Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 101

• Название: Цифровой журнал «Компьютерра» № 101
• Автор: Коллектив Авторов
• Жанр: Прочая околокомпьтерная литература

ОглавлениеСтатьи

Tertium datur: другие компьютеры Автор: Евгений Лебеденко, Mobi.ru

Интервью

Павел Фролов («ГНУ/Линуксцентр») о НПП Автор: Евгений Крестников

А. Самсонов о троичной логике и цифровой археологии Автор: Андрей Письменный

Колумнисты

Василий Щепетнёв: Месть индейских вождей Автор: Василий Щепетнев

Кивино гнездо: Беззаконие роботехники Автор: Киви Берд

Кафедра Ваннаха: Подарки и конструкции Автор: Михаил Ваннах

Александр Амзин: Силой данного мне природой мозга Автор: Александр Амзин

Василий Щепетнёв: Гимн усталому караулу Автор: Василий Щепетнев

Кивино гнездо: Беззаконие роботехники (окончание) Автор: Киви Берд

Дмитрий Шабанов: Марков и Эволюция человека Автор: Дмитрий Шабанов

Кафедра Ваннаха: Пришельцы на Луне Автор: Михаил Ваннах

Голубятня-Онлайн

Голубятня: Даже гоблин ходит в отпуск Автор: Сергей Голубицкий

Голубятня: Железный парад 2011 Автор: Сергей Голубицкий

---

Серийное производство троичного компьютера навязали Казанскому заводу математических машин, хотя Брусенцов с командой разработчиков получал предложения от других производителей, в том числе и из-за рубежа.

Казанские инженеры, не вдохновлённые низкой стоимостью «Сетуни» (27 500 рублей), не горели желанием выпускать её серийные образцы в запланированные сроки. При том, что феррит-диодные усилители, базовые элементы троичного компьютера, поставляли в Казань с Астраханского завода электронной аппаратуры, они стоили всего три рубля пятьдесят копеек. Более того, своими «инженерными» изысканиями казанские производители так и норовили внести в отлаженную конструкцию троичного компьютера модификации, приводившие к его неработоспособности.

Бригада разработчиков «Сетуни» фактически поселилась на заводе, занимаясь постоянной отладкой серийных машин.

Дружный коллектив разработчиков «Сетуни»

Несмотря на все препоны, к 1965 году завод произвёл и реализовал пятьдесят экземпляров «Сетуни». Промышленные образцы компьютера заработали по всей стране — в военно-воздушной академии имени Жуковского и в одесском НИИ «Пищепромавтоматика», в якутском институте космофизических исследований и ведущих московских вузах.

И везде «Сетуни» зарекомендовали себя исключительно надёжными и простыми в освоении и эксплуатации машинами. Так, первый вариант «Сетуни», собранный для вычислительного центра МГУ, безотказно трудился более пятнадцати лет.

"Сетунь-70"

Идеи, заложенные в архитектуру первого троичного компьютера и реализованные в «Сетуни», оказались настолько удачными, что в 1967 году было принято решение выпустить её модифицированную версию.

Наряду с аппаратными улучшениями (увеличение объёма оперативной памяти, реализация системы прерываний, уменьшение потребляемой мощности и размеров ЭВМ), важнейшим нововведением стала реализация двухстековой архитектуры.

Выпущенный в 1970 году вариант обновлённого троичного компьютера получил название «Сетунь-70».

Стремление к реализации более продуманного и компактного представления программ привело разработчиков «Сетуни-70» к идее отказа от традиционного машинного кода и использования в качестве машинного языка обратной польской записи (ПОЛИЗ). Стандартные машинные команды, состоящие из кода операции и адреса операнда были заменены на трайты операций и операндов. Применение обратной польской записи и обусловило стековую архитектуру «Сетуни-70». В первом стеке адресные трайты управляют передачей данных из оперативной памяти в стек, а операционные трайты — преобразованием данных и возвращением результата из стека в оперативную память. При этом, как и положено при стековой обработке, эти операции выполняются над данными в вершине стека и нижележащими данными.

Пятьдесят четыре операции были реализованы аппаратно. Из них половина была операциями общего пользования, а оставшиеся двадцать семь были служебными и не могли выполняться в пользовательском режиме. Кроме аппаратных операций «Сетунь-70» поддерживала работу с двадцатью семью макрооперациями — подпрограммами, создаваемыми пользователем и по мере надобности вызываемыми из оперативной памяти. Для работы с макрооперациями использовался второй (системный) стек ЭВМ.

