Русский English
V международная конференция
«РАЗВИТИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ В РОССИИ, СТРАНАХ БЫВШЕГО СССР И СЭВ»
Россия, Москва, НИУ ВШЭ, 6–8 октября 2020 года
Предоставление докладов на английском языке
Информатика и искусственный интеллект в МЭИ: страницы истории

Информатика и искусственный интеллект в МЭИ: страницы истории

Аннотация

В 2020 г. отмечается 90 лет со дня образования Московского энергетического института, 69 лет начала подготовки в МЭИ инженеров по специальности Математические и счетно-решающие приборы и устройства и создания одной из первых в СССР кафедр вычислительной техники (ВТ). В настоящей работе авторы постарались отразить роль сотрудников и выпускников двух кафедр ИВТИ, а именно кафедр: "Вычислительной техники" и "Автоматики и телемеханики" (исторические названия) и их "потомков": кафедр Прикладной математики (ПМ) и Вычислительных машин, систем и сетей (ВМСС) в развитие работ в области отечественной информатики и искусственного интеллекта.

Ключевые слова – кибернетика, информатика, искусственный интеллект, Московский энергетический институт.

Текст доклада

В 2020 г. отмечается 90 лет со дня образования Московского энергетического института, 69 лет начала подготовки в МЭИ инженеров по специальности Математические и счетно-решающие приборы и устройства и создания одной из первых в СССР кафедр вычислительной техники (ВТ). Первым заведующим кафедрой стал д.т.н. профессор Григорий Митрофанович Жданов, а первые лекции на ней читал академик Сергей Алексеевич Лебедев. В 1958 г. в МЭИ был организован факультет автоматики и вычислительной техники (АВТФ), потом переименованный в институт (АВТИ), а теперь в институт Информационных и вычислительных технологий (ИВТИ).

Авторы в материалах конференций SORUCOM-2011 и SORUCOM-2017, а также в статьях в газете Энергетик НИУ «МЭИ» [1] (№№1,4,6,10 за 2018 г., №№ 6,11 за 2019 г. и №3 за 2020 г.) отмечали значительный вклад выпускников и сотрудников МЭИ в создании вычислительной техники нашей страны. Это С.А. Лебедев, В.С. Бурцев, В.А. Мельников, М.А. Карцев, Н.Я. Матюхин, Е.А. Кривошеев, А.М. Ларионов, В.К. Левин, В.В. Пржиялковский, Р.Б. Назьмов [2]. Все эти материалы размещены также на сайте виртуального компьютерного музея [3]. В настоящей работе мы постарались отразить роль сотрудников и выпускников двух кафедр ИВТИ, а именно кафедр: "Вычислительной техники" и "Автоматики и телемеханики" (исторические названия) и их "потомков": кафедр Прикладной математики (ПМ) и Вычислительных машин, систем и сетей (ВМСС) в развитие работ в области отечественной информатики и искусственного интеллекта.

В отечественной литературе термин «информатика» впервые введен профессором МЭИ Федором Евгеньевичем Темниковым и независимо от него членом-корреспондентом АН СССР Александром Харкевичем в 1963 г. В развитие информатики и кибернетики большой вклад внесли академик А.И. Берг и профессор А.И. Китов. Академик А.И. Берг неоднократно приезжал с лекциями в МЭИ. Однажды, в заполненном до предела большом актовом зале (это говорит о высочайшем интересе не только ученых, но и студентов к новой науке), он, в кителе адмирала, на скрипке демонстрировал мелодии, написанные ЭВМ. У всех слушателей это вызвало огромный энтузиазм и желание как можно скорее заняться аналогичными проектами. После этого события на факультете АВТ прошли научные семинары и даже комсомольские собрания с одним вопросом «Может ли машина мыслить?».

В 1954 г. при кафедре ВТ МЭИ был создан вычислительный центр (ВЦ), который позднее стал самостоятельным подразделением института. В те годы единственными вычислительными устройствами на кафедре были механические устройства – интеграторы и аналоговые вычислительные машины. В качестве лабораторных стендов использовались установки электрического моделирования, которыми занимались ученый с мировым уровнем профессор, д.т.н. И.М. Тетельбаум – родоначальник электрического моделирования в нашей стране; доцент Ф.М. Шлыков и ветераны ВОВ старшие преподаватели К.П. Тенилин и Ю.Р. Шнейдер. В 1957 г. в МЭИ на кафедре ВТ была установлена первая ЭВМ Урал-1 производительностью 100 операций в секунду. В последующие годы на кафедре ВТ появились более мощные ламповые и полупроводниковые ЭВМ и стала актуальной задача организации общеинститутского вычислительного центра.

