Лебедев информатик. С. А. Лебедев, краткая биография научных достижений и личной стойкости

Сергей Алексеевич Лебедев родился 2 ноября 1902 г. в Нижнем Новгороде в семье учителей. Получив в апреле 1928 г. диплом инженера-электрика, С.А. Лебедев стал преподавателем МВТУ им. Баумана и одновременно старшим научным сотрудником ВЭИ. Вскоре он возглавил группу, а затем и лабораторию электрических сетей. В 1939 г. С.А.Лебедев защитил докторскую диссертацию, не будучи кандидатом наук. В её основу была положена разработанная им теория искусственной устойчивости энергосистем. Почти каждая работа учёного в области энергетики требовала создания вычислительных средств для выполнения расчётов в процессе её проведения либо для включения их в состав разрабатываемых устройств.

Академик Лебедев – один из основоположников отечественной электронной вычислительной техники. Деятельности С. А. Лебедева в качестве теоретика и практика конструирования цифровых ЭВМ предшествовали его выдающиеся работы по электротехнике (в первую очередь создание теории "искусственной устойчивости" электрических систем и соответствующих автоматических регуляторов) и в области разработки и использования средств аналоговой вычислительной техники для автоматизации расчетов режимов функционирования электрических сетей.

В 1945 г. Лебедев создал первую в стране электронную аналоговую вычислительную машину для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений, которые часто встречаются в задачах, связанных с энергетикой. С осени 1948 г. С.А. Лебедев начал разработку Малой электронной счетной машины (МЭСМ). Для определения набора операций МЭСМ он пригласил приехать в Киев А.А. Дородницына и К.А. Семендяева. Основы построения МЭСМ обсуждались в январе-марте 1949 г. на созданном С.А. Лебедевым семинаре, в котором участвовали М.А. Лаврентьев, Б.В. Гнеденко, А.Ю. Ишлинский, А.А. Харкевич и сотрудники лаборатории С.А. Лебедева.

С именем С. А. Лебедева связаны важнейшие события в истории отечественной вычислительной техники:
– создание первых отечественных цифровых вычислительных машин с хранимой программой – МЭСМ в 1951 г. и БЭСМ в 1953 г.;
– разработка серийной вычислительной машины М-20 первого поколения и затем – полупроводниковых вычислительных машин второго поколения, программно совместимых с М-20;
– В 1958 г. С. А. Лебедевым и В. С. Бурцевым (ныне академиком РАН) были созданы вычислительные комплексы на базе машин М-40 и М-50 первого поколения для первой системы противоракетной обороны страны (ПРО). Среди удостоенных Ленинской премии разработчиков этой системы – генеральный конструктор ПРО Г. В. Кисунько, С. А. Лебедев и В. С. Бурцев.
– появление высокопроизводительной универсальной вычислительной машины БЭСМ-6 с производительностью 1 млн. операций в секунду, рекордной во второй половине 60-х годов для компьютерного парка СССР, на многие годы ставшей главным инструментом ученых для решения задач математического моделирования в разных областях науки. Быстродействие машины определялось как применением высокочастотных полупроводниковых элементов, так и ее новой развитой структурой, основными сторонами которой являлись: глубокое совмещение работы всех внутренних и внешних устройств машины и организация конвейерной обработки команд. Без преувеличения можно сказать, что многие новые принципы, положенные в основу серийной БЭСМ-6, предвосхитили то, что считается обязательным для современных вычислительных систем. За создание БЭСМ-6 коллектив ее разработчиков во главе с С. А. Лебедевым был награжден Государственной премией СССР в области науки и техники;
– организация инженерной школы разработки универсальных высокопроизводительных машин-суперкомпьютеров.

Создание в тяжелые послевоенные годы оригинальной отечественной ЭВМ и многих последующих все более производительных вычислительных машин было научным подвигом С. А. Лебедева и его соратников.

С. А. Лебедевым были предложены многие решения (распараллеливание в ЭВМ процесса обработки данных, использование новых элементов и технологий, принцип модульности построения вычислительных систем), внедрение которых привело к значительному увеличению производительности ЭВМ.

Высказанные С. А. Лебедевым идеи создания многопроцессорных и многомашинных вычислительных комплексов различной организации реализовывались в дальнейшем коллективами разработчиков ИТМ и ВТ. Эти комплексы многие годы успешно использовались и используются до сих пор для выполнения важнейших работ, в том числе в центрах управления полетами космических аппаратов, в системах противоракетной обороны страны.

Велика роль ученого и в области разработки математического обеспечения ЭВМ. С. А. Лебедев одним из первых понял значение системного программирования и важность сотрудничества программистов-математиков и инженеров по созданию вычислительных систем

В человеческом смысле основными чертами С. А. Лебедева, которые отмечают все коллеги и ученики, были справедливость, доверие к людям, требовательность, доброта и полное отсутствие чувства своего превосходства по отношению к другим. Сергей Алексеевич Лебедев умер 3 июля 1974 г. Он похоронен в Москве, на Новодевичьем кладбище. Имя выдающегося ученого, гражданина и патриота академика С. А. Лебедева носит ныне Институт точной механики и вычислительной техники.

Академик Сергей Алексеевич Лебедев, под руководством которого в Украине была создана первая на континенте Европы ЭВМ - Малая электронная счетно-решающая машина (МЭСМ), словно бы прожил две жизни. Первая совпала с детством, учебой и двадцатью годами научной деятельности в области энергетики, вторая была целиком отдана компьютеростроению - созданию ЭВМ и организации их серийного выпуска. Между ними - пять лет, проведенных в Киеве, переход от первой жизни ко второй.

Сергей Алексеевич Лебедев родился 2 ноября 1902г. в Нижнем Новгороде в семье учителей. Безукоризненная честность и трудолюбие ставились в семье во главе воспитания. Ниточки из детства тянулись ко всему, что делали впоследствии Сергей и остальные дети Лебедевых.

Окончив в 1928г. Высшее техническое училище (МВТУ) им. Баумана в Москве и получив диплом инженера-электрика, С.А. Лебедев стал преподавателем МВТУ им. Баумана и одновременно младшим научным сотрудником Всесоюзного электротехнического института (ВЭИ). Вскоре он возглавил в нем группу, а затем лабораторию электрических сетей.

В 1933г. совместно с А.С. Ждановым опубликовал монографию "Устойчивость параллельной работы электрических систем", дополненную и переизданную в 1934г. В мировой литературе к тому времени еще не было подобной работы, которая настолько полно и разносторонне освещала проблему устойчивости энергосистем. Дифференциальные уравнения электромагнитного и электромеханического переходных процессов для синхронных машин, приведенные в книге, получили название уравнений Лонглея-Лебедева-Жданова (Лонглей - американский ученый, авт.). Они дали возможность успешно решать ряд задач анализа режимов энергосистем и синтеза автоматических регуляторов возбуждения синхронных машин. Еще через год ВАК присвоил молодому ученому звание профессора. В 1939 г. Лебедев защитил докторскую диссертацию, не будучи кандидатом наук. В ее основу была положена разработанная им теория искусственной устойчивости энергосистем.

Почти двадцать лет проработал Сергей Алексеевич в ВЭИ. Последние десять лет он руководил отделом автоматики. До войны ВЭИ являлся одним из самых известных научно-исследовательских институтов, где работал ряд ученых с мировым именем. Отдел автоматики занимался проблемой управления энергетическими системами (С.А.Лебедев, П.С. Жданов, А.А. Гродский), теорией автоматического регулирования (Л.С. Гольдфарб, Д.И. Марьяновский, В.В. Солодовников), новыми средствами автоматики (Д.В. Свечарник), телемеханикой (А.В. Михайлов) и представлял собой настоящее созвездие молодых талантов. Замечательной особенностью института было наличие в нем достаточно мощной производственной базы, благодаря чему результаты исследований быстро внедрялись в практику.

