Inginer Freedom
Povestea vieții inginerului Svoboda este atrasă de un mic roman de aventuri și este puțin acoperită de literatura rusă.
S-a născut la Praga în 1907 și a supraviețuit primului război mondial. A rătăcit prin Europa, fugind de naziști. S-a întors în Cehoslovacia, deja sovietică. Și în cele din urmă a fost nevoit să fugă din nou, fugind deja de comunism.
Încă din copilărie, Svoboda era pasionat de tehnologie și a intrat în renumita Universitate Tehnică Cehă din Praga (Česke vysoke učeni technicke v Praze, ČVUT) (mai precis, colegiul mecanic și electric alături de el). Politehnica cehă, în general, este cunoscută pentru faptul că au tratat întotdeauna tot felul de inovații cu mare respect. Acolo a fost deschis în 1964 Departamentul de Informatică - unul dintre cele mai vechi din Europa și din lume. La 1 septembrie 1964, a apărut în program o nouă disciplină - „cibernetică tehnică”, de fapt - proiectarea computerelor (pentru prima dată în țările Pactului de la Varșovia).
Ulterior, departamentul a dezvoltat sisteme de programare și compilatoare în limbile Algol-60 și Fortran. Mulți dintre ei au fost implementați pentru prima dată în Europa de Est și URSS acolo și au devenit de referință. Până în 1974, mainframe-ul cehoslovac Tesla 200 a fost instalat la departament (Tesla, numit nu după celebrul inginer electric nebun, ci ca acronim pentru technika slaboprouda - tehnologii de joasă tensiune, era unul dintre cele mai renumite din Europa de Est și, în în plus față de mainframele, a produs o cantitate imensă de echipamente: de la microprocesoare - clone Intel la PC-uri).
Până în 1989, departamentul avea deja 72 de angajați care conduceau 29 de cursuri acreditate pe subiecte: compilatoare și limbaje de programare; inteligență artificială; grafică pe computer; retele de calculatoare; automatizarea circuitelor etc., care corespundeau pe deplin celor mai bune standarde mondiale.
În general, învățământul informatic din Cehoslovacia era de ordinele de mărime mai mari ca calitate decât cel sovietic. De exemplu, deja în 1962 în Cehoslovacia existau cursuri pentru elevii de gimnaziu în programare (în țara noastră acest lucru a apărut abia la mijlocul anilor 80). Un an mai târziu, în paralel, au apărut cursuri de un an pentru cei care absolviseră deja școala.
Cu toate acestea, înainte de aceasta, în 1931 (când Svoboda a absolvit facultatea), aceasta era încă departe, deși dezvoltările avansate erau deja în curs acolo. Acest lucru i-a permis să-și continue studiile în Anglia și să se întoarcă în patria sa și să lucreze în domeniul spectroscopiei cu raze X și al astronomiei cu raze X.
Odată cu apropierea războiului, Svoboda a decis să-și aplice cunoștințele pentru a dezvolta obiective antiaeriene care să poată regla automat focul unei arme, lucru pe care a reușit. Cu toate acestea, comunitatea internațională a decis să-l liniștească pe Hitler, permițându-i să ocupe Cehoslovacia. Și în 1939, inginerul a fugit în Franța, nedorind ca proiectele sale să meargă la naziști.
După cum știm, Cehoslovacia nu a fost suficientă pentru Hitler. Iar Franța a fost următoarea, căzând un an mai târziu. În timp ce se afla la Paris, Svoboda lucra la schițele computerului său balistic cu un prieten, fizicianul Vladimir Vand, de asemenea un fugitiv ceh. Împreună au finalizat dezvoltarea primului computer analogic de apărare antiaeriană.
Wehrmacht a avansat constant, iar prietenii au trebuit să fugă mai departe. Transportul regulat nu mai funcționa, mergeau cu bicicleta, încercând să depășească ofensiva germană. Pe drum, a murit unul dintre cei doi fii ai Libertății, pe care soția sa Miluna l-a născut la Paris. După ce au parcurs câteva sute de mile prin Franța devastată de război, au ajuns la Marsilia, de unde urmau să fie evacuați pe un distrugător britanic. Acest plan a căzut din cauza unei neînțelegeri între autoritățile britanice și franceze care supravegheau evacuarea.