Первым заведующим ВЦ МЭИ стал доцент кафедры ВТ, кандидат технических наук, ветеран Великой Отечественной Войны Николай Иванович Челноков. Н.И. Челноков окончил в мае 1941 г. Киевское артиллерийское училище в звании лейтенанта, воевал на фронте командиром артиллерийской батареи. В 1943 г. после тяжелого ранения он поступил в МЭИ. Челноков руководил ВЦ МЭИ 23 года, и сделал его одним из лучших ВЦ вузов страны [5].

На кафедре ВТ МЭИ в 60-х годах силами сотрудников и студентов создавались новые ЭВМ с оригинальной архитектурой, в частности так называемая «безадресная» ЭВМ БЕТА-65 [1].

В конце 60-х годов в период работы в МЭИ по совместительству в качестве профессора кафедры ВТ, а затем ПМ, Анатолий Иванович Китов [4] первым в нашей стране разрабатывал информационно-поисковые системы для медицины.

Издавались учебные пособия, среди которых особо следует отметить книгу И.С. Потемкина "Функциональные узлы цифровой автоматики". М.: Энергоатомиздат, 1988 г., не потерявшую актуальность и до нашего времени. И.С. Потемкин и А.А. Дерюгин [5] заложили основы курсов схемотехники ЭВМ в МЭИ. В отделе НИР под руководством доцента, затем профессор кафедры ВМСС А.Г. Шигина [9], [5] развивались работы в области автоматизации проектирования ЭВМ. В 70-80 гг. прошлого века на кафедре ВТ МЭИ постоянно работал один из первых в СССР общемосковский семинар по автоматизации проектирования ЭВМ под руководством Н.Я. Матюхина и А.Г. Шигина. Первая в нашей стране система автоматизации моделирования ЭВМ как системы массового обслуживания была разработана вначале 60-х под руководством инженера Е.М. Кольнера. Она базировалась на идеях языка GPSS и ее интерпретатор был реализован на ламповой ЭВМ М-20. Так как тогда у отечественных ЭВМ не было устройств алфавитно-цифрового ввода информации, все описание модели набивалось в восьмеричном коде на перфокартах.

В середине 60-х инженером А.К. Поляковым был разработан первый в нашей стране язык описания цифровой аппаратуры, позволяющий описывать устройства на разных уровнях абстракции. Транслятор с языка Автокод-М, являвшегося проблемно-ориентированным расширением Алгол-60 был реализован на ЭВМ Минск 22 с участием студентов МЭИ из Польши, Венгрии и других стран. В частности, Автокод-М потом использовался при верификации микропрограмм ЭВМ М4000, разрабатывавшейся в ИНЭУМ как первой ЭВМ ряда М4030.

C 1967 по 1982 г. кафедрой ВТ руководил д.т.н. профессор Юрий Матвеевич Шамаев [9], бывший деканом факультета АВТ МЭИ с 1965 по 1977 г. По его инициативе на кафедре ВТ была организована подготовка инженеров по специальности Конструирование ЭВМ, в последствие замененной на «Системы автоматизации проектирования (САПР)». В 1961 году при МЭИ по инициативе Ю.М. Шамаева была создана лаборатория-филиал НИИ автоматики. В 1961 г. в г. Смоленске был создан филиал МЭИ и затем кафедра вычислительной техники.

С 1982 по 1996 г. заведующим кафедрой ВТ МЭИ работал д.т.н. профессор Гурам Семенович Чхартишвили. Под его руководством были созданы инструментальные средства для моделирования динамических систем, нашедшие применение в вузах России, Грузии и Казахстана. С 1996 г. кафедрой ВТ руководит д.т.н. профессор, член-корреспондент Академии электротехнических наук РФ Виктор Васильевич Топорков, автор более 200 научных работ.

