DVD-диски имеют емкость 4,7 Гбайт. В целом в части устройств внешней памяти реальные достижения оказались заметно выше прогнозируемых.

Экспертные оценки давали следующее распределение парка ПЭВМ по режимам использования (в 2006-2010 гг.): автономный - 40%, в локальных сетях ПЭВМ - 35%, в распределенных сетях ПЭВМ - 25%. Для ЦОД в прогнозе рассматривалась ориентация на многопроцессорные и многомашинные комплексы и создание на этих комплексах и сети ПЭВМ системы виртуальных машин, ориентированной на процессы. Один из возможных путей создания требуемых процессоров - построение их в виде мильтимикропроцессорных комплексов с конвейерной организацией. Можно отметить, что в настоящее время и количество используемых ПЭВМ, и широта областей их применения (практически всеми и везде), и количество ПЭВМ, подключаемых к глобальным сетям, значительно превзошли прогнозные ожидания.

В прогнозе по направлению Искусственный интеллект были рассмотрены 5 основных направлений: Моделирование творческих процессов; Использование методов ИИ в традиционных задачах управления, планирования и проектирования; Повышение уровня интеллектуальности в ЭВМ новых поколений; Использование методов ИИ в робототехнике и в гибких автоматизированных производствах; Создание систем, работа которых опирается на знания. Были приведены в основном качественные оценки.

В части Математического моделирования прогноз сделан по областям применения. Рассматривалось применение математического моделирования: в физике плазмы; в аэродинамике; в ядерной энергетике; при обработке информации и распознавании образов; для оптимизации существующих и создания новых технологий в химической промышленности и в биотехнологии; процессов в окружающей среде; социально- экономических вопросов; для создания новых технологий обработки материалов в машиностроении, интегрированных САПР в машиностроении, технологии разработки и производства микроэлектронных приборов. Этот прогноз носил качественный характер и в основном оказался реализованным.

В прогнозе Сети ЭВМ была рассмотрена проблема построения в стране сети передачи данных общего пользования, которая рассматривалась как 4-х уровневая структура: совокупность территориальной сети обмена данными, составляющая ядро такой сети, и взаимодействующие с ней региональные и локальные сети обмена данными, образующие три иерархических уровня коммутации и распределения потоков данных между главной вычислительной машиной и терминалами, расположенными на четвертом (абонентском) уровне иерархии. Констатировалось, что такая сеть должна включать в свой состав узлы коммутации пакетов, рассчитанные на работу со среднескоростными (1200-9600 бит/с) и высокоскоростными (до 96 Кбит/с) каналами связи. Прогноз говорил, что к 2000 году в стране появится территориальная сеть ЭВМ общего пользования с коммутацией пакетов. Предсказывалось внедрение волоконно-оптических линий связи, что приведет к резкому увеличению скорости передачи информации и качества обслуживания на сети. Прогнозировался переход на дискретные системы на основе использования импульсно-кодовой модуляции и временного разделения каналов. В период 2000-2005 гг. на основе единой цифровой сети связи страны прогнозировалось создание интегральной телекоммуникационно-информационной сети с предоставлением целого ряда новых информационно-вычислительных услуг от цифровой телефонии, в том числе для общения с удаленными ЭВМ, и систем автоматизации учрежденческих и управленческих работ до массовых информационно-справочных систем. Следует признать достаточную точность прогноза в части предсказания направления развития сетей, в частности и появившегося в 1989 году Интернета. Но даже обладая хорошей фантазией, при подготовке этого прогноза трудно было предположить, что развитие сетевых возможностей пойдет такими стремительными темпами и охватит практически весь мир.

В прогнозе по Элементной базе ЭВМ констатировалось состояние дел на 1986: в СССР были разработаны динамические БИС ОЗУ на n-МОП технологии емкостью 256 Кбит, за рубежом уже производились такие микросхемы емкостью 1 Мбит. Заказные матричные БИС на К-МОП технологии, содержащие 3000 вентилей, про- извоились в СССР, 20000 вентилей - за рубежом.