Малиновскому Борису Николаевичу, известному в Украине и за рубежом ученому в области теории проектирования и применения цифровых управляющих машин, удалось разыскать одного из ветеранов ВЭИ - профессора, доктора технических наук Д.В. Свечарника, поделившегося своими воспоминаниями о Сергее Алексеевиче.

«Надвигалась война. Отдел переключился на оборонную тематику. Мы с Сергеем Алексеевичем начали работу - впервые непосредственно совместную - над созданием боевых средств, самонаводящихся на излучающую или отражающую излучение цель. В сентябре 1941 г. Сергей Алексеевич эвакуировался с ВЭИ в Свердловск. Мне пришлось больше заниматься созданием головки самонаведения (тогда и были впервые разработаны и потом запатентованы так называемые экстрафокальные головки), Сергею Алексеевичу - аэродинамикой и динамикой летательного аппарата (им была разработана четырехкрылая система с автономным управлением по независимым координатам)... В 1944 г. ВЭИ вернулся в Москву, и начались продувки моделей нашего летательного аппарата в Жуковском, под Москвой. Результаты обсуждали с академиками Христиановичем и Дородницыным. Вместе уже в 1945-1946 гг. проводили натурные испытания на Черном море. И хотя мы оба в равной степени числились главными конструкторами «управляемого оружия», доклад на комиссии Совета Министров СССР Сергей Алексеевич поручил мне. Сам он только отвечал на вопросы «по своей части». Кто-то из членов комиссии прикрепил к своей груди «замарбличенную», внешне совершенно темную лампочку, и, как бы он ни приседал, отпрыгивал в сторону, тупорылая акула со взаимно перпендикулярными плавниками все время самонаводилась на его грудь - это впечатляло. Маршал авиации Жаворонков дал высокую оценку нашей работе и рассказал, чего стоит авиации обычными бомбами поразить не только боевой огрызающийся корабль, но даже скромную баржу. И когда в октябре 1946 г. на натурных испытаниях в Евпатории, где я был вместе с Сергеем Алексеевичем, было получено прямое попадание в баржу, мы молча обнялись...

Таким он был - талантливым ученым и скромным человеком, терпеливым воспитателем и строгим руководителем, рассудительным и смелым в действиях, терпимым к ошибкам, но ненавидящим подлость и измену».

В годы войны, находясь в Свердловске, С.А. Лебедев в удивительно короткие сроки разработал быстро принятую на вооружение систему стабилизации танкового орудия при прицеливании. Никто не знает, скольким танкистам в годы войны она спасла жизнь, позволяя наводить и стрелять из орудия без остановки машины, что делало танк менее уязвимым. За работу в области военной техники С.А. Лебедев был награжден орденом Трудового Красного Знамени и медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

Почти каждая работа ученого в области энергетики сопровождалась созданием вычислительных средств для выполнения расчетов в процессе ее проведения или для включения их в состав разрабатываемых устройств. Так, для расчета тысячекилометровой сверхмощной (9600 МВт) линии электропередачи Куйбышевский гидроузел - Москва пришлось создать высокоавтоматизированную установку из мощных индуктивностей и емкостей, реализующую математическую модель линии. Это грандиозное сооружение было установлено в одном из зданий на площади Ногина в Москве. Второй экземпляр модели был собран в Свердловске. Использование модели, а по существу, специализированного вычислительного устройства, позволило быстро и качественно провести необходимые расчеты и составить проектное задание на уникальную линию электропередачи.

Для системы стабилизации танковой пушки и автоматического устройства самонаведения на цель авиационной торпеды потребовалось разработать аналоговые вычислительные элементы, выполняющие основные арифметические операции, а также дифференцирование и интегрирование. Развивая это направление, Лебедев в 1945 г. создал первую в стране электронную аналоговую вычислительную машину для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений, которые часто встречаются в задачах, связанных с энергетикой.

В книге «Александр Александрович Богомолец. Воспоминания современников» (Киев. 1982 г.) академик М.А. Лаврентьев, написал: «Лебедев еще в Москве начал теоретически заниматься этим вопросом (созданием электронно-счетных машин) и по приезде в Киев приступил к созданию отдельных макетов. В Феофании (под Киевом) стоял полусожженный фашистами двухэтажный дом. Этот дом был восстановлен, и там разместилась первая в Советском Союзе лаборатория по созданию первой в стране электронно-счетной машины».

Это утверждение является единственным письменным свидетельством, которое говорит о времени появления у С.А. Лебедева замысла построения цифровой ЭВМ. Сам С.А. Лебедев по этому поводу никогда в своих научных трудах не высказывался. Тем не менее по воспоминаниям близких ему людей, мысль о построении цифровой электронной вычислительной машины, с использованием двоичной системы счисления, действительно, возникла у него в довоенные годы.

Использование двоичной системы счисления позволяло в качестве элементной базы вычислительных средств использовать широчайший круг физических устройств и явлений, в том числе электронные лампы. С другой стороны методика выполнения арифметических операций в двоичной системе счисления и анализ особенностей численных методов решения математических задач становились теоретической базой для построения цифровой вычислительной машины, что и увлекло сорокалетнего ученого, а в дальнейшем определило его вторую творческую жизнь. Опыт работы С.А. Лебедева в энергетике, в том числе создание сложных и очень громоздких автоматизированных моделирующих установок также помог С.А. Лебедеву уверовать в необходимость и возможность построения совершенно необычных по тем временам электронных гигантов, какими были первые ЭВМ.

Война отдалила, но не повлияла на замысел ученого создать цифровую ЭВМ. Судьбоносным стал переезд в Киев. Будучи избран в 1945 году действительным членом АН Украины С.А. Лебедев в 1946 г. становится директором Института энергетики АН Украины.

Получив в свое распоряжение институт, где развивались два малосовместимых научных направления - электротехническое и теплотехническое. Через год по предложению С.А. Лебедева институт разделяется на два: электротехники и теплоэнергетики. Он становится директором Института электротехники. Это освобождает его от забот по выполнению чуждой ему теплотехнической тематики. Совместно с лабораторией д.т.н. Л.В. Цукерника С.А. Лебедев первоначально продолжил исследования по управлению энергосистемами и за эти работы им была присуждена Государственная премия. Следующим шагом стало создание собственной лаборатории моделирования и регулирования. С осени 1948 года С.А. Лебедев сориентировал лабораторию на вычислительную технику и полностью переключился на реализацию идеи создания ЭВМ. «Принцип работы быстродействующей машины - принцип арифмометра», - скажет он позднее выступая два года спустя на закрытом ученом совете Института электротехники и Института теплоэнергетики АН Украины. «Принцип арифмометра» был первоначальным, а поскольку электронным арифмометром надо было управлять, добавились принципы программного управления и автоматического выполнения программы.

С. А. Лебедев с коллегами

На первом этапе работ новое детище С.А. Лебедева получило название Модель электронной счетной машины (МЭСМ). По замыслу ученого принципы построения новой машины надо было проверить на модели, а лишь потом переходить к ее созданию.

В октябре-декабре 1948г. С.А. Лебедев организовал семинар для общего ознакомления с проблемами цифровой вычислительной техники сотрудников его лаборатории, а в январе - марте 1949 г. на семинаре были обсуждены принципы построения МЭСМ. В работе семинара участвовали М.А. Лаврентьев, Б.В. Гнеденко, А.Ю. Ишлинский, А.А. Харкевич и сотрудники лаборатории С.А. Лебедева.