Как отмечалось выше одним из авторов термина "Информатика" в нашей стране был профессор МЭИ Федор Евгеньевич Темников [5], известный специалист в области телемеханики – удаленного измерения и управления техническими объектами. В 1951–1955 годах он заведовал кафедрой автоматики и телемеханики. По его инициативе в 1969 г. в МЭИ была организована и открыта первая в СССР кафедра системотехники, которую он и возглавил. В 1963 г., публикуя статью в журнале «Известия вузов: Электромеханика», Ф.Е. Темников определил информатику как науку об информации, состоящую из трех частей: теории информационных элементов, теории информационных процессов и теории информационных систем. Ф.Е. Темников был ученым-интеллигентом старой формации и по внешнему виду, и по манере чтения лекций. В 1968 г. по инициативе Ф.Е. Темникова была организована проблемная лаборатория автоматизированных информационных систем высшей школы, которая впоследствии выросла в НИИ высшей школы.

В 1967 г. в ВЦ МЭИ начались работы по воплощению идей Ф. Е. Темникова в области автоматизации управления институтом. Его ученики и последователи внесли существенный вклад в развитие отдельных направлений информатики. К.т.н. доцент Ю.Н. Кушелев [5] – основатель студенческого конструкторского бюро (СКБ) МЭИ и разработчик первого в СССР прибора автоматизированного контроля успеваемости учащихся. Классы таких приборов использовались не только в МЭИ для контроля знаний студентов, но и в ГАИ СССР при сдаче экзаменов на водительские права.

Одним из основоположников создания автоматизированной системы управления (АСУ) МЭИ стал профессор И.А. Башмаков, человек с неуемной работоспособностью и огромной доброжелательностью. Им подготовлено 59 кандидатов наук, он автор монографий и учебников по компьютерным технологиям. Совместно с доцентом В.М. Щербиным им был создан первый электронный учебник по информатике.

В 1976 г. в МЭИ была организована, с привлечением преподавателей кафедр ВТ и спецкурсов высшей математики, кафедра прикладной математики (ПМ), которой поручалось вести дисциплину «Информатика» на всех факультетах МЭИ. Первый заведующий кафедрой ПМ профессор А.Б. Фролов известен результатами в дискретной математике, компьютерной алгебре, криптографических методах защиты информации. Профессор В.П. Кутепов, заведовавший кафедрой ПМ с 1987 г. по 2003 г., сыграл заметную роль в становлении современной теории параллельного программирования. Под руководством А.Б. Фролова, В.П. Кутепова, а затем и А.П. Еремеева кафедра ПМ достигла значительных успехов в деле подготовки высококвалифицированных специалистов в области математического и программного обеспечения современных вычислительных систем и систем искусственного интеллекта.

Под руководством доцента кафедры ПМ Евгении Тихоновны Семеновой впервые в СССР были реализованы трансляторы с языков искусственного интеллекта LISP, APL, FRL. Доцент Валерий Сергеевич Зубов внес большой вклад в создание учебных пособий и развитие курсов "Основы программирования", "Теория и практика применения ЭВМ" и др. Их читали на многих факультетах института он и доценты И.Л. Цветаева, Е.К. Грачева и др.

В 1983 г. приказом Минвуза СССР кафедра ВМСС была определена головной по подготовке специалистов в области микропроцессорной техники, и на ней был создан Учебно-научный центр микропроцессорной техники и микро-ЭВМ. Возглавляли эту работу с 1981 по 1987 г. один из руководителей Госкомитета по науке и технике СССР, д.т.н. профессор В.А. Мясников, заведовавший кафедрой системотехники по совместительству и к.т.н. доцент А.А. Дерюгин. Усилиями А.А. Дерюгина и к.т.н. доцента А.В. Иванова была организована учебная лаборатория, выпущен ряд учебных пособий по данному направлению, читались курсы лекций для многих специальностей МЭИ.

Развитием приложений информатики в МЭИ стало создание единого информационного пространства института. Инициаторами разработки и реализации его проекта было руководство ВЦ МЭИ, кафедр ПМ и ВМСС. Основой такого проекта было построение компьютерной сети института, в разработку которой вложили свои силы не только сотрудники ВЦ МЭИ, но и заведующий кафедрой ПМ д.т.н. профессор В.П. Кутепов, заведующий кафедрой ВМСС д.т.н. профессор А.В. Бутрименко, известный специалист в области анализа и проектирования сетей ЭВМ д.т.н. профессор Л.И. Абросимов, к.т.н. доцент В.О. Рыбинцев. В организации единого информационного пространства заслуга не только руководителей ВЦ МЭИ В.А. Федина, И.В. Огнева, А.Л. Конина, И.М. Крепкова, талантливого инженера С.Н. Хорькова, но и многих других сотрудников ИВТИ. Все они ученики и последователи родоначальников отечественной информатики, о которых шла речь выше.

