Творческий путь Вильжана Мавлютиновича Амербаева

Малашевич Б.

Вильжан Мавлютинович Амербаев— доктор технических наук, профессор вычислительной математики, академик Национальной академии наук Республики Казахстан (ранее АН КазССР), Лауреат Государственной премии СССР по науке и технике (1991 г.).

Выдающийся математик СССР, России и Казахстана, специализировавшийся в областях компьютерной алгебры, вычислительной математики, теории арифметического кодирования информации, распараллеливания вычислений, модулярной арифметики и логарифметики, цифровой обработки сигналов, криптозащиты информации, операционного исчисления, численных методов обращения интегральных преобразований Лапласа, сверхточных уравнений…

Сочетал фундаментальные исследования новых направлений вычислительной математики с практической реализацией их результатов при построении реальных систем обработки информации. Его фундаментальные исследования и практические разработки были направлены на повышение эффективности вычислительной техники: производительности, надёжности, точности, защищённости информации…

Вильжаном Мавлютиновичем создана широко известная в стране и за рубежом школа вычислительной математики, нашедшая отражение в более 210 научных трудах на русском, английском и корейском языках (в т.ч. 13 монографий) и в его многочисленных учениках.

Научная деятельность Вильжана Мавлютиновича происходила в структурах АН КазССР (ныне Национальной академии наук Республики Казахстан (НАН РК) и зеленоградского Центра микроэлектроники СССР и РФ. Поэтому описание его творческого пути мы представляем двумя соответствующими статьями.

Научно-организационная деятельность академика НАН РК Вильжана Мавлютиновича Амербаева

Пак И.Т.,

д.т.н., профессор, академик РАЕН, заслуженный деятель науки и техники РК.

Вильжан Мавлютинович Амербаев был профессиональным математиком – воспитанником Казахского Государственного университета имени С.М. Кирова и Математического института имени В.А. Стеклова АН СССР. Его творческий путь начался ещё со студенческой скамьи, когда он участвовал в научных семинарах со своими докладами, выполненными под руководством академика К.П. Персидского. Затем, в течение двух лет, работая в качестве ассистента кафедры дифференциальных уравнений КазГУ, продолжал исследования в области устойчивости дифференциальных уравнений, начатые в студенческие годы. Но ему пришлось сменить научное направление.

В то время в Казахстане начало зарождаться новое научное направление, связанное с применением вычислительной техники и вычислительной математики в различных областях народного хозяйства и в научных исследованиях. В республике не было ни одного специалиста с учёной степенью, поэтому остро стоял вопрос о подготовке таких специалистов в этой области. И В.М. Амербаев, как наиболее подготовленный, в 1956 г. был направлен в аспирантуру Лаборатории машинной и вычислительной математики (ЛМВМ) АН КазССР по специальности «вычислительная математика» с прикомандированием к научному руководителю В.А. Диткину в Вычислительный центр АН СССР.

В аспирантуре Вильжану Мавлютиновичу, прежде чем приступить к исследованиям по теме диссертации, пришлось самым серьёзным образом готовиться к сдаче кандидатского минимума, поскольку он быстро понял, что, к сожалению, полученные знания в КазГУ были весьма поверхностными. И он был вынужден «с головой» окунуться в учёбу и практически заново изучать математику.

Дело в том, что кандидатский экзамен в аспирантуре принимали не формально, как было принято в ВУЗах Алма-Аты. Вопросы кандидатского экзамена носили творческий характер. Экзаменуемый должен был не только формально доказать теорему, но и привести решения при различных изменениях условий теоремы. Имея поверхностные и формальные знания предмета, невозможно было этого сделать. Рассказывая об этом, Вильжан Мавлютинович признавался, что только в Вычислительном центре и Математическом институте им. В.А. Стеклова он по-настоящему понял суть математики. И только с этого момента для Вильжана Мавлютиновича математика становится настоящей профессией. За три года пребывания в аспирантуре Вильжан Мавлютинович не успел подготовить диссертацию, так как почти два года из трёх он по-настоящему познавал математику. Пришлось ему после окончания срока аспирантуры ещё три года, будучи зачисленным на работу младшим научным сотрудником в Лабораторию машинной и вычислительной математики, быть прикомандированным в Вычислительный центр Академии наук СССР. Только в 1963 году ему удалось подготовить и защитить в Математическом институте им. В.А. Стеклова диссертацию на тему «Некоторые численные методы обращения интегрального преобразования Лапласа». Диссертационная работа Вильжана Мавлютиновича посвящена разработке методов восстановления оригинала путём разложения его в ряд по ортогональным многочленам на конечном промежутке.

