Николай Яковлевич Матюхин

Член-корреспондент АН СССР

Е. Н. Филинов, Т. М. Александриди

Николай Яковлевич Матюхин — выдающийся ученый в области вычислительной техники и конструктор специализированных ЭВМ для систем противовоздушной обороны (ПВО). Он был одним из наиболее ярких представителей инженерной школы И. С. Брука, ведущим разработчиком первых ЭВМ М-1 и М-3, которые были созданы лабораторией И. С. Брука в Энергетическом институте АН СССР.

Николай Яковлевич Матюхин родился 8 февраля 1927 г. в Ленинграде в семье рабочего. Его отец Я. В. Матюхин, участник революционного движения, член районного комитета СДРП Выборгской стороны Петрограда в 1909-1910 гг., был репрессирован в 1937 г., и о его дальнейшей судьбе семья ничего не знала. В 1957 г. Я. В. Матюхин был реабилитирован посмертно.

Н. Я. Матюхин с отличием окончил в 1950 г. радиотехнический факультет Московского энергетического института. Во время учебы он серьезно заинтересовался радиопередающими устройствами УКВ-диапазона и по результатам работ в этой области получил два авторских свидетельства на изобретения. Однако в аспирантуру МЭИ на кафедру передатчиков Н. Я. Матюхина не приняли, так как кадровая комиссия отклонила его кандидатуру.

В начале 1950 г. И. С. Брук пригласил Н. Я. Матюхина на работу в ЭНИН АН СССР. В лаборатории И. С. Брука Н. Я. Матюхин возглавил создание первой автоматической цифровой вычислительной машины М-1, которая была выполнена в 1951 г. практически одновременно с созданием С. А. Лебедевым машины МЭСМ в Киеве.

Уже в этой работе Н. Я. Матюхиным были предложены принципиальные решения по выбору архитектуры и схемотехники ЭВМ первого поколения, развитые им в машине М-3 и сыгравшие важную роль в становлении отечественной вычислительной техники. К таким решениям следует отнести:

• двухадресную систему команд машины вместо казавшейся тогда естественной трехадресной;
• применение полупроводниковых диодов в логических схемах арифметики и управления машины, обеспечивавшее значительное сокращение числа электронных ламп и повышение надежности.

Первый отчет лаборатории И. С. Брука о разработке М-1 был утвержден директором ЭНИН академиком Г. М. Кржижановским в декабре 1951 г. Написал этот отчет Н. Я. Матюхин.

Отчет о разработках в лаборатории И. С. Брука ЭВМ М-1, М-2 и о начале разработки М-3 написан Н. Я. Матюхиным в 1953 г. (на экземпляре отчета, с которого теперь снят гриф, помечено: «Исполнитель Н. Я. Матюхин»).

Конструктор ЭВМ Н. Я. Матюхин с самого начала думал о том, для решения каких задач они могут быть применены, считая, что наряду с задачами научно-технических расчетов, которые можно было решать на М1 и М3, их можно применять в планировании, экономике.

При обсуждении доклада профессора А. А. Ляпунова «Об использовании математических машин в логических целях» на Методологическом семинаре ЭНИН АН СССР 4 июня 1954 г. (стенограмма семинара хранится в архиве Н. А. Ляпуновой, опубликована в сборнике «Очерки истории информатики в России». Новосибирск, Научно-издательский центр ОИГГМ СО РАН, 1998, с. 73-75) Н. Я. Матюхин выступил с весьма глубокими соображениями об использовании вычислительных машин в области планирования экономики и производства.

«Давно известно, что вычислительные машины применялись в экономике для задач учета и обработки переписей и пр., так что применение электронных вычислительных машин для этих целей не вносит ничего существенно нового, кроме высоких скоростей работы.

Наиболее новые результаты следует ожидать от применения вычислительных машин, обладающих возможностью совершать некоторые формально-логические операции для решения задач планирования. Скажем, если говорить конкретно, для задач внутризаводского планирования, для задач планирования транспорта, грузовых перевозок, для планирования освоения новых сельскохозяйственных или промышленных районов, для развития конкретных отраслей нашей промышленности.

Конечно, необходимо здесь иметь в виду, что постановка самой задачи планирования какого-нибудь хозяйственного звена является предметом хозяйственной политики руководящих органов государства (я говорю о советском социалистическом государстве) и должна производиться человеком... Что же здесь может сделать машина? Здесь имеется в виду, прежде всего, механизация тех процессов планирования, где, скажем, путем анализа статистических данных, путем просмотра многочисленных конкретных вариантов различных планов и заданий, составленных по определенным правилам, и сравнения этих различных вариантов по определенным критериям... при рассмотрении подобных задач машина может легко и быстро выбирать наилучший, оптимальный в смысле заданных критериев вариант, в смысле тех критериев, которые заданы машине...

... я хочу подчеркнуть, что речь идет о том, чтобы механизировать ту часть работы по планированию, где обработка данных может быть построена целиком на основе формальной логики.

А достоинством весьма существенным здесь является то, что раз и навсегда составленная программа действий для машины для решения данного типа задач, труд, который в нее вложен, будет в известной мере аккумулирован. Эта раз и навсегда составленная программа может применяться для решения огромного количества однотипных экономических задач, с введением небольших и непринципиальных коррективов.

В Америке этим вопросам давно занимаются. Примеры. Авиационная компания „Дуглас“, получив ряд правительственных заданий, использовала машину IBM-701... для задачи поиска наилучших узлов завода и распределения инженерного персонала по этим узлам...

