13 марта в библиотеке им. В.Маяковского состоялась вторая лекция из цикла к 80-летию атомной отрасли. Напомним, первая встреча прошла 20 февраля и вел ее сотрудник ядерного центра Анатолий Агапов.
На этот раз перед собравшимися выступил старший научный сотрудник ИТМФ РФЯЦ-ВНИИЭФ Сергей Егоршин. Он рассказал увлекательную историю борьбы СССР с США за самую продуктивную ЭВМ, и одним из значимых героев этой истории стал руководитель математического отделения КБ-11 (ВНИИЭФ) Иван Денисович Софронов. Сам Сергей Павлович пришел в математическое отделение в 1971 году и многие годы работал под руководством Ивана Денисовича.
Институт теоретической и математической физики – один из шести институтов РФЯЦ-ВНИИЭФ, выросший из математического отделения КБ-11. «Сегодня в ИТМФ 21 лауреат Ленинской и Государственной премии, 29 лауреатов Премии Правительства РФ, 11 заслуженных деятелей науки, 2 члена-корреспондента РАН, 34 доктора наук и 154 кандидата наук. Основное направление деятельности – создание современной расчетно-теоретической базы моделирования сложных физических процессов, прежде всего в задачах механики сплошных сред и физики высоких плотностей энергии», - рассказал Сергей Егоршин.
Иван Денисович Софронов (1929-2008) – создатель крупнейшего математического отделения и вычислительного центра страны. Он руководил отделением более 35 лет - с 1966 по 2002 годы.
Выходец из старообрядческой семьи, испытал голодное и полное трудов военное детство в селе. Окончив школу с золотой медалью, стал студентом мехмата МГУ, где преподавали выдающиеся ученые. Уже во время учебы в аспирантуре Иван Софронов тесно контактировал с будущими знаменитыми создателями отечественной вычислительной техники – С.А.Лебедевым, В.С.Бурцевым, В.А.Мельниковым и др.
В 1955 году он защитил диссертацию и прибыл для работы в КБ-11 – был зачислен старшим научным сотрудником в отдел Н.А.Дмитриева. В январе 1960-го И.Д.Софронов стал руководителем отдела. Он был первым создателем комплекса программ, основные принципы которого математики используют и сейчас.
С 1963 по 1966 годы И.Д.Софронов работал в Институте прикладной математики и вычислительной техники (Москва) под руководством академика М.В.Келдыша. «В тот момент, опережая время, Иван Денисович мечтал о вычислительной машине, на которой можно было бы решать задачи в двумерной постановке – для этого ее продуктивность должна быть не менее миллиона операций в секунду», - рассказывает С.П.Егоршин.
В 1960-е шла борьба между двумя командами разработчиков – ЭМВ «Весна» (расчетная мощность 300 тысяч оп/сек) и «БЭСМ-6» (расчетная мощность 1 млн оп/сек), и Софронов с коллегами независимо друг от друга выступили за «БЭСМ-6», побудив Келдыша поменять свое решение и закупить более продуктивную модель ЭВМ.
Вернувшись на работу в КБ-11, И.Д.Софронов создал первый в стране комплекс из четырех полупроводниковых машин «БЭСМ-4» для распределенного счета задач - это сразу повысило коэффициент производительности. Этот прием в дальнейшем Иван Денисович использовал не раз для повышения счетной мощности вычислительного центра. Это было «не от хорошей жизни» - более мощных машин просто не было, но зато творческая мысль работала с удвоенной силой.
В декабре 1966 года первый образец «БЭСМ-6» прибыл в КБ-11 и сыграл большую роль в разработке новых математических методик, позволил начать решать производственные задачи в двумерной постановке.
Сергей Егоршин: «В конце 60-70-е годы мы были очень недалеки от США – производительность наших ЭВМ была лишь в 3-4 раза меньше лучших американских образцов. Это был самый звездный период в истории советской вычислительной техники – в СССР тогда работало множество творческих коллективов, выпускавших разнообразные ЭВМ».
В эти же годы в Совете экономической взаимопомощи возникла идея создания семейства совместимых ЭВМ. Наши ученые считали, что в основе этих машин должны быть советские разработки. Но администраторы посчитали, что проще взять за основу уже готовую архитектуру американской системы IBM-360. Для отечественной отрасли это оказалась мина замедленного действия.