Și Svoboda a trebuit să petreacă câteva luni în port, ascunzându-se de agenții Gestapo și încercând să găsească o cale de evadare. În cele din urmă, Wand a reușit să ajungă în Anglia. Iar Miluna și copilul ei au reușit să se mute în Statele Unite prin Lisabona cu ajutorul unei organizații caritabile americane.
Din păcate, căpitanul navei, pentru a economisi spațiu (erau mii de refugiați), a aruncat obiectele personale ale pasagerilor, inclusiv bicicleta Freedom, unde a ascuns planurile calculatorului său de la germani. Însuși Svoboda și-a făcut drum spre Statele Unite prin Casablanca cu ajutorul unui manager de magazin local la fabrica de încălțăminte cehă Bata.
După un an de încercări și necazuri, nefericitul inginer a ajuns în cele din urmă la New York, unde, reunindu-se cu familia sa, în 1941 s-a angajat la Laboratorul de radiații de la MIT. Acolo și-a perfecționat sistemul de control al focului, care s-a transformat într-un computer de apărare antiaeriană pentru flota Mark 56, reducând semnificativ cantitatea de daune provocate de avioanele japoneze în faza finală a războiului.
Pentru evoluțiile sale, a primit un premiu - Premiul pentru Dezvoltarea Obiectelor Navale. La Boston, a lucrat și a comunicat cu aproape toți pionierii tehnologiei computerelor - marele John von Neumann, Vannevar Bush și Claude Shannon.
Cu toate acestea, Svoboda a fost îngrijorat de munca sa pentru militari. Voia să facă ceva mai pașnic și să proiecteze computere obișnuite.
Așadar, după război s-a întors la Praga în 1946, sperând să înceapă să predea și să cerceteze la CTU din orașul său natal. Din păcate, acasă a primit o primire foarte drăguță. Profesorii Republicii Cehe Sovietice s-au simțit în el un concurent periculos.
Intrigi și lupte suplimentare au fost foarte asemănătoare cu cele întâmplate cu cei mai buni designeri din URSS. Svoboda și-a publicat mai întâi monografia, Mecanisme și legături de calcul, pe baza lucrărilor sale la MIT. A fost prima carte din lume dedicată în întregime arhitecturii de calcul. Mai târziu a devenit un clasic. Și a fost tradus în engleză, chineză, rusă și multe alte limbi.
Cu toate acestea, când Svoboda și-a oferit lucrarea ca disertație pentru titlul de profesor asociat, acesta a fost refuzat, cu comentariul „acest lucru nu este suficient”. În locul Libertății, catedra de matematică era condusă de un membru al partidului comunist Václav Pleskot.
Svoboda a găsit sprijin de la Václav Hruška, autorul unei colecții despre matematică numerică. Și cu ajutorul său, în 1947, împreună cu Zdeněk Trnka, a primit o subvenție de la Administrația Națiunilor Unite pentru Ajutor și Reabilitare (U. N. R. R. A.).
Această organizație donatoare a fost creată în 1943 pentru a oferi asistență în zonele eliberate de puterile Axei. Un total de aproximativ 4 miliarde de dolari au fost cheltuiți pentru furnizarea de alimente și medicamente, restaurarea utilităților, agricultură și industrie în China, Europa de Est și URSS.
Această subvenție i-a permis Svoboda să meargă în Vest timp de un an și să studieze metodele avansate de proiectare a computerelor. Acolo a interacționat îndeaproape cu Alan Turing, Howard Aiken, Maurice Wilkes și alți fondatori legendari ai informaticii.
Întorcându-se în 1948, a început să predea „Mașini de prelucrare a informațiilor” la Departamentul de Inginerie Electrică al CTU, doar pentru ca toată lumea să le asculte, în afara curriculumului. Pentru a nu muri de foame, a obținut un loc de muncă în filiala din Praga a celebrei companii de arme Zbrojovka Brno, care producea cărți cu pumn. În acest loc, el a organizat un laborator și a dezvoltat o serie de prototipuri de calculatoare electromecanice de la un calculator desktop pe relee electromagnetice la un tabulator avansat cu memorie de comenzi și constante.
