|
|
НАУЧНАЯ БИОГРАФИЯ
М. Р.
ШУРА-БУРА
(
к 90-летию со дня рождения) |
Михаил Романович Шура-Бура по праву считается патриархом
отечественного программирования. В его научной биографии и в результатах отдела
Института прикладной математики им. М. В. Келдыша, возглавляемого М. Р.
Шура-Бура, отразились наиболее важные черты становления и развития системного и
прикладного программирования в нашей стране.
Михаил Романович Шура-Бура родился
21 октября 1918 г. в
деревне Парафиевка Черниговской области. С 1919 года по
1933 жил с родителями в Киеве. В 1933 г. семья переехала в Москву. В 1935 г.
Михаил Романович поступил на механико-математический факультет Московского
университета, окончил который в 1940 г.
В 1940-1947 гг. преподавал математику в Артиллерийской инженерной академии
им. Ф. Э. Дзержинского, а в 1947-1955 гг. - в Московском физико-техническом
институте. Его работы в области математики в эти годы были связаны с теорией
бикомпактных пространств.
В 1947 г. М. Р. Шура-Бура защитил диссертацию на соискание
ученой степени кандидата физико-математических наук.
С 1953 г. по настоящее время М. Р. Шура-Бура работает в
Отделении прикладной математики Математического института им. В. А. Стеклова,
созданном М. В. Келдышем в 1953 г. и преобразованном затем в Институт прикладной
математики АН СССР (ныне ИПМ РАН им. М. В. Келдыша).
Почти 50 лет в одной организации - редкий пример постоянства
научных интересов и жизненных взглядов человека. В первые годы главной задачей и
организационным успехом М. Р. Шуры-Буры, как руководителя отдела
программирования в ИПМ, было формирование отдела, костяк которого составили
выпускники кафедры вычислительной математики мехмата МГУ И. Б. Задыхайло, Э. З.
Любимский, В. С. Штаркман и др.
Первым результатом работы отдела в
1953-1955 гг. было появление программ для расчета энергии взрывов при
моделировании ядерного оружия на ЭВМ "Стрела". Постановки задач и методы
расчетов для этих программ готовили отделы математиков (А. Н. Тихонов, А. А.
Самарский, И. М. Гельфанд). Программирование задач такой сложности в машинных
кодах на ЭВМ, имевшей оперативную память емкостью всего 1000 ячеек, неработающий
накопитель на магнитной ленте и частые сбои в арифметике и управлении, требовало
от программистов виртуозного умения и оригинальных находок в организации отладки
программ и счета. Сам М. Р. Шура-Бура так образно назвал эту работу: "Как мы
победили "Стрелу"!".
В 1954 г. М.Р. Шура-Бура защитил диссертацию на соискание
ученой степени доктора физико-математических наук. В 1955 г. за вклад в создание
ядерного оружия в СССР он был удостоен Государственной премии СССР.
В середине 50-х годов отдел программирования был привлечен М.
В. Келдышем к расчетам траекторий искусственных спутников Земли (ИСЗ),
выполнявшихся в ИПМ отделом Д. Е. Охоцимского. Программы, разработанные
сотрудниками отдела, возглавляемого Михаилом Романовичем, для ЭВМ "Стрела", а
затем М-20, должны были обеспечивать круглосуточный режим обработки измерений
траекторий ИСЗ. Они использовались начиная с 1957 г. при запуске первых и
последующих ИСЗ, полете Ю. А. Гагарина в 1961 г. и затем в течение последующих
10 лет. Значение этой работы трудно переоценить, потому что результаты
траекторных расчетов, производимых в разных организациях, иногда не совпадали,
что для управления космическими полетами было недопустимо.
Затем отдел М. Р. Шуры-Буры занимался созданием системного и
прикладного программного обеспечения для космического челнока "Буран". До
настоящего времени М. Р. Шура-Бура руководит разработкой прикладных систем
наземной диагностики сложных технических комплексов по заказу оборонных
организаций.
Весьма значительным было влияние ИПМ и лично М. Р. Шуры-Буры
на выбор архитектуры отечественных универсальных компьютеров. В 1955 г. на
начальной стадии проекта ЭВМ первого поколения М-20 в разработке участвовали три
человека: С. А. Лебедев (общие характеристики и структура машины), М. Р.
Шура-Бура (система команд), П. П. Головистиков (схемотехника). Основные
архитектурные решения М-20 предложил М. Р. Шура-Бура, среди них:
- представление чисел с плавающей точкой;
- трехадресный формат команды в машинном слове длиной 45 двоичных разрядов;
- система команд с автоматической модификацией адреса и индексная
арифметика;
- перекрытие во времени выполнения арифметических операций с выборкой команд
из памяти;
- совмещение операций процессора с операциями ввода-вывода данных
(полностью реализовано, начиная с ЭВМ М-40).