Лаборатория машинной и вычислительной математики

К 1962 году Лаборатория машинной и вычислительной математики, которая была создана в 1954 году при Президиуме АН КазССР, оказалась без руководителя. В лаборатории не было ни одного остепенённого человека, и единственным, кто мог бы быть на этой должности – это Вильжан Мавлютинович.

Постановлением Президиума Академии наук КазССР за подписью Президента Академии наук К.И. Сатпаева, Вильжан Мавлютинович становится заведующим Лабораторией. Лаборатория, являясь самостоятельной структурой при Президиуме Академии наук, не имела в своём штате хозяйственной группы. А дел общехозяйственных и организационных в Лаборатории оказалось много. Одной из основных задач Лаборатории являласьорганизация обеспечения научных исследований вычислительной техникой и необходимыми программными средствами. Это в то время было неординарной задачей.

В условиях острого дефицита специалистов необходимо было организовать бесперебойную работу первой в Казахстане ЭВМ «Урал-1». Она работала с большими перебоями в основном из-за плохого обеспечения отвода тепла, выделяемоготысячей электронных ламп. К тому же отсутствовали квалифицированные специалисты-электронщики по обслуживанию ЭВМ. На инженерные должности вынуждены были брать выпускников физического факультета КазГУ и “автоматчиков”Политехнического института. В Казахстане и даже в Союзе только начали подготовку специалистов по эксплуатации ЭВМ. Эти трудности, вкупе с отсутствием специальных помещений для машины, создавали колоссальные проблемы по обеспечению вычислительными ресурсами научных исследований. Лаборатория машинной и вычислительной математики не имела своего постоянного помещения, перебрасывалась из одного места на другое. Вот пример, ЭВМ «Урал-1» с трудом установлена в только что выстроенном здании гостиницы ВДНХ. Не успели, как следует, обустроить помещение для монтажа ЭВМ, тут же потребовалось освободить его для использования по назначению. В конце концов, все-таки пришлось освободить помещение, а «Урал-1» передать физико-математической школе. А для сотрудников выделили место на территории физических институтов, расположенных в пос. Алатау, в 25 км от здания Академии наук КазССР. Сотрудники добирались на работу и обратно в город специальным 20-местным автобусом и автомобилем ГАЗ-69.

Для лаборатории надо было приобрести новую вычислительную технику. Уже давно появились в стране ЭВМ второго поколения на базе полупроводников, а Лаборатория оснащена устаревшими настольными клавишными машинами, аналоговой ЭВМ «ИПТ-5» и электронным вычислителем ЭВ-80, выполняющим только 32 стандартные команды, задаваемые путём жёсткой коммутации на коммутационной доске.

Тем не менее, на этой скудной вычислительной технике выполнялись НИР по тематике: “Теория и практика механизации и вычислений”, и осуществлялись следующие работы (перечислены только главные):

• механизация подсчётов запасов полезных ископаемых Качарского месторождения магнетитовых железных руд (результаты работ были переданы в Министерство геологии и охраны недр КазССР и получили одобрение);

• решение задачи циклонного энерго-металлургического процесса, предусматривающее разработку программы решения на электронной счётной машине уравнений циклонного процесса плавки. Представляющих из себя нормальную систему из пяти дифференциальных уравнений, содержащей 22 различных параметра, оказывающих влияние на общее движение горящих частиц Разработанная программа решения этой задачи была передана в Институт энергетики для использования в исследованиях процессов плавки в циклонных камерах);

• таблицы тропосферной составляющей Зодиакального света для Астрофизического института АН КазССР;

• вычислительные работы для Института ядерной физики АН КазССР, связанные с исследованиями вылета высокоэнергичных тяжёлых осколков при нуклон-ядерных взаимодействиях;

• вычисления интенсивности флуоресцентного излучения выхода вторичного излучения с учётом взаимного влияния компонентов для Института металлургии и обогащения АН КазССР;

• статистическая обработка данных о больных силикозом на свинцовых рудниках для Института краевой патологии АН КазССР.