Первая машина Лебедева

Основные идеи С.А. Лебедева, которые он предложил для реализации МЭСМ, сводились к следующему:

• представление всей информации в двоичном алфавите и обработка ее в двоичной системе счисления;
• программный принцип управления и размещение программ в памяти машины;
• операционно-адресный принцип построения команд в программах и возможность текущего изменения команд (для выполнения циклических действий) путем операций над ними так же, как и над числами;
• иерархическая система машинных действий (предусматриваемых внутренним языком), состоящая из базисных операций, управляемых схемным способом, и составных процедур, реализуемых по стандартным подпрограммам;
• построение базисных операций на основе элементарных операций, выполняемых одновременно над всеми разрядами слов;
• иерархическая организация запоминающих устройств с применением разнофункциональных уровней памяти;
• применение и центрального, и местного управления вычислительным процессом;
• элементная база - триггеры и логические вентили на электронных лампах, внешнее запоминающее устройство - на магнитном барабане (использование магнитного барабана для запоминания больших объемов информации было одним из первых (а возможно и первым) в мире).

В процессе обсуждения на семинаре эти идеи развивались и конкретизировались.

В 1949 г. в лаборатории С. А. Лебедева были получены основные технические решения: разработана элементная база машины, ее структурная схема документация на основные устройства. Последующие события, связанные с созданием макета и превращением его в Малую электронную счетную машину развивались стремительными темпами.

6 ноября 1950 г. состоялся пробный пуск макета и решены простейшие тестовые задачи. 4 января 1951г. действующий макет демонстрировался приемной комиссии АН Украины. При этом были выполнены первые расчеты - вычисление суммы нечетного ряда факториала числа, возведение в степень. Была начата переделка макета в Малую электронную счетную машину.

1 августа 1951 г. вышло Правительственное постановление № 2759-132, обязывающее ввести МЭСМ в эксплуатацию в 4 квартале 1951 г. 7 ноября 1951 г. закончилась переделка макета в Малую электронную счетную машину, она была опробована в целом перед пуском. 25 декабря 1951 г. Правительственная комиссия приняла МЭСМ в регулярную эксплуатацию.

Детище С. А. Лебедева - МЭСМ

Выступая на ученом совете Института кибернетики АН Украины, посвященном 25летию создания МЭСМ, Глушков В.М. так оценил значение МЭСМ для развития вычислительной техники на Украине и в стране: «Независимо от зарубежных ученых С.А. Лебедев разработал принципы построения ЭВМ с хранимой в памяти программой. Под его руководством была создана первая в континентальной Европе ЭВМ, в короткие сроки были решены важные научно-технические задачи, чем было положено начало советской школе программирования. Описание МЭСМ стало первым учебником в стране по вычислительной технике. МЭСМ явилась прототипом Большой электронной счетной машины БЭСМ; лаборатория С.А. Лебедева стала организационным зародышем Вычислительного центра АН Украины, а впоследствии Института кибернетики АН Украины».

Уже после переезда С.А. Лебедева в Москву в Киеве, по его идее была создана еще одна ЭВМ - на этот раз специализированная - для решения систем линейных алгебраических уравнений (главный конструктор З.Л. Рабинович).

Создание МЭСМ в столь короткий срок - три года - в условиях первых лет послевоенного времени было настоящим подвигом С.А. Лебедева и возглавляемого им небольшого коллектива.

Трудностей было более чем достаточно, поскольку разработка МЭСМ была начата как инициативная работа без каких-либо постановлений правительства. Первые два года она осуществлялась за счет скудного бюджета Института электротехники.

Особенно тяжелая ситуация с материальным обеспечением работ сложилась во второй половине 1950 года. Видя в какое сложное положение попал Лебедев С.А., М.А. Лаврентьев написал письмо И.В. Сталину о необходимости ускорения исследований в области вычислительной техники. Его, математика, назначили директором созданного в Москве в 1948 г. Института точной механики и вычислительной техники АН СССР, а для лаборатории С.А. Лебедева была выделена солидная сумма денег.

Лаврентьев решил использовать опыт Лебедева, наглядно продемонстрировавшего свои творческие возможности, Сергей Алексеевич разрабатывая МЭСМ уже обдумывал и рисовал схемы и временные диаграммы для БЭСМ. В марте 1951г. Лаврентьев создал в институте лабораторию № 1 и пригласил Лебедева на заведование ее по совместительству. Так БЭСМ, задуманная и промоделированная в Киеве, стала разрабатываться в Москве.

Лебедев из Киева привез собственноручно выполненный проект БЭСМ.

Создание БЭСМ явилось чрезвычайно важным шагом в развитии отечественной вычислительной техники. БЭСМ стала первой отечественной быстродействующей ЭВМ, причем долгое время оставалась наиболее производительной машиной в Европе и одной из лучших в мире. В БЭСМ получили дальнейшее развитие идеи С.А. Лебедева в области структурной реализации методов обработки информации. В частности, это была машина целиком параллельного действия, она обладала развитой системой команд, формой представления чисел с плавающей запятой, многоступенчатой организацией памяти и другими важными особенностями, позволяющими дальнейшее развитие структуры машины и ее технических компонентов. Она стала базовым прототипом следующих машин и долго эксплуатировалась в ВЦ АН СССР, обеспечив решение многих очень важных задач, которые прежде вследствие своей сложности не могли быть решены в практически целесообразные сроки.

При создании БЭСМ С.А. Лебедевым был сформирован работоспособный коллектив сотрудников и основана научная школа, надолго определившая пути развития отечественной вычислительной техники.

И МЭСМ и БЭСМ были выполнены в одном экземпляре. Серийное производство машин, разработанных в ИТМ и ВТ АН СССР, началось с 1958 года.

Каждая из последующих ЭВМ, созданных под руководством С.А. Лебедева, отражала полученные к этому времени результаты научного творчества руководимого им коллектива ИТМ и ВТ АН СССР и становилась заметной вехой в отечественном компьютеростроении.

Покажем это на принципиальных особенностях лебедевских серийных ЭВМ конца 50-х, 60-х и 70-х годов.

1958 год. БЭСМ2: оперативное запоминающее устройство на ферритных сердечниках; широкое применение полупроводниковых диодов; усовершенствованная (мелкоблочная) конструкция, разъемы с плавающими контактами; на машинах БЭСМ2 решены сотни тысяч задач - чисто теоретических, прикладной математики, инженерных и пр. В частности, рассчитывалась траектория полета ракеты, доставившей вымпел Советского Союза на Луну.

1958 год. ЭВМ М2О: впервые в отечественной практике применена автоматическая модификация адреса; совмещение работы АУ и выборки команд из памяти; использована буферная память для массивов, выдаваемых на печать. Совмещение печати со счетом; синхронная передача информации в логических цепях; накопитель на магнитной ленте с быстрым пуском и остановом; для М20 разработана одна из первых операционных систем ИС2 (Институт прикладной математики АН СССР).

1965 год. БЭСМ4: использованы полупроводниковые элементы; программная совместимость с ЭВМ М20. Машины БЭСМ4 применялись для решения различных задач в вычислительных центрах, научных лабораториях для автоматизации физического эксперимента и др.

1967 год. БЭСМ6: система элементов с широкими логическими возможностями и парафазной синхронизацией; глубокое совмещение выполнения команд на основе асинхронной конвейерной структуры; использование ассоциативной сверхбыстродействующей буферной памяти; первое использование виртуальной памяти в отечественных машинах; использование "магазинного" способа обращения к памяти; совмещенный со счетом параллельный обмен массивами с двумя магнитными барабанами и четырьмя магнитными лентами; операционная система с многопрограммным режимом работы.