В прогнозе до 2000 г. предполагалось, что основным материалом электроники останется кремний, но будут использоваться также арсенид галлия и фосфид индия. Прогнозировалось использование топологических элементов с минимальным размером порядка 0,1-1 мкм при точности совмещения 0,01 - 0,1 мкм на базе 100-200 мм. Этот прогноз оказался точным, а в 2014 году в процессорных микросхемах уже достигнута технология 14 нм. Рассматривались пути развития ССИС - сверхскоростных интегральных схем и СБИС - сверхбольших интегральных схем. Предполагалось использование МДП и биполярных транзисторов. Прогнозировалось, что время задержки в биполярных элементах будет достигать 0,1 нс (10 ГГц), а степень интеграции в МДП СБИС - 10 млн - 100 млн элементав/кристалл. Прогнозировалось, что к 2000 г. на кремниевых СБИС будет возможность обеспечить воспроизводимость минимальных размеров 0,1 - 0,3 мкм на кристаллах размером до 103 мм2. Эго обеспечит сложность МДПТ-СБИС до 108 транзисторов/кристалл, биполярных СБИС до 107 транзисто- ров/кристалл. Отметим, что в 2011 году фирмой Altera по технологии 28 нм была выпущена самая большая на тот момент микросхема, она содержала 3,9 млрд (3,9-109) транзисторов, что достаточно близко к прогнозу. По опубликованным данным, наибольшая тактовая частота 5,5 ГГц была достигнута в 2012 году в микропроцессоре zEC12 фирмы ВМ [12], что даже несколько ниже прогнозируемой величины. Говорилось, что арсенид- галлиевые схемы могут стать основной элементной базой процессоров супер-ЭВМ. В ССИС на этих материалах будет достигнута сложность схем 106 транзисторов/кристалл. На таких микросхемах в настоящее время достигнута рабочая частота до 1 ТГц. Следует отметить, что этот прогноз оказался очень близким к реальности.

В прогнозе Научные проблемы создания программного обеспечения ЭВМ была сформулирована основная задача, стоящая перед программированием на ближайшие 15-20 лет: при умеренном росте (в 2-3 раза) числа профессиональных программистов не менее, чем в 5 раз повысить производительность их труда, повысить надежность программного продукта не менее, чем на 2 порядка, и примерно на столько же сократить удельные затраты на его сопровождение. Были выделены основные тенденции развития ПО:

  1. перераспределение функций и сложности по уровням иерархии программных и технических средств;
  2. развитие принципа иерархической модульности технических и программных компонент на основе унификации и стандартизации интерфейсов;
  3. выделение программных средств, поддерживающих работу коллективов профессионалов по созданию программных систем и программно-технических комплексов и средств индивидуального использования;
  4. интеллектуализация прикладных программных систем;
  5. создание научных основ доказательного программирования.

Прогнозировалось получить в 1996-2000 гг. нижеперечисленные результаты. Разработать теорию и соответствующие автоматизированные средства семантического анализа, синтеза и компрессии текстов на естественном языке. Разработать системы распределенных баз данных/знаний, позволяющих поддерживать широкий спектр форм представления информации (в том числе картинно-графическую, речевую) с заданием пространственно-временных характеристик предметных областей, обладающих развитыми средствами дедуктивного и индуктивного вывода, способных функционировать в условиях неполной, противоречивой, нечеткой информации, со средствами самообучения, самосовершенствования и развития, с возможностью человеко-машинного взаимодействия на естественном языке. В части ОС особое внимание уделялось введению механизмов отказоустойчивости. Планировалось создание быстрых и отказоустойчивых ОС для систем реального времени применительно к многопроцессорным резервированным системам, а также распределенным системам на основе локальных и региональных сетей. Прогнозировалось создание ОС, поддерживающих системы с высокой интеллектуальной квалификацией (речевой ввод-вывод, препроцессоры естественного языка, логический вывод, базы знаний, обучение).

В прогнозе Проблемы информатизации общества были сформулированы следующие ключевые проблемы на прогнозируемый период:

  1. Изменение структуры и характера общественной деятельности в условиях информатизации
  2. Социальная и психологическая подготовка общества к информатизации
  3. Создание экономических предпосылок эффективности информатизации
  4. Повышение роли науки в информатизации
  5. Развитие информационной инфраструктуры общества и всех ее компонентов
  6. Анализ возможных негативных последствий информатизации и путей их преодоления

В прогнозе Школьная информатика [13] было написано: «Представляется, что в СССР к 2000 г. будет уже взят разбег на полную информатизацию с выходом на насыщение примерно к 30-40 гг. XXI столетия». Прогноз строился через рассмотрение проблем реализации «оконечной» деятельности, непосредственно реализующей цели школьной информатики, и «обеспечивающей» деятельности, происходящей, как правило, за пределами школы и предшествующей оконечной деятельности.

Прогноз по реализации на 2000 г.:

Курс информатики - повсеместное преподавание курса информатики VIII, IX со средней долей контактного времени 50-60%. Завершение апробации стабильного учебника по интегрированному курсу информатики V-VIII. Учебное применение ЭВМ - Внедрение в школу порядка 5000 обучающих программ с покрытием всех предметов и всех классов, начиная с V, VI. Доступность: в среднем 6-8 раз в год для каждого по каждому предмету.

Орудийное применение ЭВМ - Доступность - каждому ученику в пределах 30% общего контактного времени, выделяемого на учащегося.

Трудовое применение ЭВМ - 1 - 1,5 млн. выпускников с адекватной подготовкой по информатике, вычислительной технике и смежным с ними профессиям.

Досуговое применение ЭВМ - Свободная доступность всем.