Firma nu era interesată de modelele mai tinere. Dar până în 1955 (până atunci redenumit Aritma), un computer cu releu de designul său a început să fie produs sub denumirea T-50. Pentru această lucrare, Svoboda a primit în 1953 Premiul de Stat Klement Gottwald din Cehoslovacia. Și a rămas singurul său premiu ceh din viață.
A fost singura laudă pe care a primit-o pentru toată munca sa de aici, dar nu a pretins niciodată că este venerat de regimul comunist.
- a scris colegul său Václav Černý.
În 1950, profesorul Eduard Čech, directorul nou creatului Institut Central pentru Cercetări Matematice, a atras atenția asupra situației Libertății și i-a oferit un loc de muncă. Deci, Svoboda a reușit să înceapă să dezvolte primul său computer - SAPO, despre caracteristicile cărora vom vorbi mai jos.
VUMS
Cu toate acestea, în noul său loc, au apărut urători din partea Partidului Comunist Ceh. Fostul coleg de clasă Jaroslav Kozesnik, când a devenit director al Institutului de teorie și automatizare a informației al Academiei de Științe din Cehoslovacia, l-a considerat un concurent neplăcut, în principal datorită premiului pe care Svoboda îl primise anterior. Kozheshnik a încercat în toate modurile posibile să-l preseze de-a lungul liniei de partid și să-l distrugă cu ajutorul oficialilor comuniști.
Dar Svoboda a vrut să evite confruntarea directă. El s-a asigurat că organizația sa a fost transferată de la Academie sub aripa Ministerului Ingineriei Generale ca Institutul de Cercetare pentru Mașini Matematice (VUMS). Începând cu trei oameni de știință - Svoboda, Cerny și Marek și doi dintre studenții lor - până în 1964, VUMS a devenit unul dintre cele mai importante centre de informatică din Europa, care a inclus deja peste 30 de doctori în științe și 900 de angajați, a publicat propriul jurnal, deținut conferințe internaționale și calculatoare dezvoltate de clasă mondială.
El și-a început activitatea la VUMS Svoboda prin construirea unei mașini speciale de releu M 1 - la cererea Institutului de Fizică din Praga, după ce a terminat-o până în 1952.
M 1 a folosit prima unitate transportoare din lume, inventată de Svoboda, implementată pe un releu (!), Proiectată pentru a calcula o expresie greoaie a fizicii matematice. Mai mult, designul a fost unic prin faptul că întreaga expresie a fost calculată, datorită combinației de operații, într-un singur ciclu de comutare.
Cu toate acestea, mașinile de releu aveau multe neajunsuri (și era aproape imposibil să obții lămpi în Republica Cehă jefuite de naziști la acea vreme), în special fiabilitate redusă și operațiuni eronate constante. Drept urmare, Svoboda a decis în următorul său proiect să ocolească această problemă, dezvoltând pentru prima dată în lume o arhitectură unică a unui computer tolerant la defecțiuni (ulterior aceste principii au fost utilizate masiv în mașinile militare sovietice).
SAPO
Svoboda a fost primul care a sugerat că o mașină poate fi capabilă, cu ajutorul unor circuite speciale, nu numai să efectueze calcule, ci și să monitorizeze starea acesteia și să corecteze automat erorile care decurg din defectarea componentei. Ca rezultat, computerul SAPO (din limba cehă. Samočinny počitač - „calculator automat”) a fost asamblat pe o bază de element nenorocit, disponibil doar atunci pentru cehi. Dar arhitectura sa a fost foarte avansată în comparație cu modelele occidentale.
Mașina avea 3 ALU independente care lucrau în paralel (de asemenea, pentru prima dată în lume), trei tobe magnetice pentru înregistrarea rezultatelor cu paritate pentru a verifica operațiile de citire din memorie și două blocuri independente majoritare, de asemenea, asamblate pe relee, verificând identitatea tuturor operațiuni.