В начале работы мы отметили, что ограничились рассмотрением достижений сотрудников только двух кафедр ИВТИ. Отдельного рассмотрения требует вклад Радиотехнического факультета и Особого конструкторского бюро МЭИ (ОКБ МЭИ), внесших большой вклад в создание систем передачи, приема и обработки телеметрической информации из космоса [2], а также сотрудников других факультетов. Например, д.т.н. профессора кафедры теоретических основ теплотехники В.Ф. Очкова, который создал в МЭИ так называемый «сервер MATHCAD», и учебное пособие которого по курсу Информационные технологии «2⁵ Problems for STEM Education» издано в США [10].

Участники Российской ассоциации искусственного интеллекта дают следующее определение искусственного интеллекта (ИИ): "Научное направление, в рамках которого ставятся и решаются задачи аппаратного или программного моделирования тех видов человеческой деятельности, которые традиционно считаются интеллектуальными". Рассматривая вопрос об участии выпускников и сотрудников МЭИ в становлении и развитии методов искусственного интеллекта, прежде всего следует вспомнить выдающегося ученого, академика АН СССР выпускника МЭИ 1940 г. Гермогена Сергеевича Поспелова, основоположника отечественной школы искусственного интеллекта. Из высказываний Г.С. Поспелова. «Если оставить в стороне вычислительные задачи, то с того момента, когда ЭВМ и их программы получили способность обрабатывать данные в символьной форме, стало возможным говорить об искусственном интеллекте как о научном направлении, цель которого – научить ЭВМ решать задачи, традиционно считающиеся интеллектуальными. Пока в подавляющем большинстве случаев в ЭВМ представляются и обрабатываются данные, а не знания. Решение проблемы представления знаний в ЭВМ и их обработки, т.е. получения нового знания из предварительно накопленного, только начинается, хотя некоторые выдающиеся результаты уже получены благодаря разработке исчисления предикатов, семантических сетей, фреймов и т.п.».

Крупнейшим научным мероприятием, организованным в академии наук СССР, стало проведение в Тбилиси 4-6 июня 1974 г. Седьмого всесоюзного симпозиума по кибернетике – первого в нашей стране представительного форума, целиком посвященного проблемам ИИ. Главным докладом, прочитанным на его пленарном заседании, стал совместный доклад Г.С. Поспелова и профессора МЭИ Д.А. Поспелова «Основные проблемы искусственного интеллекта». В декабре того же 1974 г. в рамках Научного совета по комплексной проблеме «Кибернетика» при Президиуме АН СССР была создана новая секция по проблеме «Искусственный интеллект». Именно Гермоген Сергеевич Поспелов выступил главным инициатором формирования этих организационных структур в системе Академии наук СССР и сам возглавил их. С этого и началась официальная история развития ИИ в СССР. Практически сразу после образования кафедры ПМ в МЭИ по инициативе Г.С. Поспелова и Д.А. Поспелова был организован и работал на постоянной основе в МЭИ семинар по проблемам искусственного интеллекта.

Дмитрий Александрович Поспелов (1932–2019) окончил в 1956 г. МГУ им. М.В. Ломоносова, профессор, доктор технических наук, действительный член РАЕН, с 1956 по 1968 г. работал в МЭИ на кафедре ВТ [6]. Нам посчастливилось слушать его лекции по дисциплине «Арифметические и логические основы вычислительных машин дискретного действия», а затем и работать с ним на одной кафедре. Это был коллектив единомышленников, быстро реагирующих на новые в те времена решения в области вычислительной техники. Горячо обсуждали появившиеся новые машины в США – сначала СТРЕТЧ, потом IBM-360, IBM-370 и конечно проблему автоматизации проектирования цифровых вычислительных машин, фанатом которой был А.Г. Шигин. И обсуждали эти темы не только в рабочее время, но и после его окончания, играя при этом в шахматы, домино, и даже в большой бильярд, для которого, усилиями тогда инженера кафедры Вадима Николаевича Фалька (впоследствии д.т.н. профессора кафедры ПМ), был самостоятельно создан разборный настоящий бильярдный стол. В таких обсуждениях принимал участие и Д.А. Поспелов.