Комиссия с удовлетворением отмечает, что БЭСМ6 обладает основными структурными особенностями современных высокопроизводительных машин, позволяющими использовать ее в мультипрограммном режиме и в режиме разделения времени: системой прерывания, аппаратом защиты памяти, аппаратом защиты команд, аппаратом присвоения адресов, магазинной организацией выполнения команд.

Вычислительные машины БЭСМ6 выпускались 17 лет и использовались в вычислительных центрах и многих отраслях народного хозяйства.

За разработку и внедрение машины БЭСМ6 С.А. Лебедев, В.А. Мельников, Л.Н. Королев, Л.А. Зак, В.Н. Лаут, А.А. Соколов, В.И. Смирнов, А.Н. Томилин, М.В. Тяпкин были удостоены Государственной премии.

Вычислительная техника с первых дней возникновения стала использоваться в военных целях. С.А. Лебедев был главным конструктором вычислительных средств системы противоракетной обороны страны (ПРО).

Важное значение работ в области ПРО, намного опережавших в то время уровень зарубежной военной техники, привело к тому, что имя Лебедева как главного конструктора вычислительных средств ПРО было засекречено. Лишь в 1990 г. — через 16 лет после смерти — о его участии в создании первых в стране систем ПРО было сказано в газете "Советская Россия" от 5 августа (статья Г.В. Кисунько "Деньги на оборону").

Можно с уверенностью сказать, что если БЭСМ 2, М 20, БЭСМ 6, установленные во многих вычислительных центрах, обеспечили в послевоенные годы быстрое развитие научных исследований и решение наиболее сложных задач научно-технического прогресса, то специализированные ЭВМ, разработанные под руководством С.А. Лебедева, стали основой мощных вычислительных комплексов в системах противоракетной обороны. Полученные в те годы результаты были достигнуты за рубежом лишь несколько лет спустя.

Всего через год на созданном полигоне (экспериментальный комплекс ПРО — так называемая система А западнее озера Балхаш) вошел в строй первый локатор, успешно фиксировавший все учебные пуски ракет в стране. А спустя еще два года начались стрельбы противоракет при полном составе системы А. Ее компонентами стали невиданные для тех лет радиолокаторы с мощнейшим энергетическим потенциалом, автоматизированная система управления на базе быстродействующей М40, высокоскоростные и маневренные противоракеты со средствами точнейшего наведения, электроника с цифровым кодированием.

Создатели первой системы ПРО получили Ленинскую премию. Среди них были Г.В. Кисунько, С.А. Лебедев и B.C. Бурцев.

В 50-60х годах в области отечественной вычислительной техники эффективно развивалось несколько направлений. Наиболее известными были научные школы С.А. Лебедева, В.М. Глушкова, И.С. Брука и Б.И. Рамеева («Пензенская школа»). В области программного обеспечения ЭВМ работал целый ряд крупных ученых А.А. Ляпунов, М.Р. Шура-Бура, А.П. Ершов, В.М. Курочин, Е.Л. Ющенко и др..

Научная школа Лебедева возникла как результат огромного труда ученого и его творческих сподвижников по созданию сверхбыстродействующих универсальных и специализированных ЭВМ - наиболее сложных классов средств вычислительной техники.

Появление нового научного направления и, тем более, научной школы - сложный творческий процесс. Книги, статьи и доклады С.А. Лебедева послужили тем фундаментом, на котором развивалась научная школа С.А. Лебедева и рос его авторитет.

Научная школа создается тогда, когда у ученого, ее основателя, появляются ученики, вырастающие в ученых, способных вести самостоятельные исследования, продолжая дело, традиции, замыслы учителя. «Птенцы» Лебедева, выращенные в ИТМ и ВТ АН СССР, оказались достойными учениками, стали крупными учеными.

Лебедевскую школу прошли и сохраняют ей верность десятки, если не сотни специалистов. Часть из них уже на пенсии, часть работала у В.А. Мельникова (Л.Н. Королев, В.П. Иванников, Л.Н. Томилин и др.), у В.С. Бурцева (И.К. Хайлов, В.И. Перекатов, В.Б. Федоров, В.П. Торчигин, Ю.Н. Никольская и др.). Большинство же продолжало работать в ИТМ и ВТ АН СССР им. С.А. Лебедева РАН (Г.Г. Рябов, В.И. Рыжов, В.В. Бардиж, П.П. Головистиков, ВЛ. Лаут, А.С. Федоров, А.А. Соколов, М.В. Тяпкин, В.И. Смирнов и др.).

В 60х годах в СССР развернулась дискуссия, связанная с переходом к ЭВМ третьего поколения (на интегральных схемах). Большинство участников дискуссии сходилось на мнении, что следует создать ряд (семейство) совместимых (программно и аппаратно) ЭВМ. Но на этом согласие кончалось.

С.А. Лебедев, доказавший многолетней работой правоту своих идей и умение предсказывать перспективы развития вычислительной техники, предлагал создать ряд малых и средних ЭВМ и независимо от него вести разработку суперЭВМ (в силу больших отличий структуры, архитектуры, технологии суперЭВМ).

Лебедев, Глушков и их сторонники считали, что накопленный опыт и созданный к тому времени значительный производственный потенциал позволяют кооперироваться с основными производителями вычислительной техники в Западной Европе, чтобы совместными усилиями перейти к разработке ЭВМ четвертого поколения ранее, чем это сделают американцы.

Противники С.А. Лебедева предлагали идти другим путем — повторить созданную несколько лет назад американскую систему третьего поколения IBM360. Среди них не было ученых такого веса как Лебедев и его сторонники, но зато были люди, представляющие власть, а следовательно, принимающие решение. Было принято постановление правительства создать Единую систему ЭВМ (ЕС ЭВМ) по аналогии с семейством машин IBM360. Институт Лебедева в постановлении не упоминался.

Сергей Алексеевич, узнав, что решение повторить систему IBM360 принято окончательно, поехал на прием к министру Радиопромышленности. Для этого ему пришлось встать с постели. У него было воспаление легких, он лежал с высокой температурой. Визит закончился безрезультатно. После этого болезнь усилилась. Иногда возникала надежда на выздоровление, но ненадолго. Крепчайший организм ученого, годами подтачиваемый напряженнейшим, не знающим меры трудом, не выдержал.

Ему становилось все хуже и хуже. Орден Ленина, которым он был награжден к 70 летию, ему вручили дома, он уже почти не вставал с постели. Вряд ли его порадовала награда, если страдало дело, которому было отдано двадцать пять самых плодотворных лет...

Прогноз гениального ученого С.А. Лебедева оправдался. И в США, и во всем мире в дальнейшем пошли по пути, который он предлагал: с одной стороны, создаются суперЭВМ, а с другой - целый ряд менее мощных, ориентированных на различные применения ЭВМ - персональных, специализированных и др..

На разработку ЕС ЭВМ были затрачены огромные средства. Копирование IBM 360 шло трудно, с многократными сдвигами намеченных сроков, потребовало огромных усилий разработчиков. Конечно, была и польза, - повторили пусть устаревшую, но все же весьма сложную систему, многому научились, пришлось овладеть новой технологией изготовления ЭВМ, разработать обширный комплекс периферийных устройств, появились навыки «советизации» зарубежных разработок. И все же при этом «варились в собственном котле», с трудом доставая документацию на систему IBM 360. Если подумать об ущербе, который был нанесен отечественной вычислительной технике, стране, общеевропейским интересам, то он, конечно несравненно выше в соотношении с полученными скромными результатами.