Dacă unul dintre blocuri a produs un rezultat diferit de cel al celorlalte, votul a avut loc și rezultatul muncii celorlalte două blocuri a fost acceptat, iar cel defect a fost detectat și înlocuit fără a pierde date. Operatorul a primit o notificare de eroare critică numai atunci când toate cele trei rezultate obținute independent nu s-au potrivit. Mai mult, mașina ar putea fi repornită cu o singură instrucțiune, fără a pierde pașii anteriori ai calculelor.
SAPO consta din 7000 de relee, 380 de lămpi și 150 de diode și avea o schemă de programare foarte avansată cu comenzi multicast.
Mai târziu, după a doua emigrare în Statele Unite, Svoboda a adus cu el cunoștințe despre crearea unei astfel de clase de mașini - în anii 1960 această sarcină a devenit extrem de relevantă, militarii aveau nevoie de computere fiabile pentru a controla sistemele de apărare antirachetă, pentru a controla în mod deosebit periculos. obiecte, cum ar fi centralele nucleare, pentru proiectul Apollo și cursa spațială.
Conform acestui principiu, a fost dezvoltat JSTAR - computerul Voyager, computerul de bord al rachetei Saturn V, procesorul CADC al luptătorului F-14 și multe alte computere. Sistemele tolerante la defecțiuni au fost dezvoltate activ de IBM, Sperry UNIVAC și General Electric.
Proiectarea SAPO a fost începută în 1950 și finalizată în 1951.
Dar, din cauza situației financiare deplorabile a Cehoslovaciei după război, implementarea efectivă a fost posibilă doar după câțiva ani. A fost pus în funcțiune la sfârșitul anului 1957 (în general, războiul a afectat Cehoslovacia aproape mai rău decât URSS - până în 1940 a fost una dintre cele 10 țări cele mai industrializate din lume, după 45 a fost aruncată aproape la sfârșitul listei).
Svoboda a continuat să lucreze la îmbunătățirea în continuare a proiectelor sale.
Dar, în timp, Cehoslovacia a simțit din ce în ce mai mult povara aderării la blocul sovietic. Oficialii partidului i-au restricționat munca și accesul la computerele pe care le-a ajutat la proiectare. Și, în cele din urmă, în propriul său birou, Svoboda a fost întâmpinat de un ofițer al StB (Státní bezpečnost, echivalentul ceh al KGB), care i-a ordonat să raporteze toate deciziile și activitățile sale.
Problema era atât fundalul său „suspect” (care lucra la MIT), cât și gândirea sa liberală. În 1957, Svoboda a susținut un curs de prelegeri despre proiectarea logică a computerelor la Academia Chineză de Științe din Beijing. A susținut astfel de prelegeri la Moscova, Kiev, Dresda, Cracovia, Varșovia și București. Dar vizitele sale în țările occidentale au fost extrem de limitate.
A reușit să vorbească la conferințe la Darmstadt (în 1956, SAPO a fost prezentat acolo și foarte apreciat de Howard Aiken însuși), Madrid (1958), Namur (1958). Dar nu a fost admis de autoritățile cehoslovace la Cambridge (1959) și la multe alte conferințe occidentale. În 1963, lui Svoboda nu i sa permis să accepte o invitație de a conduce Departamentul de matematică aplicată de la Universitatea din Grenoble.
După moartea prietenului său Cech în 1960, conducerea Academiei de Științe s-a schimbat. VUMS a fost expulzat din Academie, iar Svoboda a fost eliberat din conducerea institutului. Aceasta a fost ultima paie.
Soția sa a putut pleca în Iugoslavia. În acel moment, el însuși, împreună cu fiul său, a reușit să-și asigure o călătorie în Elveția neutră, unde s-a îndreptat imediat către consulatul american și a cerut azil. Câțiva dintre cei mai buni angajați ai institutului său au fugit și el. Soția sa putut muta din Iugoslavia în Grecia în acest moment. Și a plecat în SUA de acolo.
