От ЭВМ до суперкомпьютера — 50 лет назад в Иркутске появился Отдел теории систем и кибернетики

На такие диски записывали информацию в эпоху, когда компьютеры назывались ЭВМ. А вот еще одна загадка для современников — это перфокарты. На них вбивали тексты на алгоритмическом языке, чтобы задачу математиков смогла распознать электронно-вычислительная машина. Никаких клавиатур с мышками тогда не было.

«Колода вставлялась в приемное устройство.  И по одной карте очень быстро проходили через приемное устройство. И программа уже записывалась в ЭВМ уже в виде неких кодов. После этого ее можно было запускать», — говорит главный специалист по работе с госорганами и организациями реального сектора экономики ИДСТУ СО РАН Владимир Шелехов.

Дырки в перфокартах набивал целый штат сотрудниц. Дело это было хлопотным — в колоду нередко закрадывались ошибки, и перфораторщицам приходилось заново все переделывать. К тому же карты часто заминались, вспоминает Владимир Шелехов. Он — один из тех первых сотрудников, которые стояли у основания Института динамики систем и теории управления СО РАН. Тогда он назывался Иркутский вычислительный центр.

«Это здание было сдано в эксплуатацию в 85 году. И специально для размещения 4 больших вычислительных машин было построено это здание. Машины — это две ЕС-1061 и два комплекса „Эльбрус“ располагались на втором этаже. По тем временам это были лучшие машины в СССР.»

Огромные ЭВМ требовали особых условий для работы. Весь цокольный этаж занимали громоздкие сооружения — система подготовки воздуха. Прежде, чем попасть в машинный зал, его очищали от пыли и охлаждали. Весь вычислительный центр обслуживали более ста сотрудников — от слесарей до инженеров-программистов и электронщиков.

То есть воздух охлаждался, очищался. И только потом подавался в машинные залы. Потому что не дай Бог пылинка сядет на диск. На дисковод5.34

Все сотрудники, как в операционной — в белых халатах. Это кадры хроники ГТРК «Иркутск». Вместе с Владимиром Шелеховым впервые их смотрят его коллеги, с которыми он начинал. Летом 1975 года семеро молодых ученых из Казани во главе с доктором физико-математических наук Владимиром Матросовым прилетели в Иркутск. Так появился отдел теории систем и кибернетики. Располагался он сначала на Халтурина. А потом началась стройка здания для вычислительного центра.

«Корпус этого института и блок ЭВМ, где стояли эти машины, строили своими руками. Методом народной стройки. Три месяца в году. кажется, мы отдавали. Каждый», — говорит бывший сотрудник Иркутского вычислительного центра СО АН СССР Рафаэль Абдуллин.

А вот уже перерезание ленточки. В ноябре 1980 года официально был создан Иркутский вычислительный центр, а спустя 5 лет он переехал в новое здание.

«Коллектив Иркутского вычислительного центра через него весь коллектив иркутских академических институтов и гораздо шире — вся иркутская наука — получает очень мощное оружие.»

Это мощное оружие заработало в эпоху бурного развития космической техники. На ее создание и была направлена почти половина исследований, которыми занимался Вычислительный центр. Наряду с работами в области теоретической и прикладной математики, теории управления, механики, ученые занимались тем, что было строго под грифом «секретно».

«Тематика была разнообразная. Во-первых, вопрос, связанный с теорией дифференциальных уравнений. устойчивость, оптимизация. Ну и закрытая тематика — ВПК У нас была лаборатория, которая занималась экранопланами. И на Братском водохранилище был полигон», — говорит советник РАН, член-корреспондент РАН Александр Толстоногов.

На экране — космический аппарат «Аракс». Он предназначался для дистанционного зондирования поверхности Земли. Как им управлять — над этой задачей бились и иркутские ученые. И им это удалось.

«Головной разработчик поставил задачу нескольким научным организациям страны. Но решили ее только в нашем институте. Был разработан алгоритм управления этим аппаратом. Этот алгоритм стал общепризнанным. И до сих пор широко применяется», — говорит главный специалист по работе с госорганами и организациями реального сектора экономики ИДСТУ СО РАН Владимир Шелехов.

В 90х годах техника устарела и ее вывели из эксплуатации. Пришла новая эра — суперкомпьютеров.

«А вот так выглядит современный суперкомпьютер. Он называется — вычислительный кластер „Академик Матросов“. И сотен сотрудников для его обслуживания теперь не требуется. Его производительность — 200 триллионов операций в секунду», — говорит корреспондент Наталия Сальникова.

125 вычислительных узлов, 250 центральных процессоров универсальной архитектуры. В 2012 году, когда суперкомпьютер появился, он был одним из лучших в стране. Сейчас его главная миссия — обеспечивать вычислительными мощностями исследования всех научных и образовательных учреждений Иркутской области и не только нашего региона. В Институте динамики систем и теории управления разработали цифровую платформу, которая объединяет ученых. Она позволяет им собирать, хранить и анализировать данные. Это могут быть десятки тысяч параметров только об одном объекте. На этой карте растения, за которыми наблюдают сотрудники СИФИБРа. Из лавины записей ученым удалось с помощью нейронных сетей создать наглядную картину того, какие представители флоры, в каком месте и в каких условиях растут.

«Мы запускаем нейронные сети для того, чтобы проанализировать последовательность снимков над Иркутской областью и посмотреть, как с течением времени меняется наша территория», — говорит заведующий лабораторией комплексных информационных систем ИДСТУ СО РАН Роман Федоров.

А эту молодежную лабораторию благодаря нацпроекту запустили в прошлом году. Сотрудники — студенты и аспиранты. Их исследования связаны с искусственным интеллектом. Они пытаются разработать алгоритмы и научить нейронные сети видеть, извлекать и анализировать информацию из электронных документов, например, в виде скринов или pdf.

«Также это касается того, что документы очень часто могут быть представлены в в печатном варианте. Соответственно их надо как-то оцифровывать. А это ведет к тому, что надо уметь автоматически распознавать этот текст, грамотно переводить его в машинночитаемый инфроматор», — говорит старший научный сотрудник молодежной лаборатории по работе с искусственным интеллектом ИДСТУ СО РАН Никита Дородных.

Сейчас Институт динамики систем и теории управления — куратор многих крупных проектов, в которых задействованы десятки научных институтов страны.

Один из общественно значимых — разработка цифрового мониторинга озера Байкал. Ученые создали уникальную систему — в режиме реального времени в общую сеть стекаются результаты наблюдений на озере сразу по нескольким направлениям. С частотой в несколько секунд различные датчики и станции замеряют около 80 параметров на Байкале. Чтобы хранить, обрабатывать столько информации и выполнять сложнейшие вычисления, сотрудники несколько лет создавали вычислительный кластер. Результаты исследований ученых, работающих с математическими формулами и алгоритмами, как и во времена первых компьютеров, по-прежнему приносят пользу.