Академик Соболев постоянно курировал проект троичного компьютера, используя свой авторитет в случае бюрократических препон и проволочек

Подобная реализация архитектуры «Сетуни-70» была неслучайной. Применение стеков и разработка операций в нотации ПОЛИЗ предполагали внедрение в процесс разработки программ идей структурированного программирования, концепция которого была предложена Эдсгером Дейкстрой. Структурированный подход существенно экономил время на разработку и отладку сложных программ, разбивая их на ряд структурных единиц, с каждой из которых можно было работать как с независимым объектом.

Специально для реализации этой идеи разрабатывалась среда ДССП (Диалоговая система структурированного программирования) — прообраз нынешних интегрированных сред программирования.

К сожалению, как следует обкатать идеи, реализованные в «Сетуни-70», не получилось. Очередная волна бюрократических зачисток, направленная на искоренение в вузах проектов разработки собственных ЭВМ, привела к тому, что «Сетунь-70» переселилась на чердак студенческого общежития в главном корпусе МГУ.

Возможно, её судьба была бы аналогична судьбе первой «Сетуни», варварски уничтоженной после многолетнего труда, если бы не научно-исследовательская работа «Разработка автоматизированной обучающей системы на базе малой цифровой машины».

Так «Сетунь-70» превратилась в электронного учителя и экзаменатора, а её ведущий системный программист Хосе Рамиль Альварес стал разработчиком программно-аппаратного комплекса «Наставник» — уникальной в своем роде обучающей среды.

Хосе Рамиль Альварес рассказывает: "После того как нашей лаборатории запретили заниматься компьютерами, профессор МВТУ имени Баумана Анисимов предложил Николаю Петровичу Брусенцову заняться применением компьютеров в обучении, чтобы, как он выразился, «никто не сказал, что мы этого не можем». Вот тогда Николай Петрович предложил мне перейти к нему для развития идей программированного обучения. До этого я занимался эмуляцией команд «Сетуни-70» на «Сетуни» для отладки макропрограмм системы ДССП.

С самого начала нашей работы Николай Петрович сказал, что «Наставник» не пойдёт в серию, как из-за дешевизны производства, так и из-за того, что система не позволяла халтурить ни ученику, ни преподавателю...

...Однажды к Николаю Петровичу пришёл академик Бахвалов и сказал, что ему необходимо ехать в командировку, а у него в это время должен быть коллоквиум по численным методам. Нельзя ли для его проведения использовать «Наставник»? Мы рассказали ему идею системы, Бахвалов сделал шаблоны заданий, и коллоквиум успешно прошёл. Позже, во время пересдачи тестов, мы с Бахваловым наблюдали, как один студент сел за тот же терминал «Наставника», что и в прошлый раз, думая, что ему попадутся те же самые вопросы. Я пояснил, что вопросы выбираются случайным образом. Бахвалов спросил, какой алгоритм используется в качестве генератора случайных чисел. «Всё очень просто, — ответил я, — алгоритм подсчитывает число нажатий на клавиши терминалов во всём дисплейном классе. А это всякий раз случайное число...»

В 1974 году компьютерный класс на базе «Сетуни-70» с подключёнными к ней двадцатью семью терминалами принял первых учеников — сто пятьдесят студентов, изучающих курс численного анализа. В дальнейшем был реализован курс обучения языку Фортран.

Терминал системы «Наставник»
Руководство по эксплуатации «Наставника»
Архивы результатов тестирования студентов

Программные и аппаратные решения «Наставника», успешно проверенные на базе «Сетуни-70», позволили позже реализовать эту обучающую среду на базе ЭВМ ДВК-2М. В таком модифицированном виде «Наставник» функционирует в МГУ до сих пор.

Есть ли шанс у троичной логики?

Конечно, разработку троичных компьютеров «Сетунь» можно считать случайным выбросом среди гладкого графика развития двоичной цифровой логики. Однако это слишком упрощённое представление.

Троичная логика находит всё более широкое применение в области телекоммуникаций. Нынешнее поколение высокоскоростных модемов вместо применяемого ранее двухчастотного способа передачи данных применяет трёхчастотный, полосу частот в котором формируют два троичных трёхчастотных генератора, которые за один такт способны передать девять кодов.

Кроме того, разработчики микропроцессорной техники всё чаще заглядываются на многозначные логики, в частности на их троичную реализацию. Такие компании, как IBM, Motorola и Texas Instruments, ведут исследования с кремниево-германиевыми сплавами (SiGe), в рамках которых можно реализовать цифровые интегральные схемы, работающие с тремя и более уровнями сигнала.

С позиций реализации компьютер с шестнадцатиразрядной шиной обеспечивает поддержку 216 (65536) адресов памяти, в то время как троичный компьютер аналогичной разрядности поддерживает 316 — около сорока трёх миллионов адресов. Есть над чем задуматься, учитывая более простую работу троичной логики с отрицательными значениями, что также существенно упростит архитектуру микропроцессоров.