Учительское применение ЭВМ - Начальный опыт - 1 млн. учителей; регулярное применение - 500 тыс. Организационное применение ЭВМ - Интеграция АСУ «Школа» и «Образование», полный переход на новый документооборот.

Дефектологическое применение ЭВМ - В стадии внедрения полного ассортимента обучающих программ во всех школах.

Педвузовское применение ЭВМ - Полное обеспечение потребностей.

Прогноз по обеспечению на 2000 г.:

Наука - Экспериментальные школы с новыми формами учебного процесса. Завершение апробации интегрированных курсов. Модель полной информатизации и образовательные основы новых трудовых процессов.

Методика - Методическое обеспечение интегрированных курсов и применение ЭВМ в начальной школе. Методические основы альтернативных форм учебного процесса.

Учебники - Учебник, пособие, книги для чтения и энциклопедия для интегрированного курса по информатике V-VIII. Учебники по интегрированным курсам. Пробные учебники по альтернативным формам обучения. Компьютеры - 4-5 млн. ПЭВМ 2-го поколения и их БПО.

Программы - 7-10 тыс. сертифицированных программ. ПО интегрированного курса информатики V-VIII. ПО применения ЭВМ в начальной школе. ПО нескольких интегрированных курсов.

Школа - Завершение строительства школьной инфраструктуры.

Система - Завершение строительства системной инфраструктуры школьной информатики.

Подготовка - 100 тыс. учителей информатики. 60 тыс. заведующих кабинетами ВТ. 100 тыс. учителей- предметников, специально подготовленных для ведения интегрированных курсов.

Переподготовка - Переподготовка 300 тыс. учителей информатики, 50 тыс. заведующих кабинетами ВТ, 100 тыс. учителей для ведения интегрированных курсов.

Ориентация - 1 млн. учителей и работников образования.

Список литературы

  1. Постановление ЦК КПСС и СМ СССР от 29.07.1983 № 729-231 «О дальнейшем развитии работ в области вычислительной техники».
  2. Постановление СМ СССР от 29.07.1983 № 730-232 «О мерах по обеспечению работ в области вычислительной техники и ее применения в народном хозяйстве».
  3. Захаров В.Н., Лавренюк Ю.А. Концепция новых поколений вычислительных систем - последняя крупная инициатива социалистических стран в области вычислительной техники и информатики // «Вестник компьютерных и информационных технологий», 2007, № 3, с. 44-51.
  4. Zakharov V. and Lavrenjuk Ju. Conception of New Generation Computer Systems - The Last Large-Scale Initiative in Computers of the COMECON Countries: A Glance after Twenty Years // PERSPECTI VIES ON SOVIET AND RUSSIAN COMPUTING. First IFIP WG 9.7 Conference, SoRuCom 2006, Petrozavodsk, Russia, July 3-7, 2006, Revised Selected Papers. IFIP Advances in Information and Communication Technology, 2011, vol. 357/2011, ISBN 978-3-642-22815-5, pp. 50-63.
  5. Захаров B.H. Школьная информатика в России - техническая база начального периода // Труды SORUCOM-2011. Вторая Международная конференция «Развитие вычислительной техники и ее программного обеспечения в России и странах бывшего СССР». 12-16 сентября 2011 г., Великий Новгород, с. 115-120.
  6. Постановление ЦК КПСС и СМ СССР от 12.12.1985 N° 1230 «О создании межотраслевых научно-технических комплексов и мерах по обеспечению их деятельности».
  7. Постановление ЦК КПСС и СМ СССР от 23.01.1986 «О создании и развитии производства в СССР персональных ЭВМ».
  8. Постановление Президиума АН СССР от 10.12.1986 № 1456 «О разработке прогнозов по важнейшим направлениям развития науки».
  9. Захаров В.Н. Компьютеры и компьютерные технологии за 15 лет: прогнозы и реальность // Системы и средства информатики. Выл. 9. М.: Наука. Физматлиг, 1999, с. 97-118.
  10. Тор500 - мировой рейтинг пятисот самых производительных (на тесте Linpack) вычислительных машин мира. Электронный ресурс в сети Интернет.
  11. Абрамов С.М., Лилитко Е.П. Состояние и перспективы развития вычислительных систем сверхвысокой производительности // Информационные технологии и вычислительные системы, 2013, № 2, с. 6 - 22.
  12. Горшенин А.К., Замковец С.В., Захаров В.Н. Параллелизм в микропроцессорах // Системы и средства информатики, 2014, Т. 24, №1, с. 47-61.
  13. Ершов А.П. Школьная информатика. Предисловие В.Н. Захаров // Информатика и образование, 2005, № 1,с. 3-14.

Об авторе: Институт проблем информатики РАН
Москва, Россия
vzaharov@ipiran.ru
Материалы международной конференции Sorucom 2014 (13-17 октября 2014)
Помещена в музей с разрешения авторов 5 Января 2015

Проект Эдуарда Пройдакова
© Совет Виртуального компьютерного музея, 1997 — 2017