Сергей Алексеевич Лебедев скончался 3 июня 1974 года. Он похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.

Заслуги С.А. Лебедева перед украинской наукой не забыты. Улица в Феофании, где стоит двухэтажный дом, в котором размещалась МЭСМ, носит имя С.А. Лебедева. На здании, где располагался Институт электротехники АН Украины, директором которого был С.А. Лебедев, установлена мемориальная доска.

С.А. Лебедеву установлен памятник на территории Киевского политехнического института «КПИ». Открытие памятника, которое состоялось 12 ноября 2002 года было приурочено к 100-летию со дня рождения учёного.

На церемонии открытия присутствовали И. В. Сергиенко, А. В. Палагин, дочери Лебедева — Наталья и Екатерина, Б. Е. Патон, М. З. Згуровский и автор памятника — скульптор А. П. Скобликов.

На постаменте памятника высечены слова: «Создателю первой в континентальной Европе вычислительной машины от киевских политехников. Сергей Алексеевич Лебедев». И прямая речь учёного: «Электронно-вычислительная техника будет иметь не меньшее, если не большее значение, чем любые другие технологии. 1948 год».

Сергея Лебедева по праву считают ведущим конструктором и разработчиком отечественных электронно-вычислительных машин. Его вклад в эту отрасль науки сравнивают с ролью Королева в ракетостроении и Курчатова в создании ядерного оружия. Кроме научной работы он вел активную преподавательскую деятельность и подготовил много молодых ученых с мировым именем.

Детство и юность

Сергей Алексеевич Лебедев родился 2 ноября 1902 г. Его отец, Алексей Иванович, окончив с отличием школу для детей-сирот и учительский институт, преподавал в селе Родники Иваново-Вознесенской губернии. Мать Сергея Лебедева, Анастасия Петровна, была потомственной дворянкой. Она покинула свое богатое имение, чтобы также стать учителем.

У Сергея было три сестры, одна из которых - Татьяна - является всемирно известной художницей. Родители будущего ученого старались быть образцом для своих учеников и детей. Во главу воспитания ставились такие качества, как трудолюбие, порядочность и честность. В доме Лебедевых было очень много книг, а детям прививали любовь к театру, музыке и фольклору.

Любимыми занятиями Сергея в детстве были плавание, музыка, чтение, шахматы и столярное ремесло, которому его обучил дядя. Уже тогда он увлекался электротехникой - мастерил динамо-машину, электрический звонок, лейденскую банку.

После революции в 1917 г. семью учителей перебрасывали из одного города в другой. В 1919 г. Сергей переехал в Москву вместе со своим отцом, которому поручают организацию производства диапозитивов в просветительских и пропагандистских целях. В 1921 г. С. А. Лебедев сдал экзамены по школьной программе и был принят в МВТУ им. Н. Э. Баумана.

Учеба в институте

В студенческие годы молодой ученый увлекался спортом: ходил в горы, катался на лыжах, плавал на байдарках. Активный образ жизни не мешал ему заниматься наукой - в своем дипломном проекте он разрабатывал проблему устойчивости работы больших электростанций в системе, где потребители и производители электроэнергии были расположены на больших расстояниях.

Это был его первый серьезный научный труд, работа над которым заняла 2 года. В 26 лет, защитив диплом в МВТУ, он стал самым компетентным специалистом в данном вопросе.

Работа в предвоенные годы

Трудовая биография Сергея Лебедева начинается с преподавания в МВТУ. В это же время он состоял в штате Всесоюзного электротехнического института (ВЭИ). Под его руководством была создана специальная лаборатория, в которой ученый продолжил работу над выбранной тематикой. Ее сложность заключалась в том, что при проектировании магистральных электросетей требовалось сделать очень сложные расчеты. Это побудило молодого ученого к разработке моделей электрических сетей и поиску новых методов для вычисления их режима работы.

В 1935 г. Сергею Алексеевичу Лебедеву присвоили звание профессора. Основу его диссертации на звание доктора наук, которую он защитил в 1939 г., составляла новая теория устойчивости энергетических систем. В 1939-1940 гг. он участвовал в проектировании Куйбышевского гидроузла. Помимо этого, занимался созданием устройства для решения дифференциальных уравнений, а затем приступил к разработке электронно-вычислительной машины, в основе которой лежит двоичная система счисления.

Великая Отечественная война

В 1941 г. Лебедев записался в народное ополчение, так как уже не подлежал военному призыву по возрасту. На фронт его не отпустили, а ВЭИ эвакуировали в Свердловск. Работа переключилась на оборонную тематику. В короткие сроки ученый освоил аэродинамику и занялся разработкой авиационных торпед с самонаведением, а также системой стабилизации танкового орудия во время прицеливания.

Как и все сотрудники ВЭИ, зимой Сергей Алексеевич работал на лесозаготовках. Во время эвакуации семья Лебедевых бедствовала: жить приходилось в предбаннике, дети часто болели. В 1943 г., когда миновала угроза нападения фашистов на Москву, институт перевели обратно в столицу.

Там Лебедев продолжил свою преподавательскую и научную деятельность. В 1943 г. его назначили заведующим кафедрой автоматизации электросистем Московского энергетического института, а в 1944 г. - руководителем ЦКБ электроприводов и автоматики. В 1945 г. ученого избрали членом Академии наук УССР.

На пути к ЭВМ

В 1945 г. ученый предпринял первую попытку организовать работы по проектированию цифровых машин. Но руководство ЦК ВКП(б) не восприняло всерьез идею Сергея Лебедева. По протекции знакомых ему предложили переехать в Киев и возглавить Институт энергетики, что давало возможность развернуть эту работу.

В 1947 г. данное учреждение разделили на два института - теплоэнергетики и электротехники. Директором последнего стал С. А. Лебедев. Здесь он, наконец, создал лабораторию по решению проблем, связанных с электронной вычислительной техникой.

Еще во время проектирования куйбышевской линии электропередач ученый параллельно занимался разработкой основ двоичной системы счисления, но из-за войны ему пришлось прервать исследования. На тот момент в мире еще не существовало ЭВМ. Только в 1942 г. в США был собран компьютер Атанасова, предназначенный для решения систем простых линейных уравнений. Лебедев пришел к своему техническому решению самостоятельно, поэтому его можно назвать пионером отечественной компьютерной техники. Если бы не война, то первый компьютер мог быть создан в России.

БЭСМ и МЭСМ - большая и малая электронно-счетная машина

В 1949 г. С. А. Лебедев начал работу по проектированию МЭСМ. Она задумывалась как макет с представлением чисел с фиксированной, а не плавающей запятой, так как последний вариант приводил к увеличению объема аппаратуры на 30 %. Первоначально было принято решение остановиться на 17 двоичных разрядах, затем их увеличили до 21.

Первые схемы были громоздкими, а многие узлы приходилось изобретать заново, так как типовых справочников по схемотехнике цифровых устройств тогда просто не существовало. Подходящие схемы заносили в журнал. Из-за недостатка финансовых средств в машину устанавливали бытовые электронные лампы. Отладка МЭСМ шла круглосуточно, а сам Лебедев работал непрерывно по 20 часов. В 1951 г. первая работающая ЭВМ в СССР и Европе была построена. Она могла выполнять 3000 операций в минуту, а данные считывались с перфокарты. Площадь, которую занимала машина, составляла 60 м 2 .

