Техника - молодёжи 1956-03, страница 34

Г

БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СЧЕТНЫЕ МАШИНЫ - ПЕРЕБОРОТ

В НАУКЕ ♦

МАГНИТНАЯ ПАМЯТЬ

♦

8 ТЫСЯЧ ОПЕРАЦИЙ В СЕКУНДУ

в. МЕЛЬНИКОВ и С. ПОЗДНЯКОВ

Скорость — это один из решающих факторов во многих научных и инженерно-технических вопросах. В понятии о скорости есть своеобразная романтика, хорошо знакомая молодежи. Как вихрь, проносится спортивная машина, серебряной стрелой режет воздух реактивный самолет, со звоном вьется стружка на станке скоростного резания. Везде идет борьба за экономию самого дорогого в жизни человека — времени. Эта борьба за производительность труда, за повышение жизненного уровня народа.

Однако, помимо общепринятого понятия о скорости как о движении физического тела в пространстве, есть еще и другие понятия. Вероятно, мало кто задумывался о скорости счета. Можно быстро считать в уме, еще быстрее пользоваться счетами и арифмометром — кажется, что в этой проблеме нет ничего важного для науки и молодые романтики с презрением отвернутся от этой проблемы. То ли дело скорость 11 километров в секунду, и можно полететь на Марс!

Развитие электроники, радиотехники и теории автоматического управления, особенно в последние годы, привело к созданию ряда замечательных машин и автоматов. Наиболее значительным достижением электронной автоматики явилось создание быстродействующих счетных машин. В механических счетных системах предел скорости определялся инерцией механических подвижных частей, переход к электронным счетным системам, являющимся практически безинерционными, позволил достичь необычайно больших скоростей. Так, например, современная счетная машина способна с большой точностью просчитывать траекторию полета снаряда быстрее, чем летит сам снаряд. Таким образом, математики вместе с летчиками, автомобилистами, рабочими-скоростниками участвуют в борьбе за скорость и добились уже больших успехов.

Каково же значение быстродействующих счетных машин и в каких областях науки и техники они применяются?

Большие цифровые счетные машины универсальны, они с одинаковым успехом могут обслуживать математиков и физиков, астрономов и геологов, химиков и физиологов и даже..Г помогать переводчикам. Трудно назвать такую область науки, в которой не нашлось бы проблем для решения на быстродействующих счетных машинах. Поэтому универсальные цифровые машины способствуют прогрессу огромного большинства наук. Кроме того, машины выполняют не только математические, ко и логические операции, что еще больше расширяет области их применения. Открываются возможности с помощью быстродействующих электронных машин переводить тексты с любого языка на любой, осуществлять управление полетами и посадками самолетов в масштабах целого аэропорта, автоматически обрабатывать на станках сложные детали, регулировать движение при помощи светофоров в целом районе и даже городе.

СЛОВО О ШЕСТОЙ ПЯТИЛЕТКЕ

«В связи с задачами, поставленными проектом Директив, необходимо всемерно усилить работы по созданию новых вычислительных машин. Это повлечет за собой громадное повышение производительности труда в самых разнообразных отраслях науки, техники, народного хозяйства».

Академик С. Лебедев

Машины этого типа получают применение для производства расчетов с рабочими и служащими больших предприятий, для подбора книг или статей по нужному вопросу в крупных библиотеках. Пользуясь машиной, можно , не строить дорогостоящих моделей, а быстро и очень точно произвести расчеты, заменяющие испытания многих конструкций, в частности мостов, самолетов, автомобилей, ракет и т. д. С помощью машин можно предсказывать погоду, довольно быстро решать шахматные этюды и многое другое. Но самое главное, машины позволяют решить очень много научных и инженерно-технических проблем, ранее решаемых упрощенно или даже неразрешимых. Но не нужно думать, что научная мысль породила в наши дни какого-то робота, способного сознательно действовать и заменить человека. Правда, у машины действительно есть запоминающее устройство, называемое «памятью». Она может «запомнить» заданную ей программу действий, может «запомнить» слова и грамматические правила для перевода текста, может осуществлять логические действия, но «запоминание» это чисто механическое, а выполнение логических действий — автоматическое. Ведь никого не удивляет фотоснимок или граммпластин-ка, которые «запоминают» объект съемки или голос. Машина, обращаясь к своей «памяти» и выполняя логические операции, производит все это автоматически и не может сознательно анализировать явления. Какие бы сложные логические операции и совокупности операций ни выполняла машина, она подчиняется во всех своих действиях программе, заданной человеком. Поэтому машины не заменяют человека, а облегчают его работу, разгружая его время и избавляя от многих утомительных и трудоемких занятий.

Если известна физическая сущность процесса, то, как правило, он может быть описан математическими уравнениями или системой этих уравнений, решение которых даст полную картину явления. Большинство математических уравнений и задач из системы этих уравнений может быть сведено к большому количеству элементарных арифметических действий, например сложению, вычитанию и т. д. Быстродействующие электронные цифровые машины и используют этот принцип, то-есть решают задачи, выполняя элементарные действия.

Примером таких машин является быстродействующая электронная счетная машина Академии наук СССР — «БЭСМ», построенная коллективом советских инженеров под руководством академика С. А, Лебедева. Эта машина производит в среднем 7 — 8 тыс. операций над девятизначными десятичными числами за одну секунду и заменяет труд десятков тысяч вычислителей, то-есть за несколько часов на машине выполняется столько расчетов, сколько опытный вычислитель не может сделать за всю свою жизнь.

Например, расчет профиля корпуса самолета решается методом механического макетирования и испытанием в аэродинамических трубах. Для проверки одного варианта требовалась работа большой группы людей — техников, инженеров, математиков ■—в течение примерно десяти дней. На БЭСМ подобные варианты рассчитываются за время около десяти минут.

Познакомимся с общей схемой БЭСМ и ее основными узлами (рис. 1):

Арифметическое устройство (АУ), на котором осуществляются все арифметические действия: сложение, умножение, вычитание, деление.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), в котором записываются и хранятся программа вычислений, промежуточные результаты и исходные данные.

Магнитное запоминающее устройство (МЗУ), состоящее из магнитного барабана, на котором можно записать и хранить 5 тыс. чисел, и магнитной ленты, на которой записывается 120 тыс. чисел.

Устройство управления (УУ), обеспечивающее согласованное действие как отдельных узлов, так и всей машины в целом.

30