...фирма „Дженерал Электрик“... использовала машину „Унивак“ для планирования создания грандиозного комплекса заводов в Луисвилле в целях сокращения управленческого персонала, перевозок...

В этой связи стоит пожалеть о следующем. Я просмотрел наши журналы „Вопросы экономики“ и „Планирование хозяйства“ за 1954 год и обнаружил, что, к сожалению, об этих вопросах там ни слова не говорится».

В 1956 г. группа Н. Я. Матюхина совместно с группой Б. М. Кагана из Института электропромышленности академика А. Г. Иосифьяна (ныне ВНИИЭМ) завершила разработку малой ЭВМ М-3, предназначенной для научных и инженерных расчетов в научно-исследовательских и проектно-конструкторских организациях и послужившей прототипом для широко известных серий ЭВМ «Минск» и «Раздан».

В 1957 г. Н. Я. Матюхин предложил принцип микропрограммного управления ЭВМ независимо от работ М. Уилкса в Манчестерском университете (Англия). Первый макет такого управления под руководством Н. Я. Матюхина был выполнен летом 1957 г. Ю.Н. Глуховым и Е.Н. Филиновым в Лаборатории управляющих машин и систем (ЛУМС) АН СССР, преобразованной позже в Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ).

В 1957 г. группа сотрудников ЛУМС АН СССР (Н. Я. Матюхин, А. Б. Залкинд, О. В. Росницкий, А. И. Щуров) была приглашена в институт, возглавляемый тогда генеральным конструктором Г. Л. Шориным, для создания цифровых вычислительных и управляющих комплексов для системы ПВО страны, аналогичной по назначению американской системе «Сейдж».

Первой разработкой Н. Я. Матюхина в этом направлении была специализированная ЭВМ «Тетива», выпущенная Минским заводом в 1962-1964 гг.

ЭВМ «Тетива» была первой отечественной ЭВМ второго поколения, в которой устройство управления использовало микропрограммы, хранящиеся в постоянной памяти. Позже микропрограммное управление было применено во многих отечественных ЭВМ («Промiнь», 1963г., «Наири», 1964 г., «Мир», 1965 г., моделях ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ).

Разделение памяти данных и памяти программ и хранение программ в постоянной памяти с целью повышения надежности Н.Я. Матюхин реализовал в ЭВМ «Тетива» также одним из первых.

На базе ЭВМ «Тетива» Н. Я. Матюхин создал двухмашинные «безотказные» вычислительные комплексы, установленные на объектах ПВО страны и проработавшие в течение 30 лет.

В дальнейшем Н. Я. Матюхин был главным конструктором ряда стационарных и возимых ЭВМ и вычислительных комплексов для центров коммутации сообщений глобальной сети системы ПВО, разработанных НИИ автоматической аппаратуры (НИИАА) и серийно выпускавшихся отечественной промышленностью с 1965 по 1992 гг.

Н. Я. Матюхин первым из конструкторов ЭВМ специального назначения в 1967 г. предложил и затем реализовал смелое решение принять архитектуру универсальных ЭВМ (ЕС ЭВМ) для таких машин вместо ранее применявшихся специализированных архитектур. Ясно, что это решение значительно облегчало создание сложного прикладного программного обеспечения систем ПВО. При этом увеличивались технические трудности конструирования аппаратуры ЭВМ подобного назначения с их специфическими требованиями к конструкции, элементной базе и т. д., и эти трудности принял на себя Н. Я. Матюхин.

Будучи главным конструктором ряда крупных проектов по созданию ЭВМ, Н. Я. Матюхин одним из первых почувствовал острую необходимость в автоматизации проектирования средств вычислительной техники. Начиная с 1964 г. он выполнил ряд основополагающих исследований и разработок в этом направлении. Под руководством и при непосредственном участии Н. Я. Матюхина в 1968 г. была написана первая отечественная монография «Применение ЦВМ для проектирования цифровых устройств». В ней были выдвинуты и обоснованы принципы построения САПР средств вычислительной техники, лежащие ныне в основе многих конкретных систем. Н. Я. Матюхин разработал язык моделирования цифровых устройств МОДИС и первую систему моделирования. Комплексный подход к проектированию, объединяющий логическое моделирование с автоматизированным конструированием устройств и выпуском документации, также был предложен Н. Я. Матюхиным.

Н. Я. Матюхин руководил межведомственной координацией оборонных министерств СССР в области САПР вычислительной техники, всесоюзными научными конференциями и семинарами по этой проблеме.

В 1962 г. Н. Я. Матюхин защитил кандидатскую диссертацию, а в 1972 г. получил ученую степень доктора технических наук.

Как крупный специалист в области вычислительной техники, один из тех, кто заложил основы этой отрасли в СССР, в 1979 г. Н. Я. Матюхин был избран членом-корреспондентом АН СССР по Отделению механики и процессов управления. В 1976 г. за работы в области систем управления Н. Я. Матюхин был удостоен Государственной премии СССР.

Научно-исследовательскую работу Н. Я. Матюхин успешно совмещал с педагогической, будучи профессором базовой кафедры Московского института радиотехники, электроники и автоматики при НИИАА.

Н. Я. Матюхиным опубликовано более 100 научных работ, получено 7 авторских свидетельств на изобретения. В 1980 г. за высокие трудовые заслуги он был награжден орденом Трудового Красного Знамени.

Николай Яковлевич Матюхин умер 4 марта 1984 г. после тяжелой продолжительной болезни в возрасте 57 лет. Он похоронен в Москве на Востряковском кладбище.