Уже с 1951 г. МЭСМ использовалась для решения важных оборонных и теоретических задач в области космических полетов, механики и термоядерных процессов. Для Лебедева создание этой машины было лишь ступенькой на пути к разработке БЭСМ. Ее производительность была в 2-3 раза выше, чем у МЭСМ, и на 1953 год она стала самой производительной ЭВМ в Европе. БЭСМ могла работать с числами с плавающей точкой, а число разрядов составляло 39.

В 1953 г. Сергея Алексеевича Лебедева избрали академиком АН СССР, а затем его назначили руководителем ИТМиВТ (Институт точной механики и вычислительной техники), где он проработал практически до самой смерти.

Дальнейшие разработки

Вслед за МЭСМ и БЭСМ Лебедевым были сконструированы более совершенные электронно-вычислительные машины (БЭСМ-2 - БЭСМ-6, М-20, М-40, М-50, 5Э92б, 5Э51, 5Э26). Часть из них использовалась в оборонной и космической промышленности. М-20, построенная с использованием полупроводников, стала прототипом для серийно выпускаемой БЭСМ-4.

В 1969 г. перед Лебедевым Сергеем Алексеевичем, академиком РАН, поставили очень сложную по тем временам задачу: создать ЭВМ, производительность которой составляет 100 млн операций в секунду. Аналогов с такими характеристиками не было даже за границей. Свой проект по созданию суперпроизводительного компьютера ученый назвал «Эльбрусом», в память о покоренной в молодости вершине.

Первым этапом к поставленной цели стал компьютер «Эльбрус-1», который был сдан в эксплуатацию уже после смерти ученого в 1979 г. Его производительность еще была далека от необходимой - почти в 7 раз меньше. Последовавшая за ним вторая модификация демонстрировала уже в 1,25 раз большую скорость работы, чем требовалось. Компьютер «Эльбрус» - разработка советских инженеров - опередила первую суперскалярную ЭВМ «Пентиум-I» на 14 лет.

Личные качества

Родные и коллеги Сергея Алексеевича Лебедева отмечали его доброту, скромность, прямоту и принципиальность во всем: от бытовых мелочей до работы. Он легко находил общий язык с молодежью и пользовался уважением среди студентов и аспирантов.

Ученый никогда не лебезил перед властями, а одним из показательных фактов является то, что при вручении ордена Ленина в 1962 г. он сел рядом с Больше никто из приглашенных не хотел себя скомпрометировать общением с церковным главой.

В дом Лебедевых всегда приходило много друзей, в их числе были и именитые актеры, музыканты. Он никогда не уединялся для работы в кабинете, а занимался в общей комнате, одновременно разговаривая с детьми.

Со своей будущей женой, 16-летней виолончелисткой Алисой Штейнберг, Сергей Алексеевич познакомился в 1927 г., а через 2 года они поженились. Ученый с уважением относился к супруге и обращался к ней на вы. После рождения первого ребенка - сына Сережи - Алиса Григорьевна заболела и попала в больницу. Лебедев сам ухаживал за малышом и носил его два раза в день к жене, чтобы она кормила ребенка грудью. В 1939 г. в семье Лебедевых родились близнецы Катя и Наташа, а в 1950 г. появился приемный сын Яков.

Лебедев Сергей Алексеевич: награды

За свою плодотворную работу ученый получил много наград, среди которых Орден Трудового Красного Знамени, звание Герой Социалистического Труда, Ленинская и Государственная премии СССР и другие.

За заслуги в развитии советской электронно-вычислительной техники Лебедев 4 раза при жизни был награжден Орденом Ленина, а в 1996 г. (посмертно) был удостоен медали «Пионер компьютерной техники».

Память о Сергее Алексеевиче

В 1974 г., после продолжительной болезни, ученый скончался. Сергей Алексеевич был похоронен на московском Новодевичьем кладбище. Сейчас там также покоится прах его жены, которая пережила своего мужа всего на 5 лет, и сына.

В Москве до сих пор функционирует и выпускает специалистов Институт точной механики и вычислительной техники имени С. А. Лебедева. РАН (Российская академия наук) каждый год вручает премии им. Лебедева за разработки отечественных ученых в области информационных систем. В честь Сергея Алексеевича также названы улицы в его родном городе - Нижнем Новгороде и в Киеве, где он работал.

Сергей Алексеевич Лебедев (годы жизни 1902 — 1974) - основоположник вычислительной техники в СССР, академик, разработчик электростанций, разработал передовые системы для вооружений в период второй мировой войны.

Сергей Алексеевич Лебедев (1902 — 1974)

С. А. Лебедев готовил научные кадры, он возглавлял в МФТИ кафедру ЭВМ, читал лекции, лично руководил научной работой многих дипломников и аспирантов. За двадцать лет под его руководством было создано 15 высокопроизводительных ЭВМ.

В процессе проектирования, наладки и запуска в эксплуатацию машин МЭСМ, БЭСМ, М-20 он выступал как главный конструктор, как инженер-наладчик, а если требовали обстоятельства, то и как техник-монтажник. Позднее, с появлением квалифицированных специалистов, Лебедев доверял им значительную часть работ, оставляя себе наиболее трудные участки, связанные с обоснованием нововведений, с теоретическим обоснованием структуры и параметров ЭВМ.

С А Лебедев Биография

С. А. Лебедев родился 2 ноября 1902 года (20 октября по старому стилю) в Нижнем Новгороде. В 1921 году Лебедев поступил учиться в МВТУ на электротехнический факультет, который закончил в 1928 году, став инженером-электриком. Результаты его дальнейших работ были использованы при эксплуатации отечественных электростанций и высоковольтных линий передач. В 1939 году Лебедев защитил докторскую диссертацию по теории искусственной устойчивости энергосистем.

Во время войны Лебедев занимался разработкой самонаводящихся торпед, разработал систему стабилизации танкового орудия при прицеливании. Лебедев был награжден орденом Трудового Красного Знамени и медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 годов».

В 1945 году Лебедев избирается действительным членом АН УССР и становится директором Института Электротехники АН УССР. В конце 1947 года в этом институте стал создаваться макет цифровой электронной счетной машины (МЭСМ), пробный пуск которого состоялся 6 ноября 1950 года. МЭСМ могла вычислять факториалы натуральных чисел и решала уравнение параболы.

Одновременно Лебедев в лаборатории № 1 ИТМ и ВТ в Москве работал над созданием БЭСМ - быстродействующей электронной счетной машины. Лебедев сам разработал структуру БЭСМ и составил план реализации проекта ее разработки, он постоянно контролировал ход выполнения этого проекта, который был успешно завершен в апреле 1953 года.

В июне 1953 года Лебедев был назначен директором ИТМ и ВТ, который с 1975 года носит его имя. 23 октября 1953 года Лебедев был избран действительным членом Академии наук СССР по Отделению физико-математических наук. Он стал первым академиком по специальности «счетные устройства». За создание БЭСМ Лебедев в 1954 году был награжден орденом Ленина, а в 1956 году ему было присвоено звание Героя Социалистического труда.

После создания в феврале 1955 года Вычислительного центра АН СССР перед ИТМ и ВТ была поставлена задача подготовить БЭСМ к серийному выпуску. Машинами БЭСМ-2 были оснащены практически все крупные вычислительные центры страны. На БЭСМ-2 осуществлялись расчеты при запусках искусственных спутников Земли и первых космических кораблей с человеком на борту.

В октябре 1955 года в Дармштадте (ФРГ) на Международной конференции по электронным счетным машинам зарубежным специалистам был прочитан доклад Лебедева о БЭСМ. Это доклад произвел сенсацию: БЭСМ оказалась лучшей ЭВМ в Европе!

