Институт математики и информатики Латвийского университета и три социально-технологические волны ИТ

Балодис Р., Опмане И.

Аннотация. Институт математики и информатики Латвийского университета (ИМИ ЛУ) создан в 1959 г. и в то время он был четвертым аналогичным вычислительным центром (ВЦ) СССР. Сейчас ИМИ ЛУ является ведущим научным центром Латвии по математике и информатике. В докладе выделены три социальнотехнологические волны ИТ:

• 1959 по 1970 гг. – первоначальный этап становления института, использование ЭВМ серии БЭСМ и Минск.
• 1970 по 1990 гг. – переход СССР от БЭСМ и Минск к производству ЕС ЭВМ и адаптации больших вычислительных машин фирмы IBM.
• 1990 по настоящее время – широкое применение персональных машин и интернета, интеграция Латвии в Евросоюз.

В докладе показана деятельность института в эти годы, а также влияние существенных изменений в технологиях на его развитие. В таблицах отражаются используемые ЭВМ, а также процесс создания научных лабораторий. В 1984 году в Институте создан и до сих пор работает музей ЭВМ и ИТ.

Социально-технологические волны ИТ

Развитие информационных технологий (ИТ) за последнее 50-летие пережило три социально-технологические волны.

Первая волна – становление индустриального производства ЭВМ (1960–1970). Это были первые оригинальные ЭВМ советского производства серии БЭСМ и Минск.

Вторая волна – производство ЕС ЭВМ и период адаптации разработок фирмы IBM (1970-1990).

Третья волна (последняя) – производство персональных ЭВМ, бурное внедрение интернета, глобализация ИТ. Для Латвии эта волна сопровождалась значительными социальными переменами интеграцией в Евросоюз.

В докладе на фактах показана деятельность научно-исследовательского института прикладного характера в области математики и информатики при этих социально-технологических переменах.

Институт математики и информатики Латвийского университета

Институт математики и информатики Латвийского университета (ИМИ ЛУ) основан в 1959 году как вычислительный центр научного характера. Он был четвертым такого рода учреждением в Советском Союзе, созданным с целью развития индустрии Латвии. Количество работников института менялось в разное время в пределах от 120 до 450 человек, в настоящее время в нем около 230 сотрудников. ИМИ ЛУ является самостоятельны юридическим лицом (основатель Латвийский университет), вторым по величине научным институтом Латвии и ведущим в Латвии в области ИТ. Основой деятельности многих научных лабораторий института было использование технологически передовых ЭВМ. Поэтому далее рассмотрим развитие материальной базы ИМИ ЛУ. С развитием технологий производства старые ЭВМ заменялись новыми, а демонтированные вычислительные средства передавались в музей, полностью или в конструктивных элементах. Сейчас музей занимает площадь 230 м², содержит 13116 экспонатов, в числе которых 504 блока аппаратуры, 287 компонент больших и мини ЭВМ, 98 персональных компьютеров, 44 принтера. В течении года музей посещает 500 человек. Доклад иллюстрируют фотографии из музейных собраний. Музей располагает конструктивными элементами всех ЭВМ, о которых говорится ниже.

История использования ЭВМ в ИМИ ЛУ

Промышленное производство БЭСМ началось в 1958 году. Первая ЭВМ БЭСМ-2 с производственным номером 5 была установлена в ИМИ ЛУ в 1960 году. Этот факт указывает на значимость института в СССР. Обслуживающий персонал ЭВМ был многочисленным, их эксплуатация требовала множества доработок нашими инженерами, например, было проведена модернизация БЭСМ-4 с подключением FACIT ECM 64 (магнитная лента карусельного типа производства Facit Electronics AB, Stockholm, имитирующая прямой доступ к данным с помощью многих отдельных минилентопротяжек).

В таблице 1 показан парк ЭВМ периода становления ИМИ ЛУ.

Таблица 1. Первые вычислительные машины ИМИ ЛУ

В исключительных ситуациях в Советском Союзе можно было за валюту купить ЭВМ западного производства. Так с 03.09.1969 по 03.04.1983 в ИМИ ЛУ эксплуатировалась ЭВМ GE415 (до 90 000 операций в секунду) производства General Electric (эти ЭВМ фирма производила в период 1964-1968).

Вторая социально-технологическая волна ИТ началась решением правительства СССР о прекращении производства оригинальных ЭВМ взамен адаптации больших вычислительных машин фирмы IBM. ИМИ ЛУ производил адаптацию только одной системы ЕС ЭВМ – Conversational Remote Job Entry (CRJE) в начале 70-х годов.

Таблица 2. Большие вычислительные машины ЕС ЭВМ в ИМИ ЛУ

ЕС ЭВМ в ИМИ ЛУ эксплуатировались до 1992 года и были выключены из-за экономической неэффективности использования в данном классе институтских задач (большого потребление электроэнергии и большое количество обслуживающего персонала).

Таблица 3. Рабочие станции в ИМИ ЛУ

Таблица 4. Микрокомпьютеры и персональные компьютеры в ИМИ ЛУ

Так завершилась вторая социально-технологическая волна ИТ, а третья волна началась с широкого использования брендов западного производства.

Работы в ИМИ ЛУ периода первой и второй социально-технологической волны ИТ

Первые советские ЭВМ имели много технологических недоработок, которые выявлялись в процессе эксплуатации. В институте в целях модернизации была создана специальная инженерная лаборатория. В течение лет объем работ постепенно сокращался, такая надобность к концу 80-х отпала. Тем не менее, службы ремонта, обслуживания и компоновки компьютеров и в настоящее время широко развиты (действуют как фирмы), этот процесс рассматривается нами как хороший пример аутсорсинга ИТ.