La început, consulatul nu înțelegea cu adevărat cine era această persoană. Și nu au fost fericiți să-l vadă. Și tocmai aici i-a venit la îndemână premiul său, primit mai devreme. Este demn de remarcat faptul că, din cauza persecuțiilor, Cehoslovacia a pierdut mulți oameni de știință talentați care nu doreau să se întoarcă în Cehoslovacia după război sau care au fugit din ea în Occident. Matematicianul Václav Hlavatý, care a lucrat cu Albert Einstein la ecuațiile de bază ale teoriei câmpului unificat. Ivo Babuška, unul dintre cei mai proeminenți matematicieni de calcul din lume. Lingvistul în informatică Bedřich Jelínek, care a fost primul care a învățat mașinile să înțeleagă vocea umană. Și multe altele.
Libertatea a primit o viză. Și cunoașterea sa cu oameni de știință respectați și celebri și garanțiile lor l-au ajutat să obțină un loc de muncă la Caltech. Unde și-a petrecut ultimii ani din viață predând arhitectura computerelor și teoria stabilității și dezvoltând noi modele matematice pentru a asigura buna funcționare a sistemelor de calculatoare, așa cum a visat întotdeauna.
Din păcate, viața lui grea l-a costat sănătatea. Și în 1977 a suferit un infarct, după care s-a retras. Trei ani mai târziu, în 1980, profesorul Svoboda a murit în Portland, Oregon, din cauza stopului cardiac.
În 1999, ultimul președinte al Cehoslovaciei, Vaclav Havel, i-a acordat postum Medalia Clasei 1 la Merit, ca recunoaștere a muncii și talentului său.
Libertatea, în ciuda faptului că este mult mai puțin cunoscut în țara noastră decât Turing sau von Neumann, a fost unul dintre cei mai influenți informaticieni ai secolului XX. Viziunea și influența sa au fost resimțite în proiecte care variază de la computerul Apollo la sistemul de control al focului CIWS Phalanx. Rezistența lui neobosită la totalitarism a inspirat mulți fugari cehi și luptători pentru independență.
În plus, Svoboda a fost înzestrat în multe feluri, a cântat perfect la pian, a dirijat corul și a cântat timpanele la Filarmonica Cehă. A fost un jucător strălucit în bridge, unul dintre cele mai dificile jocuri de cărți și și-a analizat matematic strategiile prin publicarea The New Theory of Bridge. În ciuda muncii sale timpurii în domeniul tehnologiei militare, a fost un om anti-militarist și antitotalitar consistent, o persoană cinstită și curajoasă care nu și-a ascuns niciodată opiniile, chiar și atunci când i-a costat persecuție și o carieră în țara sa natală.
În 1996, împreună cu mulți alți oameni de știință și ingineri ai Blocului de Est, ale căror realizări deocamdată au rămas necunoscute în lume (inclusiv S. A. Lebedev, V. M. Glushkov, A. A. Lyapunov, precum și maghiarii Laszlo Kozma și Laszlo Kalmar, bulgarii Lubomir Georgiev Iliev și Angel Angelov, românul Grigore Konstantin Moisil, estonienul Arnold Reitsakas, slovacii Ivan Plander și Josef Gruska, cehii Anthony Kilinsky și Jiri Horzheysh și polul Romuald Marcishelova au acordat numărul de computere acordate premiului militar Computer Pioneer Award), recunoscându-i pe cei fără de care dezvoltarea informaticii ar fi imposibilă.
Barr și Sarant
Este imposibil să nu ne amintim și poate cea mai uimitoare coliziune care a avut loc în viața lui Svoboda în anii 1950.
În timpul lucrărilor sale la SAPO, el (ca expert în calculatoare antiaeriene) a fost implicat simultan în munca pe un computer balistic ceh ca parte a unui grup condus de două personalități uimitoare - un anume Joseph Veniaminovich Berg și Philip Georgievich Staros, care au zburat de la Moscova pentru a ajuta republica fraternă. Dar nimeni nu știa că erau de fapt Joel Barr și Alfred Epamenondas Sarant, păsări rare care zburau în direcția opusă, comuniști și dezertori către blocul sovietic din Statele Unite. Istoria lor, aventurile uimitoare în URSS, rolul în crearea microelectronicii interne (sau, absența unor astfel de bătălii din acest subiect pentru mai multe articole) merită o considerație foarte separată.