Все эти работы проводились при непосредственном руководстве Вильжана Мавлютиновича Амербаева.

С приобретением новой ЭВМ связана целая история. Для начала необходимость её покупки надо было аргументировано обосновать у себя в Президиуме АН КазССР. Затем после получения разрешения у нас эта процедура повторилась в Центракадемснабе АН СССР. Финансирование для новой ЭВМ было добыто у себя в Республике. С этими делами Вильжан Мавлютинович справляется успешно. В результате заявка на ЭВМ второго поколения – БЭСМ-3М была принята с решением выделить её в 1966 году. Надо было подготовиться к приёму ЭВМ, а готовых площадей не было, ему все-таки удалось получить разрешение занять помещение столовой в здании президиума АН Каз. ССР, которая «переехала» в новое, выстроенное для неё здание.

Институт математики и механики

Параллельно Вильжан Мавлютинович активно участвовал в подготовке создания Института математики и механики. Ему вместе с академиками К.П. Персидским, О.А. Жаутыковым, членом-корреспондентом Е.И. Кимом удалось определить научное направление создаваемого института, которое было утверждено отделением математики Академия наук СССР. Ему не раз приходилось ездить в Москву к корифеям науки Н.Н. Боголюбову (академику-секретарю отделения математики АН СССР), и И.М. Виноградову, директору Математического института имени В.А. Стеклова, отстаивать и доказывать необходимость создания института. Удалось ему обосновать и направление по вычислительной математике и вычислительной технике. 

Открытие Института математики и механики состоялось в сентябре 1965 года на базе сектора математики и механики и Лаборатории машинной и вычислительной математики. В новом институте Вильжан Мавлютинович проработал всего четыре месяца.

Модулярная арифметика

В то время в зеленоградском Научном центре микроэлектроники было начато проектирование ЭВМ высокой производительности на базе нетрадиционной, так называемой, модулярной арифметики. Израиль Яковлевич Акушский– основатель Лаборатории машинной и вычислительной математики в Казахстане, приезжает в Алма-Ату со своим директором, талантливым инженером, главным конструктором проектируемой модулярной ЭВМ 5Э53 – Давлетом Исламовичем Юдицким.

На их семинарах Вильжан Мавлютинович «загорелся» новым направлением в машинной арифметике. Прирождённый талант математика позволил ему сразу «разглядеть» перспективность модулярной арифметики. А приезжие гости увидели в нем квалифицированного умного математика, которого как раз искали. Было сделано предложение, которое было принято Вильжаном Мавлютиновичем. В начале 1966 года он уехал в Москву, но связь с Алма-Атой он поддерживал постоянно. Я часто пользовался его советами, поскольку проводимые им исследования по вопросам вычислительной техники и вычислительной математике пришлось принять мне.

В 1971 году В.М. Амербаев защищает докторскую диссертацию на тему “Вычисления в кольце главных идеалов и их приложения в вычислительной технике”. В ней разработана алгебраическая концепция параллельных вычислений, принципы арифметического самокорректирующего кодирования. Частные реализации этой концепции легли в основу проектирования арифметического процессора высокопроизводительной вычислительной системы 5Э53.