Эти архитектурные решения М-20 были сохранены в ЭВМ М-220,
М222, построенных на основе полупроводниковой элементной базы. Эти машины стали
"рабочими лошадками" для выполнения научных и инженерных расчетов во многих
исследовательских, проектных и оборонных организациях страны.
М. Р. Шура-Бура принимал самое активное участие в создании
программного обеспечения этого семейства, начиная с системы интерпретации ИС-2 и
библиотеки стандартных программ для М-20, а затем операционных систем ОС 4.220 и
ОС ДМ-222, компиляторов языка АЛГОЛ-60 (компилятора ТА-2) и ФОРТРАН.
Деятельность Ассоциации пользователей М-20, собиравшей и
распространявшей прикладные программы для М-20, М-220, М-222, также проходила
под непосредственным влиянием М. Р. Шуры-Буры.
В середине 60-х годов, когда ИТМ и ВТ под руководством С. А.
Лебедева разрабатывал архитектурные решения универсальной ЭВМ второго поколения
БЭСМ-6, М. Р. Шура-Бура активно участвовал в обсуждении этих решений на
совещаниях в Москве, Ужгороде, Беловежской Пуще. В дальнейшем ИПМ в лице отдела
М. Р. Шуры-Буры принимал активное участие в создании программного обеспечения
для БЭСМ-6. Здесь наиболее крупной разработкой была ОС ИПМ, выполненная под
руководством И. Б. Задыхайло.
В конце 60-х годов в стране было необходимо решить вопрос с
выбором архитектуры семейства (ряд программно совместимых компьютеров третьего
поколения) ЕС ЭВМ.
Принципиальное значение для этого решения имела точка зрения
Академии наук СССР, которую в значительной степени формировал ИПМ, как крупный
пользователь высокопроизводительных ЭВМ для научных расчетов, и лично М. Р.
Шура-Бура. Эта точка зрения состояла в том, чтобы обеспечить программную
совместимость ЕС ЭВМ с наиболее распространенным на Западе семейством -
IBM/360.
Для подробного изучения архитектуры и программного
обеспечения IBM/360 отделом М. Р. Шуры-Буры (В. С. Штаркманом) были организованы
ряд семинаров, в которых участвовали специалисты многих заинтересованных
организаций.
После принятия решения М. Р. Шура-Бура осуществлял научное
руководство разработкой программного обеспечения ЕС ЭВМ. В 1978 г. за выполнение
этой работы М. Р. Шура-Бура в числе других участников был удостоен
Государственной премии СССР.
В 80-х годах отдел М. Р. Шуры-Буры принимал участие в
создании оригинальной архитектуры скалярно-векторной многопроцессорной ЭВМ ЕС
1191, проводившейся НИЦЭВТ по ТЗ, согласованному с академиками Ю. Б. Харитоном,
А. Н. Тихоновым, В. С. Семенихиным. От ИПМ в разработке программного обеспечения
для ЕС 1191 (ассемблер, операционная система) принимали участие И. Б. Задыхайло,
В. А. Крюков, В. С. Штаркман, Степанов. Судьба этой машины сложилась неудачно
из-за того, что условием ТЗ было применение только отечественной элементной
базы, а она к этому времени уже значительно уступала западной (1,5 тыс.
вентилей/кристаллов против 200 тыс). Но ее программное обеспечение отвечало
мировому уровню.
Характеристика работ отдела М. Р. Шуры-Буры в области
операционных систем для отечественных ЭВМ будет неполной, если не упомянуть об
опыте создания операционной системы для ЭВМ "Весна", выполненной в первой
половине 60-х годов под руководством В. С. Штаркмана. По существу это была
первая в нашей стране полнофункциональная операционная система для серийной ЭВМ,
поддерживавшая мультипрограммный режим работы, пакетную обработку и режим
разделения времени. За ней последовали ОС ИПМ для БЭСМ-6 (И. Б. Задыхайло) и
другие, о которых уже было упомянуто.
Работы отдела М. Р. Шуры-Буры по языкам и системам
программирования были начаты еще в 50-х годах с использованием операторного
программирования на основе теории схем программ А. А. Ляпунова. Результаты
пионерских работ по автоматизации программирования были опубликованы в 1958 г.:
М. Р. Шура-Бура, С. С. Камынин, Э. З. Любимский. Об автоматизации
программирования при помощи программирующей программы. Проблемы кибернетики.
Статью "Особенности программирующей программы для машины "Стрела-4"" М. Р.
Шура-Бура опубликовал совместно с Н.П. Трифоновым в сборнике "Системы
автоматизации программирования" в 1961 г.