После успеха БЭСМ Лебедев начал создавать принципы и архитектуру новой ЭВМ М-20, которая должна была стать самой быстродействующей в мире. Для работы с этой ЭВМ были написаны многие учебники, а в программу ВУЗов были включены курсы по изучению М-20 и программирования для нее.

Параллельно с разработкой и созданием универсальных ЭВМ Лебедев уделял большое внимание работам, связанным с обороной страны. По его инициативе в 1955 году были разработаны спецмашины Диана-1 и Диана-2 для наведения истребителей на воздушные цели. В этих работах участвовал будущий академик и директор ИТМ и ВТ В. С. Бурцев, их продолжение привело к созданию целой серии ЭВМ, предназначенных для решения задач противоракетной обороны. На базе этих машин была создана первая система ПРО страны, за что ее авторы, в том числе Лебедев и Бурцев, получили Ленинскую премию.

Вершиной работы Лебедева по созданию универсальных ЭВМ стала самая известная в мире отечественная ЭВМ БЭСМ-6 (1967 год). По результатам работы над БЭСМ-6 Лебедев с группой сотрудников ИТМ и ВТ, в которую входили будущий академик В. А. Мельников и будущий главный конструктор модульного конвейерного процессора (лучшей ЭВМ России 90-х годов) А. А. Соколов, получил Государственную премию.

С. А. Лебедев поставил себе цель создать вычислительную машину с быстродействием 100 млн. оп/с. Работа началась с вычислительного комплекса для системы ПВО, известной под наименованием С-300, который в модернизированном виде серийно выпускается до сих пор. Отработанная на машинах для С-300 элементная база была использована при разработке МВК Эльбрус 1.

Важным итогом его разработок стал многомашинный информационно-вычислительный комплекс реального времени АС-6, активно использовавшийся в центрах управления полетами космических аппаратов.

Российская академия наук учредила премию имени С. А. Лебедева, которой один раз в два года награждаются российские ученые, внесшие большой вклад в развитие отечественной вычислительной техники.

Сергей Лебедев родился 2 ноября 1902 года в Нижнем Новгороде в семье замечательного просветителя Алексея Ивановича Лебедева и Анастасии Петровны, преподавательницы младших классов в народном училище. Отец - Алексей Иванович Лебедев - был известен в России, как автор знаменитой «Азбуки» и «Словаря непонятных слов». Вскоре после революции его пригласил работать в Москву нарком просвещения А. В. Луначарский, и семья Лебедевых переехала в столицу. В 1921 г. 19-летний Сергей сдал экзамены экстерном за среднюю школу и поступил в Московское высшее техническое училище (МВТУ) им. Н. Э. Баумана на электротехнический факультет.

В 1928 году он получил диплом инженера-электрика МВТУ им. Баумана и остался там преподавать, одновременно занимая должность младшего научного сотрудника Всесоюзного электротехнического института (ВЭИ). Вскоре он возглавил в нем группу, а затем лабораторию электрических сетей.

В 1933 году совместно с известным ученым П.С.Ждановым он опубликовал монографию «Устойчивость параллельной работы электрических систем», дополненную и переизданную в 1934 г. Еще через год ВАК присвоил ему звание профессора. В 1939 году Лебедев, не будучи кандидатом наук, защитил докторскую диссертацию. В ее основу была положена разработанная им теория искусственной устойчивости энергосистем.

Почти 20 лет проработал Лебедев в Москве, десять из которых он руководил отделом автоматики, занимаясь вопросами моделирования и регулирования энергетических объектов. В начале Великой Отечественной войны в сентябре 1941 года Сергей Алексеевич эвакуировался с ВЭИ в Свердловск. Здесь он в удивительно короткие сроки спроектировал быстро принятую на вооружение систему стабилизации танкового орудия при прицеливании. Эта система сделала танк менее уязвимым и спасла жизнь многим танкистам, так как позволяла наводить и стрелять из орудия без остановки машины. За эту работу Лебедев был награжден орденом Трудового Красного Знамени и медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.» Для создания системы стабилизации он использовал т.н. аналоговые элементы на электронных лампах.

В 1944-м году – еще шла война - Сергей Алексеевич переехал в Киев, где был избран академиком АН УССР и назначен директором Института энергетики Академии наук Украины.

Об истории переезда в Киев рассказал сын С.А. Лебедева. Оказывается, получив предложение от АН УССР, Лебедев все же сомневался принимать ли его. Тогда жена Лебедева Алиса Григорьевна предложила бросить жребий. Две свернутые бумажки с надписями «Киев» и «Москва» были опущены в шапку и тщательно перемеша­ны. Выпал Киев.

Получив в свое распоряжение институт, где развивались два мало совместимых научных направления – электротехническое и теплотехническое, новый директор решил их разделить на два института. Сам Лебедев стал директором Института электротехники АН УССР.

Вначале он организовал лабораторию моделирования и регулирования и продолжил свои прежние исследования по разработке устройств компаундирования генераторов электростанций, повышающих устойчивость энергосистем и улучшающих работу электроустановок. В 1950 г. за эти работы совместно с Л.В. Цукерником ему была присуждена Государственная премия СССР за эти работы.

Двоичная система также не осталась вне поля зрения ученого. Если бы не война, то работу над созданием вычислительной машины с использованием двоичной системы счисления ученый начал бы раньше – об этом вспоминали работавшие с ним сотрудники. В то время каких-либо достаточно полных публикаций о двоичной системе счисления и методике операций над двоичными числами не было. Разработанная С.А.Лебедевым методика выполнения арифметических операций в двоичной системе счисления и ранее разработанные численные методы решения математических задач стали теоретической базой для построения цифровой вычислительной машины, задуманной С.А. Лебедевым.

После переезда в Киев, начиная с конца 1948 г., Сергей Алексеевич весь отдается исполнению давно задуманного – созданию электронной цифровой счетной машины. По словам самого Лебедева, в 1948-1949 годах он уже разработал основные принципы их построения. На первом этапе работ новое детище Лебедева получило название Модель электронной счетной машины (МЭСМ). В ноябре 1950 года на МЭСМ уже были выполнены первые расчеты - вычисление суммы нечетного ряда факториала числа и возведение в степень, а в декабре 1951 года МЭСМ была принята Госкомиссией АН СССР в эксплуатацию.

В марте 1950 года Лебедев был по совместительству назначен директором лаборатории №1 в московском Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) АН СССР и начал активную работу над Большой электронной счетной машиной (БЭСМ). В 1952 г. он переехал в Москву, оставив в Киеве начатую по его идее разработку специализированной ЭВМ (СЭСМ) для решения систем алгебраических уравнений. Главным конструктором машины был назначен бывший аспирант Лебедева З.Л. Рабинович.

По воспоминаниям сотрудников, работавших с Сергеем Алексеевичем в Киеве, он был идеальным руководителем. Задуманную работу он представлял до мельчайших подробностей. Достаточно сказать, что он спроектировал будущую МЭСМ сам, привлекая сотрудников только после необходимых разъяснений, что и как сделать.

Он никогда не повышал голос даже на явно провинившихся, относился ко всем исключительно ровно и справедливо. У него не было “любимчиков”, он всегда отмечал даже небольшие успехи своих сотрудников. В процессе отладки машины равных ему не было, он превосходил всех в понимании неполадок и сбоев в машине. У Сергея Алексеевича были свои “методы” определять неисправности с точностью до блока. «Во многих блоках первой БЭСМ в анодной цепи лампы были использованы не сопротивления, а ферритовые трансформаторы, – рассказывает В.С. Бурцев. – Так как эти трансформаторы были изготовлены кустарным способом, они часто выгорали, при этом выделяли едкий специфический запах. Сергей Алексеевич обладал замечательным обонянием и, обнюхивая стойку, с точностью до блока указывал на дефектный блок. Ошибок практически не было».