Заместитель директора Института математики и механики

К началу 1970-х годов в Институте математики и механики все ещё не было ни одного специалиста по вычислительной математике и вычислительной технике с докторской степенью, а Институт остро нуждался в таком специалисте. Вильжан Мавлютинович уже был доктором наук. На Президиуме Академии наук КазССР было предложено вернуть его. И в 1971 году он был приглашён в Алма-Ату на должность заместителя директора Института математики и механики. Уже в следующем 1972 году Вильжан Мавлютинович избирается членом-корреспондентом АН КазССР. Первым директором Института математики и механики был известный казахстанский математик, подготовивший десятки кандидатов наук, Константин Петрович Персидский. В 1970 году, он по собственному желанию уходит с поста директора, и директором становится академик Асан Дапсович Тайманов, и он вскоре тоже уходит, и его место занимает ученик академика Сергея Михайловича Никольского – Тулебай Идрисович Аманов. К моменту приглашения Вильжана Мавлютиновича Амербаева в Институт микроклимат в коллективе оставался «желать лучшего». А с приходом Вильжана Мавлютиновича ситуация стала постепенно выправляться. Отношения между отделами математики, механики, вычислительной математики и вычислительной техники улучшились. Заработали регулярные научные семинары в каждом отделе. Возвращение Вильжана Мавлютиновича сыграло важную роль в развитии вычислительной математики в Казахстане. Кроме того, получило толчок важное направление создания различных информационных систем, а также теория кодирования.

Под руководством Вильжана Мавлютиновича разработана концепция развития информатики в Казахстане, в которой основной упор делался на увлечённость этим направлением молодых кадров. В Казахском государственном университете организованы новые кафедры по информатике. ЭВМ «БЭСМ-3М» эксплуатировалась круглосуточно, для интенсификации исследований удалось обосновать заказ на приобретение более совершенной ЭВМ «Минск-32». Будучи заместителем директора, он «с головой» окунулся в улучшение и активизацию научно-организационной работы в Институте, в первую очередь, по мобилизации научных сил и привлечению молодых специалистов к выполнению приоритетных для Казахстана научно-исследовательских работ. В этот период открываются новые лаборатории: теории кодирования, методов оптимизации, больших систем, комбинаторных методов теории информации.

Молодые учёные тянутся к нему, а он щедро делится своими знаниями. С 1971 по 1976 гг. во время работы Вильжана Мавлютиновича в институте становятся кандидатами наук Лян Э.Н., Устинов В.А., Амангельдиев Б.Р., Шигаев М., Утебаев Н.Г., В.И. Полывянный. Будучи членом Академии наук, он с академиками О.А. Жаутыковым, Н.С. Ержановым, Ж.С. Такибаевым и членом-корреспондентом Е.И. Кимом, представляя отделение физико-математических наук, принимает участие в разработке стратегии развития физико-математических наук в Казахстане.

В тот период Казахстан остро испытывал недостаток в специалистах высокой квалификации – кандидатах и докторах наук. Являясь членом объединённого диссертационного Совета по защите кандидатских диссертаций по математике и физике, Вильжан Мавлютинович оказывал всякое содействие многим молодым талантливым математикам в получении кандидатских степеней. Кроме того, Вильжан Мавлютинович находил всегда время активно участвовать в пропаганде физико-математических знаний среди школьников и привлечению их через малую Академию наук (академия наук для школьников) к навыкам научно-исследовательских работ через проведение различных научных конкурсов. 

Вильжан Мавлютинович очень серьёзно и мудро относится к поддержке перспективных молодых людей. Вспоминается такой эпизод.В начале 1970-х годов в Институте математики появились очень сильные ребята, выпускники центральных ВУЗов, среди них был очень талантливый молодой человек, выпускник Московского государственного университета, ученик известного математика Бориса Моисеевича Левитана. Прибыл он в Институт, будучи уже кандидатом наук. Но со своей «колокольни», воспитанный в духе математиков МГУ, увидел, что институтские научные семинары проводятся на недостаточно высоком научном уровне, а в журналах печатаются и слабые статьи. Он стал высказывать критические замечания и в открытую – на семинарах, и в кулуарах института. Конечно, его опрометчивость и нетактичность объясняется чрезмерным задором и жизненной неопытностью молодого человека. Но это сильно отразилось на его научной карьере. Талантливый математик с учёной степенью кандидата наук, он долго не мог подняться выше должности младшего научного сотрудника. Вильжан Мавлютинович, видя его математические способности, своим авторитетом учёного и организатора науки смог добиться избрания молодого учёного старшим научным сотрудником. Этим молодым человеком является ныне известный академик, Лауреат премии Казахстана по науке Отелбаев Мухтарбай Отелбаевич. Ему уже за 70 лет, он возглавляет Астанинский филиал Московского государственного университета.