В 1963 г. под руководством М. Р. Шуры-Буры был создан один из
трех трансляторов с языка АЛГОЛ-60 для ЭВМ М-20 - транслятор ТА-2 с полной
версией языка АЛГОЛ-60. За ним последовали системы программирования для БЭСМ-6 и
других ЭВМ.
Концепция создания интегрированных систем программирования на
базе общего промежуточного языка АЛМО (АЛгоритмический Машинно-Ориентированный)
и прекомпиляторов с нескольких входных языков была предложена и развита Э. З.
Любимским и С. С. Камыниным, сотрудниками отдела М. Р. Шуры-Буры.
В 80-х годах инструментом системного программирования для
разработки компиляторов в ИПМ стал язык РЕФАЛ. Язык РЕФАЛ и его реализация были
разработаны В. Ф. Турчиным, тогда сотрудником отдела М. Р. Шуры-Буры.
Технология РЕФАЛ была применена при создании компиляторов
ФОРТРАН для ЭВМ ПС-3000, ЕС-1191, масштабируемого компилятора бортового модуля
программного обеспечения космического корабля "Буран", программного обеспечения
изделий специализированной техники "Булат 2", "Булат 3" (похожих на STARAN).
Технология РЕФАЛ имела успех вплоть до 1993 г., пока в стране разрабатывалась
отечественная вычислительная техника и была потребность в создании собственных
компиляторов.
Работы, связанные с языком РЕФАЛ, продолжаются в ИПМ и в
настоящее время.
Другим направлением деятельности отдела М. Р. Шуры-Буры в
области языков и систем программирования было создание и реализация
непроцедурного языка программирования "Норма". Эти работы были выполнены под
руководством И. Б. Задыхайло. Они были направлены на решение проблемы
высокоуровневого синтеза при проектировании прикладных программ.
Широкую известность в стране и за рубежом получили
исследования в области теории сложности вычислений и логических программ. Многие
результаты, полученные в ИПМ в этой области, стали теоретической базой для
создания крупных инструментальных систем автоматизации логического
программирования. В частности, такой системой является "ГЕСИОД", синтезирующая
логические программы на основе их действующих прототипов.
Большое внимание М. Р. Шура-Бура всегда уделял подготовке
молодых специалистов, он воспитал несколько поколений программистов высшей
квалификации.
В 1955-1970 гг. он - профессор кафедры вычислительной математики
механико-математического факультета МГУ, которой руководил академик С. Л.
Соболев.
Первый учебник по программированию
"Программирование для электронных счетных машин",
изданный в 1952 г., М. Р. Шура-Бура написал в
соавторстве с Л. А. Люстерником, А. А. Абрамовым, В.
И. Шестаковым.
Кафедра вычислительной
математики мехмата, 50-е годы.
Многие сотрудники кафедры впоследствии стали
преподавателями факультета ВМК
В 1970-1993 гг. М. Р. Шура-Бура был профессором и заведующим кафедрой
системного программирования факультета вычислительной математики и кибернетики
(ВМиК) МГУ, организованного академиком А. Н. Тихоновым.
Кафедра системного
программирования ВМК, 1980 год
М. Р. Шура-Бура более 30 лет руководит постоянно действующим
Московским городским семинаром по программированию, который является наиболее
авторитетным научным органом российских программистов. Вряд ли в России была
защищена хоть одна докторская диссертация по программированию, которая не прошла
бы предварительной апробации на семинаре у М. Р. Шуры-Буры.
Сам Михаил Романович за прошедшее время подготовил более 30
кандидатов наук и 8 докторов наук.
С первых лет создания отечественных вычислительных машин М.
Р. Шура-Бура выступал на всесоюзных форумах по главным вопросам их программного
обеспечения. Этим вопросам были посвящены его выступления:
- на Всесоюзной конференции "Пути развития советского математического
машиностроения и приборостроения" в 1956 г.;
- на сессии АН СССР по научным вопросам автоматизации производства в 1956 г.
(пленарный доклад совместно с М. В. Келдышем и А. А. Ляпуновым);
- на третьем Всесоюзном математическом съезде в 1956 (доклад совместно с К.
А. Семендяевым и Д. А. Жучковым);
- на четвертом Всесоюзном математическом съезде в 1963 г. (доклад совместно
с А. П. Ершовым)
Завершая краткий очерк о научной биографии М. Р. Шуры-Буры,
следует отметить, что наилучшие комментарии к нему могут быть даны самим
Михаилом Романовичем. Поэтому кроме настоящей статьи на сайте музея в разделе
"История программного обеспечения в СССР" помещены:
Е. Н. Филинов, А. Н. Томилин,
члены Экспертного совета
Виртуального компьютерного музея
(
www.computer-museum.ru )
|