МЭСМ была выполнена в одном экземпляре. Серийное производство машин, разработанных в ИТМ и ВТ АН СССР, началось через семь лет с 1958 года. Производство БЭСМ не было развернуто раньше, так как Министерство машиностроения и приборостроения СССР не обеспечило поставку необходимых для БЭСМ потенциалоскопов для запоминающего устройства. В результате Лебедеву пришлось использовать память на ртутных трубках, что снизило быстродействие БЭСМ в пять раз. Именно это не позволило БЭСМ стать первой серийной машиной в СССР и самой производительной на то время в мире.

В 1958 году коллектив ИТМ и ВТ под руководством Лебедева разработал и передал в серийное производство две ЭВМ: БЭСМ-2 (модернизированная БЭСМ) и М-20. В БЭСМ-2 было реализовано оперативное запоминающее устройство на ферритных сердечниках, широко применялись полупроводниковые диоды, а также была усовершенствована конструкция (мелкоблочная). На этой машине, уже началось решение важных задач, в частности, рассчитывалась траектория полета ракеты, которая доставила вымпел Советского Союза на Луну. В ЭВМ М-20 впервые была применена автоматическая модификация адреса; совмещение работы арифметического устройства и выборки команд из памяти; использована буферная память для массивов, выдаваемых на печать. Техническое быстродействие машины составляло 20 тыс. операций в секунду.

В 1965 году появилась ЭВМ на полупроводниковых элементах БЭСМ-4, которая имела программную совместимость с ЭВМ М-20.

В 1967 году была принята в серийное производство ЭВМ БЭСМ-6 – первая в СССР супер-ЭВМ второго поколения. БЭСМ-6 имела быстродействие в 1 млн. операций в секунду.

У БЭСМ-6 был магистральный или водопроводный принцип организации управления. С его помощью потоки команд и операндов обрабатывались параллельно (до восьми машинных команд на различных стадиях). В ней была использована ассоциативная память на сверхбыстрых регистрах, что сократило количество обращений к ферритной памяти и позволило осуществить локальную оптимизацию вычислений в динамике счета. У БЭСМ-6 также было расслоение оперативной памяти на автономные модули, что дало возможность одновременно обращаться к блокам памяти по нескольким направлениям. Многопрограммный режим работы позволили решать несколько задач с заданными приоритетами, а аппаратный механизм преобразования математического адреса в физический дал возможность динамически распределять оперативную память в процессе вычислений средствами операционной системы. Для машины был характерен принцип полистовой организации памяти и разработанные на его основе механизмы защиты по числам и командам; развитая система прерывания, необходимая для автоматического перехода с решения одной задачи на другую, обращения к внешним устройствам, контроля их работы. В электронных схемах БЭСМ-6 было использовано 60 тыс. транзисторов и 180 тыс. полупроводников-диодов. Элементная база БЭСМ-6 по тем временам была совершенно новой, в ней были заложены основы схемо-техники ЭВМ третьего и четвертого поколений.

В 1990-м году один из экземпляров БЭСМ-6 был перевезен в Лондон и установлен в Музее науки как лучший для своего времени в Европе суперкомпьютер.

Среди специализированных ЭВМ, сконструированных в ИТМ и ВТ АН СССР, стоит отметить компьютеры связанные с исследованиями построения противоракетной обороны (ПРО) «Диана-1» и «Диана-2» (1955) (конструктор Бурцев В.С.). Это были машины последовательного действия с коммутируемой программой обработки, имеющие автоматический съем данных с обзорной радиолокационной станции с селекцией объекта от шумов и расчет траектории движения возможной цели.

В 1958 году была создана ЭВМ М-40 с плавающим циклом управления операциями, системой прерываний. Впервые было использовано совмещение операций с обменом, мультиплексный канал обмена, работа в замкнутом контуре управления в качестве управляющего звена, работа с удаленными объектами по радиорелейным дуплексным линиям связи. В М-40 впервые была введена аппаратура хранения времени, применены феррит-транзисторные элементы и фиксированная запятая. Быстродействие М-40 составило 40 тыс. операций в секунду. Несколько лет спустя появилась модификация машины – ЭВМ М-50, рассчитанная на применение в экспериментальной системе ПРО.

Затем в 1963 году вышла ЭВМ 5Э92 (С.А.Лебедев, В.С.Бурцев и др.) с широким применением феррит-транзисторных элементов в низкочастотных устройствах и применением специально разработанной контрольно-регистрирующей аппаратуры с возможностью дистанционной записи информации, поступающей с высокочастотных каналов связи.

Ее модификация 5Э92б, выпущенная в 1965 году, стала одной из первых полностью полупроводниковых ЭВМ. Быстродействие большой машины составляло 500 тыс. операций в секунду, малой машины 37 тыс. операций в секунду. ЭВМ 5Э92б составляла основу Главного командно-вычислительного центра (ГКВЦ) системы противоракетной обороны Советского Союза.

В 1970 году ИТМ и ВТ сдал в эксплуатацию ЭВМ 5Э65 – перевозимый высокопроизводительный вычислительный комплекс специального применения, обеспечивающий проведение исследований в реальном масштабе времени в полевых условиях с высокой степенью достоверности за счет применения памяти с неразрушающим считыванием, полного аппаратного контроля, средств устранения последствий сбоев. Эффективности вычислительного процесса способствовали переменная длина слова и магазинная организация арифметического устройства. С применением комплекса были произведены исследования различных бортовых средств радиоизмерений и радионавигации в атмосфере и космосе.

В 1973 году появилась модификация этой машины ЭВМ 5Э67 – перевозимый многомашинный высокопроизводительный комплекс с общим полем внешней памяти и аппаратно-программными средствами реконфигурации на уровне машин. Он обеспечивал работу в жестких климатических условиях, а также уникальные радиоизмерения движущихся объектов в верхних слоях атмосферы в реальном масштабе времени.

Последней прижизненной разработкой Сергея Алексеевича Лебедева, которую он успел запустить в серийное производство, стала первая мобильная многопроцессорная высокопроизводительная структура с модульной памятью ЭВМ 5Э26 (С.А.Лебедев, В.С.Бурцев, Е.А.Кривошеев и др.). Она легко адаптировалась к различным требованиям по производительности и памяти в системах управления специального назначения. Это была первая машина с автоматическим резервированием на уровне модулей, которая обеспечивала восстановление вычислительного процесса при сбоях и отказах аппаратуры в системах управления. Она также работала в реальном времени, была снабжена развитым математическим обеспечением, эффективной системой автоматизации программирования и возможностью работы с языками высокого уровня. В ЭВМ 5Э26 была реализована энергонезависимая память команд на микробиаксах с возможностью электрической перезаписи информации внешней аппаратурой записи и введена эффективная система эксплуатации с двухуровневой локализацией неисправной ячейки, обеспечивающая эффективность восстановления аппаратуры среднетехническим персоналом.

Опыт создания ЭВМ 5Э26 послужил базой для конструирования семейства супер-ЭВМ «Эльбрус». Название было предложено Лебедевым. Появление "Эльбруса" завершило создание ПРО СССР, однако сам он уже не успел принять участие в их создании.

В год 95-летия со дня рождения С.А. Лебедева заслуги ученого признали и за рубежом. Как пионер вычислительной техники, он был отмечен именной медалью Международного компьютерного общества с надписью: "Сергей Алексеевич Лебедев 1902–1974. Разработчик и конструктор первого компьютера в Советском Союзе. Основоположник советского компьютеростроения".