Приведу ещё один пример. В Астрофизическом институте работал выпускник Ленинградского университета, астрофизик по базовой специальности. Его природа наградила талантом учёного с прекрасными математическими знаниями, но у него не было учёной степени. Он неординарно мыслил, намного превосходил своих коллег по теоретической подготовке. И как многие одарённые люди молодой человек имел свой непростой характер. В Институте, где он работал, руководство и ведущие учёные плохо понимали и воспринимали его идеи. Вильжан Мавлютинович, будучи академиком секретарём отделения физико-математических наук, организовал при Отделении городской междисциплинарный семинар под названием «Открытые системы», где принимали участие молодые учёные из Институтов астрофизики, ионосферы, физико-технического и Казахского государственного университета. Активным участником этих семинаров был выше упомянутый талантливый астрофизик, Николай Григорьевич Макаренко. Вильжан Мавлютинович заметил его, стал всячески поддерживать, в скором времени рекомендовал на работу в Институт математики и механики (тогда он уже назывался Институтом теоретической и прикладной математики) младшим научным сотрудником. Хотя Н.Г. Макаренко не имел учёных степеней, но по уровню знаний, научным результатам и публикациям соответствовал даже учёной степени доктора наук. С его приходом в Институте стало развиваться новое прикладное направление – компьютерное моделирование. Вокруг него организовалась группа около десяти молодых специалистов, впоследствии ставших кандидатами наук. В их числе и сам Н.Г. Макаренко, который долго сопротивлялся готовить материал для защиты вначале кандидатской (1995 г.), а затем докторской диссертации (2005 г.). В настоящее время Н.Г. Макаренко вместе со мной работает в Институте информационных и вычислительных технологий, успешно проводит исследования в области обработки цифровых сигналов для распознавания образов, финансируемые грантами Минобрнауки РК. Как крупный специалист в этой области Н.Г. Макаренко широко востребован: он принимает участие в работах Государственной астрофизической обсерватории и Назарбаев Университета. 

Таких примеров, когда Вильжан Мавлютинович всячески поддерживал перспективных молодых людей много.

Вильжан Мавлютинович, отдавая много сил и времени научно-организационной работе, всегда оставался профессиональным математиком. Им успешно проводились исследования и в области криптографии. Его работы по использованию модулярной арифметики в алгоритмах шифрования с целью повышения скорости криптографического преобразования путём распараллеливания процедур арифметических операций в вычислительных системах привели  к разработке новой концепции построения интромодулярных вычислительных систем. Эта концепция базируется на принципе глубокого распараллеливания процедур модульных вычислений модулярной арифметики. Интромодулярные вычисления открывают пути эффективной реализации парадигмы гомоморфных облачных вычислений на однородной вычислительной среде с гибким управлением надёжностью вычислений в целом. Им также было введено понятие «левообратимой бинарной операции», которое было использовано при создании блочных шифров, что позволяет существенно повысить скорость процедур шифрования, ориентированных на параллельную и конвейерную обработку данных. С учётом бурного роста потребностей в повышении скоростей передачи и обработки данных, такая задача представляется востребованной. В то же время, такие способы шифрования должны обеспечивать высокие криптографические, инженерно-криптографические и специальные свойства блочных шифров.

Разработка способов шифрования с возможностью их параллельной и конвейерной организации является объективной потребностью на современном этапе развития техники. Эти возможности являются несомненным преимуществом предложенной структуры. На описанный способ криптографического преобразования был получен патент.

В 1976 году по семейным обстоятельствам Вильжан Мавлютинович вынужден оставить институт и возвратиться в Москву, передав руководство отделом вычислительной математики и вычислительной техники мне. Перед отъездом Президент Академии наук КазССР Аскар Минлиахмедович Кунаев предложил Вильжану Мавлютиновичу должность главного учёного секретаря Президиума Академии наук. В.М. Амербаев обещал подумать, но Президент по неизвестной нам причине изменил свое решение. Вильжан Мавлютинович снова работает в зеленоградском Научном центре и одновременно он становится заведующим кафедрой математики московского Института гражданской авиации.

