Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 101 Страница 3

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.

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.

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.

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.

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.

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.