Від теорії автоматів до сучасних комп’ютерних технологій

А ще півстоліття тому уявити собі сучасний рівень комп’ютеризації людського життя могли тільки фантасти та найбільш освічені вчені, які визначали стратегічні напрями розвитку комп’ютерної науки, без якої всі ці досягнення були б неможливі. 

Одним із таких видатних вчених був Віктор Глушков. Його внесок у світову науку в 1997 році оцінено медаллю Міжнародного комп’ютерного товариства «Піонер комп’ютерної техніки», яку він отримав (посмертно) за «заснування першого в СРСР Інституту кібернетики НАН України, створення теорії цифрових автоматів та роботи в галузі макроконвеєрних архітектур обчислювальних систем».

Діяльність В. Глушкова як ученого у сфері кібернетики та інформатики в Україні почалась наприкінці 50-х років минулого століття. Він приїхав до Києва як учений-алгебраїст, відомий своїм внеском у розв’язання однієї із складних математичних проблем — 5-ї проблеми Гільберта. У цей час у Києві вже була створена С. Лебедєвим перша в континентальній Європі обчислювальна машина МЕОМ. Кібернетика розглядалася радянськими горе-філософами як «буржуазна лженаука», а комп’ютерна математика ще тільки народжувалася. Конструювання комп’ютерів у той час було мистецтвом, в якому головну роль відігравала інтуїція інженера.

Перше, з чого почав В. Глушков, було визначення далеких та близьких цілей у розвитку нової науки — інформатики (тоді це була кібернетика в широкому розумінні, яке обіймало все, що було пов’язано з обчислювальною технікою та її застосуванням). Він добре розумів, що розвиток комп’ютерів, їх програмування та застосування потребує створення нової області фундаментальних знань, яка повинна базуватися на міцному фундаменті сучасної математики. Тому однією з найближчих цілей було створення та розвиток теорії автоматів як прикладної науки. Він ішов одночасно у двох напрямах. Перший був орієнтований на математиків, у ньому теорія абстрактних автоматів розглядалась як математична теорія, що використовує абстрактно-алгебраїчні побудови. Другий напрям було орієнтовано на прикладних математиків та інженерів—створювачів цифрової апаратури. У 1962 році вийшла монографія В. Глушкова «Синтез цифрових автоматів», яка відіграла визначну роль у розповсюдженні формалізованих методів проектування серед інженерів та підвищенні їхньої математичної культури. На цій книжці виховано декілька поколінь спеціалістів в області комп’ютерної техніки. У 1964 році за роботи з теорії автоматів В. Глушков був удостоєний Ленінської премії.

Важливу роль у становленні теорії автоматів відіграв семінар, започаткований ученим, який почав функціонувати з 1959 року і продовжує свою діяльність нині. Основними учасниками семінару були Ю. Капітонова, О. Летичевський, В. Боднарчук, В. Редько, Ф. Андон та інші учні В. Глушкова. Згодом кожен із них створив свій напрям, продовжуючи розвивати та збагачувати автоматно-алгебраїчні методи як в теоретичних, так і в прикладних галузях інформатики.

Серед вчених, які виросли з цього семінару, є всі підстави відзначити визначного математика і кібернетика, заслуженого діяча науки і техніки України, лауреата Державних премій СРСР та України, премії імені В. Глушкова, доктора фізико-математичних наук, академіка Олександра Летичевського (на знімку).

Своє 75-річчя вчений відзначає 3 травня 2010 року, продовжуючи активну наукову діяльність. У його працях гармонійно поєднуються фундаментальні та прикладні дослідження актуальних проблем комп’ютерної науки й техніки. Теоретичні результати, одержані О. Летичевським в теорії автоматів та алгоритмів, комп’ютерній алгебрі та теорії програмування, заслужили високу оцінку спеціалістів, він є визнаним авторитетом у цих розділах комп’ютерної науки, багаторазово запрошувався до організації наукових конференцій світового рівня, багато років є членом редколегії авторитетного міжнародного журналу Theoretіcal Computer Scіence. О. Летичевський брав участь у багатьох індустріальних проектах, виконаних під керівництвом В. Глушкова та за його ідеями. Усі ці проекти були піонерськими роботами в галузі обчислювальної техніки та її застосування. У них, зокрема, впроваджувались фундаментальні результати, одержані О. Летичевським в області теорії автоматів та теоретичного програмування. Найбільш визначними з цих проектів є обчислювальні машини серії МИР (1960-ті роки), перші автоматизовані системи проектування математичного та апаратного забезпечення обчислювальних машин (1970-ті), макроконвеєрний багатопроцесорний суперкомп’ютер (1980-ті).

Машини серії МИР фактично стали прототипом сучасних персональних комп’ютерів. Апаратна реалізація мови програмування високого рівня забезпечувала підвищений рівень внутрішнього машинного інтелекту. У машині МИР 3 на апаратному рівні була також реалізована одна з перших у світі систем комп’ютерної алгебри АНАЛІТИК.

У макроконвеєрній суперкомп’ютерній системі, яка була однією з перших у світі багатопроцесорних систем із розподіленою пам’яттю та універсальною системою зв’язку, була розвинута технологія вирішення задач великої складності, яка давала змогу одержувати лінійне зростання швидкодії за збільшення кількості процесорів. Відтоді швидкодія комп’ютерів зросла в мільйони разів, і на сьогоднішній день на основі макроконвеєрної технології та нових методів оптимізації й системного аналізу в Інституті кібернетики імені В.М. Глушкова вирішуються задачі трансобчислювальної складності.

Сучасні комп’ютерні системи характеризуються великою складністю, до їхньої розробки залучаються великі колективи людей. Прикладами можуть служити телекомунікаційні системи, вбудовані системи керування автомобілем або автоматизованим підприємством. Тому проблема забезпечення правильності у прийнятті рішень щодо організації взаємодії компонентів системи, відповідності її реалізації задумам творців та вимогам замовників стоїть дуже гостро. Адже виправлення помилки після завершення розробки коштує надто дорого, а наявність помилок може призвести навіть до нещасних випадків. Тому дуже важливо забезпечити правильність проектування системи починаючи з ранніх стадій. Останніми роками О. Летичевським започатковано нову технологію розробки програмного забезпечення складних розподілених систем — інсерційне моделювання. Вона базується на автоматно-алгебраїчних моделях взаємодії агентів та середовищ і забезпечує якісно новий рівень надійності процесу розробки складних систем. Ця технологія зацікавила спеціалістів відомої міжнародної фірми Моторола, яка взялася за її впровадження, створивши в Києві приватне софтверне підприємство, в якому працюють молоді українські вчені та спеціалісти, учні О. Летичевського. Створена групою О. Летичевського система нині впроваджується іншими зарубіжними фірмами у практику розробки програмного забезпечення у сфері телекомунікації та вбудованих програмних систем.

Один із найбільш яскравих представників всесвітньо відомої наукової школи академіка В. Глушкова О. Летичевський є автором понад 200 наукових праць. Багато років він викладає в Київському національному університеті імені Тараса Шевченка, створив свою наукову школу, підготувавши близько 40 кандидатів та 10 докторів наук, які працюють в Україні та інших країнах світу. 

Вітаючи Олександра Адольфовича Летичевського з ювілеєм, хочеться висловити впевненість, що його науковий талант, велика працездатність та віра в можливості науки принесуть нові значні здобутки, що слугуватимуть нашій країні і нашим людям.