В 2010 г. в научном журнале была опубликована статья, в которой авторы, профессора МЭИ В.Н. Вагин, А.П. Еремеев, И.И. Дзегеленок, А.Б. Фролов, О.С. Колосов, пишут о значительной роли Д.А. Поспелова в становлении науки искусственного интеллекта в нашей стране и о теоретических аспектах решаемых авторами статьи задач. В частности, в ней отмечается: «Д.А. Поспелов вместе со своими коллегами по кафедре, профессором В.А. Горбатовым и доцентом Е.Т. Семеновой, а также с первыми своими аспирантами, ставшими известными учеными в области ИИ и интеллектуальных систем, среди которых доктора наук Ю.И. Клыков и В.Н. Вагин создали и развили такие направления в ИИ, как ситуационное управление, семиотическое моделирование, прикладная семиотика» [7].

Результаты работ на кафедре ПМ в области искусственного интеллекта, тесное сотрудничество с созданной Д.А. Поспеловым Ассоциацией искусственного интеллекта России, которой он и руководил, привели к возможности в 1990 г. начать подготовку специалистов в МЭИ по новому профилю «Искусственный интеллект и интеллектуальные системы». Сам Д.А. Поспелов поставил и стал читать такие курсы лекций как «Основы искусственного интеллекта» и «Прикладная семиотика». В этой работе активное участие принимали его ученики профессора кафедры ПМ В.Н. Вагин, А.П. Еремееев, В.П. Кутепов. В 2000 г. за создание учебно-методического комплекса по обеспечению подготовки специалистов по этому направлению они были награждены премией Президента Российской Федерации в области образования.

Профессор Вадим Николаевич Вагин (1940-2019) окончил МЭИ в 1963 г., был членом Научного совета РАИИ, победителем конкурса «Золотые имена Высшей Школы-2018» в номинации «За вклад в науку и высшее образование». В 2015 г. была опубликована статья В.Н. Вагина и А.П. Еремеева [8], где подводились результаты научной работы и перспективы развития бурно прогрессирующей в настоящее время области информатики, связанной с искусственным интеллектом. За время подготовки специалистов в области информатики в МЭИ выпущены многие тысячи инженеров, сотни кандидатов и десятки докторов наук не только для нашей страны, но и многих других стран, внесших существенный вклад в развитие широкого круга направлений информатики и искусственного интеллекта, о которых говорится в этой статье.

Список литературы

  1. Архив выпусков газеты «Энергетик МЭИ» https://mpei.ru/Structure/managementpersonnel/rector_assistant/csc/energetic/Archive/Pages/default.A...

  2. Дзегеленок И.И., Ладыгин И.И., Поляков А.К. Московский энергетический институт – кузница кадров в области вычислительной техники (К 60-летнему юбилею института АВТ)/ под ред. В.П. Лунина. М.: Издательство МЭИ, 2018.

  3. Виртуальный компьютерный музей http://www.computer-museum.ru

  4. Долгов В.А. Китов Анатолий Иванович – пионер кибернетики, информатики и автоматизированных систем управления. М.:КОС-ИНФ, 2010.

  5. Электронный журнал "Вычислительные сети. Теория и практика". Раздел страницы истории. http://network-journal.mpei.ac.ru.

  6. Поспелов Д.А. Становление информатики в России // Очерки истории информатики в России" / ред. Д.А.Поспелов, Я.И.Фет. Новосибирск, Научно-издательский центр ОИГГ СО РАН,1998, с 7–44.

  7. Вагин В.Н., Еремеев А.П., Дзегеленок И.И., Фролов А.Б., Колосов О.С. Становление и развитие научной школы искусственного интеллекта в Московском энергетическом институте // Программные продукты и системы. №2. 2010. С. 3–16. 

  8. Вагин В.Н., Еремеев А.П. Научная школа искусственного интеллекта в Московском энергетическом институте на базе кафедры прикладной математики: становление и результаты // Вестник МЭИ. №2. 2015. С. 29–37. 

  9. Институт автоматики и вычислительной техники Московского энергетического института (технического университета) (1958–2008) / под ред. В.П. Лунина, О.С. Колосова. М.: Издательский дом МЭИ. 2008. 256 с.

  10. https://www.crcpress.com/2-Problems-for-STEM-Education/Ochkov/p/book/9780367345259


Об авторе: Игорь Иванович Ладыгин ladyginii@mail.ru
Аркадий Константинович Поляков poliakovak@rambler.ru
НИУ «МЭИ», г. Москва, Россия

Материалы международной конференции Sorucom 2020
автора 14.02.2022