С развитием ЭВМ развивались АСУ (республиканская АСУ), создавалось множество отраслевых ВЦ. Институт был ответственным за общесистемное программное обеспечение (методика, выбор, обучение) и создавал программное обеспечение отдельных АСУ.

Таблица 5. АСУ и информационные системы, разработанные в ИМИ ЛУ (1970–1980)

Хорошая оснащенность вычислительной техникой существенно способствовала развитию научных лабораторий и разработке инновационных технологических программных продуктов.

Таблица 6. Оригинальные программы, разработанные в ИМИ ЛУ в период с 1970 г. до 1990 г.

Таблица 7. Создание научно-исследовательских лабораторий ИМИ ЛУ

*) Исследования сохранились с переходом сотрудников в другие отделы

Статистика показывает, что в целом переход на вторую волну ИТ не вызвал спада в деятельности института, напротив, в это время вырос спрос на применение ЭВМ и создание новых научных лабораторий.

Направление развития ИМИ ЛУ с 1990-х годов

Третья социально-технологическая волна ИТ начала 1990-х годов характеризовалась широким применением персональных компьютеров и интернета. Латвия перешла к интеграции в Евросоюз, что означало, помимо технологических перемен, и глубокие социальные последствия, и финансовые изменения. Первым шагом института было создание новой технологической базы. С 1992 года институт создавал академсеть Latnet (сейчас Sigmanet) и публично предоставлял услуги интернета из центра данных. В настоящее время эта деятельность расширена функциями администрирования имен доменов .lv высшего уровня, администрирования деятельности регистратур и выполнением функций CERT (Computer Emergency Response Team) государственного значения.

Помимо этого отметим создание пяти новых научных направлений:

• Исследования по компьютерной лингвистике. Институт является членом сети языковой е-инфраструктуры Евросоюза CLARIN и META-NET.
• Исследования в области Semantic Web.
• Создана лаборатория реального времени. Исследования начались с применения средств SDL (см. таблицу 6) к сетевым протоколам при создании радиостанций (совместно с фирмой TELOS,США) и применения сенсорных сетей в сельском хозяйстве.
• Возобновление работы группы исследователей по графам (см. таблицу 7) и разработки средств представления и визуализации сложных графов на плоскости (совместно с фирмой Tom Sawyer Software , США).
• Разработка технологических средств моделирования поведения информационных систем и методов трансформации таких моделей.

Заключение

1. При замене ЭВМ типа БЭСМ и Минск на машины ЕС ЭВМ в институте не наблюдался спад научной активности, наоборот, создавались новые лаборатории по математической физике, финансируемые на основе договоров с предприятиями оборонной промышленности СССР.
2. С 70-х годов началось массовое использование ЕС ЭВМ в народном хозяйстве, создавались отраслевые ВЦ. Институт оказывал консультативную поддержку по запуску, эксплуатации и использованию ЕС ЭВМ (ОС, СУБД и др.) и создавал специальное программное обеспечение, в том числе программное обеспечение АСУ (система выплаты пенсий, АСУ ЛатМинВуз и др.).
3. Институт разработал систему учета использования машинного времени и других вычислительных ресурсов, которая входила в базовое программное обеспечение ЕС ЭВМ на заводах-изготовителях. Также широко использовался учебник по языку ПЛ-1 и оригинальный ПЛ-1 интерпретатор.
4. Третья социально-технологическая волна ИТ с начала 90-х характеризовалась массовым использованием персональных компьютеров и началом эры интернета. Латвия перешла к интеграции в Европейские структуры поддержки науки: академсеть GEANT, GRID, проекты FP5, 6, 7, участие в ERIC (European Research Infrastructure Consortium). Перемены для института были более глубокими, чем в начале 70-х, и поначалу имел место спад научной активности.
5. Авторитет института на Европейском уровне, можно полагать, возобновлен только в настоящее время. Об этом говорит относительно высокий уровень е-инфраструктуры для научной деятельности: сеть, вычислительные ресурсы Cloud Computing, SAN (Storage Area Network), GRID, HPC (High Performance Computing).
6. Можно утверждать, что теоретические исследования института по математической физике (дифференциальные уравнения, теоретические методы моделирования физической среды и т.д.) и вычислительным наукам (автоматы, сложность алгоритмов и вычислений, квантовые вычисления) развивались равномерно. И если мы можем говорить о наличии проблемы старения научного состава математиков института, то в отношении представителей вычислительных наук такой проблемы нет. Кроме того, зарубежные научные контакты специалистов по вычислительным наукам еще во времена СССР были достаточно открытыми.

Список литературы

1. R. Balodis, Ju. Borzovs, I. Opmane, A. Skuja, Ev. Ziemele. Research directions profile in the Computing museum of the Institute of Mathematics and Computer Science, University of Latvia (IMCS), The Third IFIP WG 9.7 Working Conference on History of Nordic Computing, Stockholm 18 - 20 October 2010.
2. R. Balodis, J. Borzovs, I. Opmane, A. Skuja, E. Ziemele. Research directions profile in the Computing museum of the Institute of Mathematics and Computer Science, University of Latvia (IMCS), Proceedings of the Third IFIP WG 9.7 Working Conference on History of Nordic Computing, Springer, 2011.
3. R. Balodis, I. Opmane. Philosophy of computing in a small country: historical aspects. International Conference: History and Philosophy of Computing, Gent, 7-10/11/2011.

Об авторах: Институт математики и информатики Латвийского университета (ИМИ ЛУ)
imcs@lumii.lv, inara.opmane@lumii.lv
Материалы международной конференции SORUCOM 2011 (12–16 сентября 2011 года)
Статья помещена в музей 30.01.2012 с разрешения авторов