Лебедєв Сергій Олексійович, академік АН СРСР: біографія, основні роботи, память

Сергія Лебедєва по праву вважають провідним конструктором і розробником вітчизняних електронно-обчислювальних машин. Його внесок у цю галузь науки порівнюють з роллю Королева в ракетобудуванні та Курчатова у створенні ядерної зброї. Крім наукової роботи, він вів активну викладацьку діяльність і підготував багато молодих учених з світовим ім’ям.

Дитинство і юність

Сергій Олексійович Лебедєв народився 2 листопада 1902 р. Його батько, Олексій Іванович, закінчивши з відзнакою школу для дітей-сиріт і вчительський інститут, вчителював у селі Родники Іваново-Вознесенської губернії. Мати Сергія Лебедєва, Анастасія Петрівна, була потомственою дворянкою. Вона залишила свій багатий маєток, щоб також стати вчителем.

У Сергія було три сестри, одна з яких – Тетяна – є всесвітньо відомою художницею. Батьки майбутнього вченого прагнули бути взірцем для своїх учнів і дітей. У главу виховання ставилися такі якості, як працьовитість, порядність і чесність. В будинку Лебедєвих було дуже багато книг, а дітям прищеплювали любов до театру, музики і фольклору.

Улюбленими заняттями Сергія в дитинстві були плавання, музика, читання, шахи і столярне ремесло, якому його навчив дядько. Вже тоді він захоплювався електротехнікою – майстрував динамо-машину, електричний дзвінок, лейденську банку.

Після революції 1917 р. родину вчителів перекидали з одного міста в інше. У 1919 р. Сергій переїхав до Москви разом зі своїм батьком, якому доручають організацію виробництва діапозитивів у просвітницьких та пропагандистських цілях. У 1921 р. С. А. Лебедєв здав іспити за шкільною програмою і був прийнятий в МВТУ їм. Н. Е. Баумана.

Навчання в інституті

У студентські роки молодий учений захоплювався спортом: ходив у гори, катався на лижах, плавав на байдарках. Активний спосіб життя не заважав йому займатися наукою – у своєму дипломному проекті він розробляв проблему стійкості роботи великих електростанцій у системі, де споживачі і виробники електроенергії були розташовані на великих відстанях.

Це була його перша серйозна наукова праця, робота над яким зайняла 2 роки. У 26 років, захистивши диплом в МВТУ, він став самим компетентним фахівцем у цьому питанні.

Робота в передвоєнні роки

Трудова біографія Сергія Лебедєва починається з викладання в МВТУ. В цей же час він перебував у штаті Всесоюзного електротехнічного інституту (ВЕІ). Під його керівництвом була створена спеціальна лабораторія, в якій вчений продовжив роботу над обраною тематикою. Її складність полягала в тому, що при проектуванні магістральних електромереж потрібно зробити дуже складні розрахунки. Це спонукало молодого вченого до розробки моделей електричних мереж і пошуку нових методів для обчислення їх режиму роботи.

Дивіться також:  Альфа-частинка: маса, основні характеристики і властивості

У 1935 р. Сергію Олексійовичу Лебедєву присвоїли звання професора. Основу дисертації на звання доктора наук, яку він захистив у 1939 р., становила нова теорія стійкості енергетичних систем. У 1939-1940 рр. він брав участь у проектуванні Куйбишевського гідровузла. Крім цього, займався створенням пристрою для рішення диференціальних рівнянь, а потім приступив до розробки електронно-обчислювальної машини, в основі якої лежить двійкова система числення.

Велика Вітчизняна війна

У 1941 р. Лебедєв записався в народне ополчення, так як вже не підлягав військового призову за віком. На фронт його не відпустили, а ВЕІ евакуювали до Свердловська. Робота переключилася на оборонну тематику. У короткі терміни вчений освоїв аеродинаміку і зайнявся розробкою авіаційних торпед з самонаведенням, а також системою стабілізації танкового знаряддя під час прицілювання.

Як і всі співробітники ВЕІ, взимку Сергій Олексійович працював на лісозаготівлях. Під час евакуації сім’я Лебедєвих бідувала: жити доводилося у передбаннику, діти часто хворіли. У 1943 р., коли минула загроза нападу фашистів на Москву, інститут перевели назад у столицю.

Там Лебедєв продовжив свою викладацьку і наукову діяльність. У 1943 р. його призначили завідувачем кафедри автоматизації електросистем Московського енергетичного інституту, а в 1944 р. – керівником ЦКЛ електроприводів і автоматики. У 1945 р. вченого обрали членом Академії наук УРСР.

На шляху до ЕОМ

У 1945 р. вчений зробив першу спробу організувати роботи з проектування цифрових машин. Але керівництво ЦК ВКП(б) не сприйняв всерйоз ідею Сергія Лебедєва. За протекцією знайомих йому запропонували переїхати в Київ і очолити Інститут енергетики, що давало можливість розгорнути цю роботу.

У 1947 р. ця установа розділили на два інститути – теплоенергетики та електротехніки. Директором останнього став С. А. Лебедєв. Тут він, нарешті, створив лабораторію з вирішення проблем, пов’язаних з електронною обчислювальною технікою.

Ще під час проектування куйбишевської лінії електропередач вчений паралельно займався розробкою основ двійкової системи числення, але з-за війни йому довелося перервати дослідження. На той момент у світі ще не існувало ЕОМ. Тільки в 1942 р. в США був зібраний комп’ютер Атанасова, призначений для вирішення простих систем лінійних рівнянь. Лебедєв дійшов свого технічного рішення самостійно, тому його можна назвати піонером вітчизняної комп’ютерної техніки. Якби не війна, то перший комп’ютер міг бути створений у Росії.

