МЭСМ

МЭСМ

МЭСМ (Малая электронная счётная машина) — одна из первых в СССР и континентальной Европе электронно-вычислительных машин^[1][2][3]. Разрабатывалась лабораторией С. А. Лебедева (на базе киевского Института электротехники АН УССР^[укр.], позднее — Института электродинамики АН УССР) с конца 1948 года.

Первоначально МЭСМ задумывалась как макет или модель Большой электронной счётной машины (БЭСМ), первое время буква «М» в названии означала «модель»^[4]. Работа над машиной носила исследовательский характер, в целях экспериментальной проверки принципов построения универсальных цифровых ЭВМ. После того, как машина доказала пригодность для решения реальных задач, она была переименована в «Малую электронную счётную машину».

Элементы арифметического узла с логическими схемами, которые обеспечивали выполнение арифметических и логических операций были отработаны на макете, изготовленным в июне 1950 года, который показал работоспособность и надёжность к августу 1950 года. Первую программу для проверки работы циклических алгоритмов (вычисление факториала) машина успешно выполнила 4 августа 1950 года^[5].

История создания и эксплуатации

Современный вид здания в Феофании (нынешний адрес: ул. Академика Лебедева, 19), где разрабатывалась МЭСМ. Машина находилась в левом крыле здания на первом этаже (шесть окон, ближайших к точке съёмки)

К концу 1949 года разработана архитектура машины, а также принципиальные схемы отдельных блоков.

В 1950 году машина была смонтирована в двухэтажном здании бывшего общежития женского монастыря в Феофании (под Киевом), где до Великой Отечественной войны размещалась психиатрическая лечебница^[6].

6 ноября 1950 года — выполнен второй пробный пуск машины, в ходе которого решалась задача:

${\displaystyle \left\{{\begin{array}{lcl}y''+y&=&0\\y(0)&=&0\\y(\pi )&=&0\end{array}}\right.}$

4 января 1951 года — решены первые задачи: вычисление суммы ряда факториалов нечётных чисел и возведение в степень чисел с дробью.

25 декабря 1951 года — принята в эксплуатацию государственной комиссией АН СССР во главе с академиком М. В. Келдышем.

12 января 1952 года лабораторией методов вычислений и расчётов (при Институте математики АН УCCР), руководимой Е. Л. Ющенко, начата регулярная эксплуатация МЭСМ.

В конце 1954 года лаборатория вычислительной техники была передана в Институт математики АН УCCР и слита с лабораторией методов вычислений и расчётов, которую возглавлял Б. В. Гнеденко^[7].

Эксплуатация МЭСМ

В 1952—1953 годах на МЭСМ были решены следующие задачи (цитата из воспоминаний Е. Л. Ющенко^[4][8]):

• составление таблиц для статистического приёмочного контроля (постановка задачи Б. В. Гнеденко, исполнитель Е. Л. Ющенко);
• динамические задачи теории упругости (постановка задачи А. И. Ишлинского, исполнитель А. А. Ющенко);
• выбор оптимальных параметров шахтных канатов (постановка задачи Г. И. Савина и А. И. Ишлинского, исполнитель А. А. Ющенко);
• определение областей устойчивости электроэнергосистем, в частности, Куйбышевской ГЭС (постановка задачи Л. В. Цукерника, исполнители В. С. Королюк, Е. Л. Ющенко);
• расчёт тепловых напряжений строительных конструкций (постановка задачи А. Д. Коваленко, исполнитель Е. Л. Ющенко);
• обработка геодезических наблюдений (постановка задачи Н. И. Якубецкой, исполнитель Е. Л. Ющенко);
• расчёт задач синтеза аммиака (исполнители Е. Л. Ющенко и Л. Н. Иваненко);
• оценка объёмов земляных работ при проектировании автодорог (постановка задачи А. К. Хавкина, Киевский автодорожный институт; исполнители Е. Л. Ющенко, Л. Н. Иваненко, А. М. Сибирко).

Задачи, решаемые на МЭСМ:

• оптимизация прокладки магистральных высоковольтных линий электропередач, в частности: Куйбышевская ГЭС — Москва (Е. Л. Ющенко) — с 1952 г.;
• внешняя баллистика (с 1952 по 1957 г.), поставлена М. В. Келдышем, в разработке методов решения принимали участие Ю. А. Митропольский и его ученик А. А. Ющенко, программы расчёта составлялись Е. Л. Ющенко в сотрудничестве с известными московскими учёными и программистами М. Р. Шурой-Бурой и Ю. Д. Шмыглевским;
• нелинейная механика (Ю. А. Митропольский, исполнитель А. А. Ющенко, программирование Е. Л. Ющенко);
• расчёт тепловых напряжений строительных конструкций (постановка А. Д. Коваленко, Институт механики АН УССР, программирование Е. Л. Ющенко).

В 1954 году для МЭСМ Е. Л. Ющенко разработала экспериментальную программирующую программу, составляющую по простым арифметическим выражениям программы в машинных кодах, которые вычисляют их значение^[8]. При разработке этой программы был приобретён опыт, который использован при реализации компиляторов Адресного языка программирования.