Aici, doar pentru ca cititorul să aprecieze cât de ironică este soarta uneori, vom da un scurt început al drumului lor creativ.
Barr și Sarant erau copii de imigranți, burlaci de inginerie electrică (unul a absolvit City College din New York, celălalt de la Albert Nerken School of Engineering, Cooper Union College, ibid.). Ambii sunt membri ai Partidului Comunist SUA. Barr a lucrat ca inginer la Signal Corps Laboratory, mai târziu la Western Electric și, cel mai important, la Sperry Gyroscope, în acei ani una dintre cele mai închise corporații militare din America. Cariera lui Sarant a fost cam aceeași: Signal Corps, Western Electric, apoi la fel de faimos și nu mai puțin militar AT&T Bell Labs. Încă de la facultate, prin apartenența la Partidul Comunist, ei erau familiarizați cu o persoană cunoscută - Julius Rosenberg, principalul spion nuclear (și nu numai) sovietic.
În 1941, Rosenberg l-a recrutat pe Bar. Barr l-a recrutat pe Sarant în 1944. Membrii grupului Rosenberg erau interesați nu numai de armele nucleare, ci mulți lucrau în firme de apărare radio-electronice (Sperry și Bell erau deosebit de valoroși). În total, au transferat în URSS aproximativ 32.000 de pagini de documente (Barr și Sarant au furat aproximativ o treime din acestea). În special, au furat un eșantion de siguranță radio, planuri pentru radarul aeronavei SCR-517 și radarul de sol SCR-720, informații despre avioanele Lockheed F-80 Shooting Star și B-29, date despre vederea bombardierului nocturn, și mult mai mult. Până în 1950, grupul eșuase, toată lumea fiind arestată, cu excepția celor scăpați Barra și Saranta.
Să omitem detaliile aventurilor lor pe drumul către URSS. Remarcăm doar că în vara anului 1950, I. V. Berg a apărut la Moscova și puțin mai târziu, FG Staros. Cu noi biografii, au fost trimiși la Praga la Institutul Tehnic Militar. Berg a amintit-o astfel:
Când am ajuns în Cehoslovacia, am explicat că suntem ingineri electronici și dorim să ne folosim abilitățile pentru a contribui la construirea socialismului … Această propunere a fost acceptată, ni s-a oferit un mic laborator de echipamente electronice de aproximativ 30 de persoane și am primit sarcina de a dezvolta un prototip de computer analogic pentru un sistem de control al incendiului baterie antirachetă.
Nu se poate spune că Staros și Berg au fost designeri remarcabili (ei, desigur, au văzut atracțiile, dar nu au avut nicio legătură cu dezvoltarea lor). Dar s-au dovedit a fi organizatori de primă clasă și studenți capabili. Și, în primul rând, au cerut ajutor în persoana unei persoane pe care o cunoșteau încă din vremea Statelor Unite - un expert în direcționarea computerelor Antonin Svoboda. Acesta este modul în care soartele oamenilor sunt uneori împletite într-un mod bizar.
Drept urmare (deși este aproape imposibil să găsim informații exacte despre aceste evenimente), Svoboda a zguduit vremurile vechi și, de fapt, a construit râvnitul sistem de îndrumare pentru acestea. Staros și Berg au participat la dezvoltarea unităților individuale. În special, un potențiometru de precizie (Berg și-a amintit multe despre acest lucru și a fost mândru de el mult timp). Pentru 4, 5 ani de muncă, fugarii noștri au avut o experiență destul de mare și au dorit să facă ceva mai ambițios. Drept urmare, drumurile lor cu Svoboda s-au despărțit din nou - Staros și Berg au fost din nou așteptați de Moscova, iar Svoboda se gândea la emigrare.
Cu toate acestea, chiar înainte de plecare, a reușit să facă cea de-a doua descoperire, care a permis Uniunii Sovietice să construiască primul prototip din lume al unui sistem de apărare antirachetă pe deplin funcțional - un vehicul de clasă reziduală.
Vom vorbi despre arhitectura sa uimitoare, proprietățile și de ce a fost atât de important data viitoare.