БЕСМ і «МЭСМ» – велика і мала електронно-обчислювальна машина

У 1949 р. С. А. Лебедєв почав роботу по проектуванню «МЭСМ». Вона замислювалася як макет з поданням чисел з фіксованою, а не плаваючою комою, так як останній варіант призводив до збільшення обсягу апаратури на 30 %. Спочатку було прийнято рішення зупинитися на 17 двійкових розрядах, потім їх збільшили до 21.

Дивіться також:  Площа бічної поверхні правильної чотирикутної піраміди: формули та приклади завдань

Перші схеми були громіздкими, а багато вузли доводилося винаходити заново, так як типових довідників по схемотехніці цифрових пристроїв тоді просто не існувало. Відповідні схеми заносили в журнал. Через нестачу фінансових коштів в машину встановлювали побутові електронні лампи. Налагодження МЭСМ йшла цілодобово, а сам Лебедєв працював безперервно по 20 годин. У 1951 р. перша працююча ЕОМ в СРСР і Європі була побудована. Вона могла виконувати 3000 операцій на хвилину, а дані зчитувалися з перфокарти. Площа, яку займала машина, становила 60 м2.

Вже з 1951 р. «МЭСМ» використовувалася для вирішення важливих оборонних і теоретичних завдань в галузі космічних польотів, механіки і термоядерних процесів. Для Лебедєва створення цієї машини було лише сходинкою на шляху до розробки БЭСМ. Її продуктивність була в 2-3 рази вище, ніж у «МЭСМ», і на 1953 рік вона стала самою продуктивною ЕОМ в Європі. БЭСМ могла працювати з числами з плаваючою точкою, а число розрядів становило 39.

У 1953 р. Сергія Олексійовича Лебедєва обрали академіком АН СРСР, а потім його призначили керівником ИТМиВТ (Інститут точної механіки та обчислювальної техніки), де він пропрацював практично до самої смерті.

Подальші розробки

Слідом за МЕСМ і БЕСМ Лебедєвим були сконструйовані більш досконалі електронно-обчислювальні машини БЭСМ-2 – БЭСМ-6, М-20, М-40, М-50, 5Э92б, 5Э51, 5Э26). Частина з них використовувалася в оборонній і космічній промисловості. М-20, побудована з використанням напівпровідників, стала прототипом для серійно випускається БЭСМ-4.

У 1969 р. перед Лебедєвим Сергієм Олексійовичем, академіком РАН, поставили дуже складну по тим часам завдання: створити ЕОМ, продуктивність якої становить 100 млн операцій за секунду. Аналогів з такими характеристиками не було навіть за кордоном. Свій проект по створенню суперпроизводительного комп’ютера вчений назвав «Ельбрус», в пам’ять про підкореної в молодості вершині.

Першим етапом до поставленої мети став комп’ютер «Ельбрус-1», який був зданий в експлуатацію вже після смерті вченого у 1979 р. Його продуктивність ще була далека від необхідної – майже в 7 разів менше. Послідувала за ним друга модифікація демонструвала вже в 1,25 разів більшу швидкість роботи, ніж потрібно. Комп’ютер «Ельбрус» – розробка радянських інженерів – випередила першу суперскалярную ЕОМ «Пентіум-I» на 14 років.

Дивіться також:  Видманштеттова структура - характеристики і вплив на властивості матеріалів

Особисті якості

Рідні і колеги Сергія Олексійовича Лебедєва відзначали його доброту, скромність, простоту і принциповість у всьому: від побутових дрібниць до роботи. Він легко знаходив спільну мову з молоддю і користувався повагою серед студентів та аспірантів.

Учений ніколи не підлабузнювався перед владою, а одним із показових фактів є те, що при врученні ордена Леніна в 1962 р. він сів поруч з патріархом Алексієм. Більше ніхто із запрошених не хотів себе скомпрометувати спілкуванням з церковним головою.

В будинок Лебедєвих завжди приходило багато друзів, в їх числі були й імениті актори, музиканти. Він ніколи не усамітнювався для роботи в кабінеті, а займався в загальній кімнаті, одночасно розмовляючи з дітьми.

Зі своєю майбутньою дружиною, 16-річної віолончелісткою Алісою Штейнберг, Сергій Олексійович познайомився в 1927 р., а через 2 роки вони одружилися. Вчений з повагою ставився до дружини і звертався до неї на «ви». Після народження першого сина Сергія – Аліса Григорівна захворіла і потрапила в лікарню. Лебедєв сам доглядав за малюком і носив його два рази в день до дружини, щоб вона годувала дитину грудьми. У 1939 р. у родині Лебедєвих народилися близнюки Катя і Наташа, а в 1950 р. з’явився прийомний син Яків.

Лебедєв Сергій Олексійович: нагороди

За свою плідну працю вчений отримав багато нагород, серед яких Орден Трудового Червоного Прапора, звання Герой Соціалістичної Праці, Ленінську і Державна премії СРСР та інші.

За заслуги в розвитку радянської електронно-обчислювальної техніки Лебедєв 4 рази за життя був нагороджений Орденом Леніна, а в 1996 р. (посмертно) був удостоєний медалі «Піонер комп’ютерної техніки».

Пам’ять про Сергія Алексеевиче

У 1974 р. після тривалої хвороби, вчений помер. Сергій Олексійович був похований на московському Новодівичому кладовищі. Зараз там також покоїться прах його дружини, яка пережила чоловіка лише на 5 років, і сина.

У Москві досі функціонує і випускає фахівців Інститут точної механіки та обчислювальної техніки імені С. А. Лебедєва. РАН (Російська академія наук) щороку вручає премії ім. Лебедєва за розробки вітчизняних учених в області інформаційних систем. На честь Сергія Олексійовича також названі вулиці в його рідному місті – Нижньому Новгороді і в Києві, де він працював.