Машина эксплуатировалась до 1957 года, после чего была передана в Киевский политехнический институт для учебных целей. В 1959 году МЭСМ демонтировали: «Машину разрезали на куски, организовали ряд стендов, а потом… выбросили» — вспоминал Б. Н. Малиновский^[9]. Несколько оставшихся от МЭСМ электронных ламп и других компонентов хранятся в Фонде истории и развития компьютерной науки и техники при Киевском доме учёных НАН Украины^[9].

Характеристики ЭВМ

• арифметическое устройство: универсальное, параллельного действия, на триггерных ячейках;
• представление чисел: двоичное, с фиксированной запятой, 16 двоичных разрядов на число, плюс один разряд на знак;
• система команд: трёхадресная, 20 двоичных разрядов на команду. Первые 4 разряда — код операции, следующие 5 — адрес первого операнда, ещё 5 — адрес второго операнда, и последние 6 — адрес для результата операции. В некоторых случаях (в командах сравнения или, что то же самое — условного перехода) третий адрес использовался в качестве адреса следующей команды. Операции: сложение, вычитание, умножение, деление, сдвиг, сравнение с учётом знака (как часть команды условного перехода), сравнение по абсолютной величине (как часть команды условного перехода), передача управления (безусловный переход), передача чисел с магнитного барабана и обратно, команда сложения команд (для работы с элементами массивов)^[8], остановка;
• оперативная память: на триггерных ячейках, для данных — на 31 число, для команд — на 63 команды^[10];
• постоянная память: штекерная, для данных — на 31 число, для команд — на 63 команды;
• тактовая частота: 5 кГц;
• быстродействие: 50 операций в секунду^[10] (полное время одного цикла составляет 17,6 мс; операция деления занимает от 17,6 до 20,8 мс);
• количество электровакуумных ламп: 6000 (около 3500 триодов и 2500 диодов);
• занимаемая площадь: 60 м²;
• потребляемая мощность: около 25 кВт.

Данные и программы считывались с перфокарт, перфолент или набирались с помощью штекерного коммутатора. Также использовался магнитный барабан, хранящий до 5000 кодов чисел или команд. Для вывода использовались: фотокамеры для получения данных на фотоплёнке или фотобумаге; перфорирующие устройства (с 1953 г.) и электромеханическое печатающее устройство (с конца 1953 г.).

Примечания

1. МЭСМ // Энциклопедия кибернетики. — Киев: Наукова думка, 1974. — Т. 2. — С. 36. — 623 с.
2. До этого ЭВМ были разработаны и начали эксплуатироваться только в двух странах — США и Англии.
3. При этом необходимо учитывать, что первые вычислительные машины, которые можно назвать компьютерами, в континентальной Европе появились в Германии (Z3 (1941 год) и Z4 (1950) Конрада Цузе). Но, так как они были релейными, то они классифицируются как электромеханические вычислительные машины, а не электронные.
4. Малиновский Б. Н. [lib.ru/MEMUARY/MALINOWSKIJ/0.txt История вычислительной техники в лицах]. — Киев: фирма «КИТ», ПТОО «А. С. К.», 1995. — 384 с. — ISBN 5-7707-6131-8.
5. Сергей Алексеевич ЛЕБЕДЕВ — создатель первой в континентальной Европе и в Советском Союзе цифровой электронной вычислительной машины (МЭСМ)  (неопр.). Дата обращения: 7 февраля 2020. Архивировано 7 февраля 2020 года.
6. Малиновский Б. Н. Первая отечественная ЭВМ и её создатели (к 40-летию ввода МЭСМ в регулярную эксплуатацию) // Управляющие системы и машины : журнал. — М.: Наука, 1992. — № 1/2. — С. 3—15. Архивировано 2 апреля 2013 года.
7. Гнеденко Б. В. Воспоминания. Моя жизнь в математике и математика в моей жизни. — Москва: Ленанд, 2015. — 624 с. — ISBN 978-5-9710-1416-4.
8. Ющенко Ю. А. Указатели (Pointers) в программах на компьютере МЭСМ  (рус.) (2021). Дата обращения: 3 декабря 2021. Архивировано из оригинала 22 сентября 2021 года.
9. Малиновский Борис Николаевич. Нет ничего дороже. Кибернетическая техника  (неопр.). Дата обращения: 6 декабря 2010. Архивировано 11 марта 2010 года.
10. Бусленко, 1977, с. 58.

Литература

• Бусленко Н. П., Бусленко В. Н. Беседы о поколениях ЭВМ. — М.: Молодая гвардия, 1977. — 240 с. — (Эврика). — 100 000 экз.

Ссылки

• Дашевский Л. Н., Шкабара Е. А. Как это начиналось : Воспоминания о создании первой отечественной электронной вычислительной машины — МЭСМ (рус.). — Москва: Знание, 1981. — 63 с.
• Малая электронно-счетная машина (МЭСМ), fakty.ua
• Рождение МЭСМ
• Фотография МЭСМ
• МЭСМ (недоступная ссылка) на сайте «Музей истории отечественных компьютеров»
• M. Tarasova. Remembering a remarkable Soviet computing pioneer (англ.). The Official Google Blog (25 декабря 2011). — Видеозапись рассказа Б.Малиновского об истории создания МЭСМ. Дата обращения: 26 декабря 2011. Архивировано 5 февраля 2012 года.
• 60 лет назад в СССР был создан первый в континентальной Европе программируемый компьютер