Институт Лебедева тогда выступил с проектом «БЭСМ-10» (расчетная производительность порядка 10 млн оп/сек на один процессор), а Софронов его горячо поддержал – ведь уже написанные в его отделении миллионы кодов для «БЭСМ-6» хорошо ложились на новую ЭВМ. В 1972-73 годах он подсчитал, что для расчета задач механики сплошной среды в трехмерной постановке необходима ЭВМ с производительностью не менее 10 в 12-й степени оп/сек. К такой производительности на «БЭСМ-10» можно было прийти быстрее, чем по пути переписывания программ на американские образцы. И.Д.Софронов почти на 20 лет опередил возможности появления у нас таких машин.
Сергей Егоршин: «Обосновать финансирование проекта «БЭСМ-10» перед чиновниками не удалось, средства были направлены на разработку ЭВМ серии «ЕС» на базе «американца». Кстати, расчеты И.Д.Софронова полностью подтвердились: самая мощная «ЕС», созданная в 1986 году, давала всего 5 млн оп/сек – недалеко ушла от «БЭСМ-6», созданной еще в 1960-е. Отстали от американцев навсегда… Более перспективным был проект «Эльбрус» - когда в 1987 году к нам поступил «Эльбрус-2», его мощность была уже 125 млн оп/сек, что приближало его к решению трехмерных задач».
Софронов борьбу за ЭВМ с возможностью расчета трехмерных задач продолжил, в том числе и с помощью комплексов из нескольких «БЭСМ-6». В конце 80-х он собрал неоднородный комплекс из всего, что было во ВНИИЭФ: «БЭСМ-6», «Эльбрусы», «ЕС» - это был первый в СССР подобный комплекс. К началу 1990-х годов математики ВНИИЭФ разработали трехмерные методики расчета и вынуждены были перейти на иностранное оборудование – это был революционный шаг.
В 1989 году по приказу министра МСМ Л.Д.Рябева ВНИИЭФ назначался головным предприятием по разработке суперЭВМ. В 1993 году была создана ЭВМ «МП-3» - 8 процессоров, 640 млн оп/сек, а в 2000 году специалисты математического отделения создали «МП» терафлопсного класса – 1 трлн оп/сек, то есть те самые 10 в 12-й степени. В США этот барьер перешагнули в 1996 году, то есть отставание сократилось до 4 лет – это был стратегический успех достижения цели, поставленной Софроновым еще в 1973 году.
Сергей Егоршин: «От ручных вычислений на «Феликсах» до решения задач в трехмерной постановке – таков путь, пройденный математическим отделением за годы работы под руководством И.Д.Софронова. Иван Денисович создал из отделения первоклассный математический институт с мощным вычислительным центром. Он высказал смелую идею, что при разработке оружия сдерживания натурные испытания могут быть со временем заменены математическим испытанием. Именно так сейчас и происходит!»
Продолжается процесс создания все более мощных вычислительных систем: в 2011 году – петафлопсного (10 в 15-й степени) класса, а в НЦФМ сейчас изучается возможность создания фотонной суперЭВМ.
Сергей Егоршин: «У Ивана Денисовича, помимо математики, была еще одна любовь – горы. Он имел первый спортивный разряд по альпинизму, окончил курсы инструкторов альпинизма при спорткомитете СССР, ходил в горы до 70 лет, совершил более 50 восхождений, из них четыре - высшей сложности».
Мастер спорта СССР саровчанин Николай Иванович Орлов ходил с ним в горы. «Мы вместе выехали на Кавказ в 1959 году. Иван Денисович и там проявил свои математические склонности: написал целую работу со сложнейшими расчетами прочности веревки, описанием ее испытаний», - рассказал он.
Ученица И.Д.Софронова, сотрудница ИТМФ Светлана рассказала, что однажды предложила Ивану Денисовичу написать книгу о себе. Он ответил: «Да, я и название уже придумал – «В тени гигантов»». Я этого названия не поняла: для меня сам Иван Денисович был гигантом», - призналась она.