Учёный, педагог и организатор науки в независимом Казахстане

В 1986 году произошли декабрьские события в Казахстане (выступление молодёжи на площади Республики по поводу назначения из центра в качестве первого секретаря ЦК КП Казахстана Г.В. Колбина, вместо Д.А. Кунаева). В Союзе начались демократические преобразования. После серьёзной критики в адрес Президента Академии наук КазССР А.М. Кунаева (родной брат Первого секретаря ЦК Компартии Казахстана), А.М. Кунаев был освобождён от занимаемой должности. Президентом Академии КазССР избирается Лауреат Ленинской премии биолог Мурат Абенович Айтхожин. Новый Президент М.А. Айтхожин приглашает на пост одного из Вице-президентов академика Умирзака Махмутовича Султангазина, в то время работавшего главным учёным секретарём Президиума АН КазССР. К сожалению, М.А. Айтхожин, проработав не более двух лет, уходит из жизни (1987). И по рекомендации ЦК Компартии Казахстана Президентом, впервые в истории Академии наук Казахстана, становится математик, академик У.М. Султангазин – ученик известного академика Г.И. Марчука, тогда Президента Академии наук СССР. У.М. Султангазин после окончания КазГУ работал тамже до 1978 года, пройдя путь от ассистента до заведующего кафедрой. В том году, после смерти директора Института математики Тулебая Идрисовича Аманова, он был назначен на должность директора Института математики и механики.

У.М. Султангазину уже в качестве Президента АН КазССР, необходимо было набрать команду управленцев. Это было непростое время– в Союзе под влиянием демократических сил происходят большие изменения во всех сферах деятельности. Выборы депутатов, первых руководителей разного калибра проходят на альтернативной основе. Спокойная жизнь в стране уже позади. Обстоятельства времени требовали коренным образом изменить и деятельность Академии наук. Академия наук изначально и всегда была самостоятельной и самодостаточной организацией, объединяющей в своём составе ведущих учёных в виде действительных членов – академиков, и членов-корреспондентов. И главное, Академия наук состояла из научно-исследовательских институтов различных отраслей науки – физико-математических, наук о земле, биологических, химико-технологических, общественных…

К началу 1990-х годов отделение физико-математических наук состояло из пяти институтов: математики и механики, ядерной физики, физики высоких энергий, ионосферы, астрофизики. В 1991 г. Президент АН КазССР У.М. Султангазин добивается перед директивными органами открытия ряда новых научно-исследовательских институтов. В отделении физико-математических наук происходят коренные изменения. И здесь, приглашённый президентом У.М. Сулатангазиным в качестве академика-секретаря Отделения физико-математических наук, Вильжан Мавлютинович Амербаев принимает самое активное участие в реструктуризации институтов и их научных направлений. В этом месте хочу сделать небольшое отступление от своего основного текста: У.М. Султангазин, став Президентом Академии наук, не в пример другим руководителям, добровольно отказывается от должности директора Института математики и механики, руководя которым в течение 10 лет он добился больших успехов. У.М. Султангазин, из отсталого, постоянно занимавшего последние места в социалистических соревнованиях, вывел Институт на призовые места. Институт удостоен Переходящего Красного знамени Совета министров СССР. Директором института после Султангазина в результате выборов на альтернативной основе становится член-корреспондент АН КазССР, ученик известного академика А.В. Бицадзе, Назарбай Кадырович Блиев. Он сумел сохранить традиции, как в направлении научных исследований, так и в демократичности административного управления. В Институте образца 1991 года работало около 400 человек в составе трёх крупных отделов математики, механики, кибернетики. По решению Президиума АН КазССР на базе Института математики и механики создаётся пять самостоятельных институтов: Институт теоретической и прикладной математики (директор Н.К. Блиев), Институт механики (директор У.М. Джолдасбеков), Институт проблем информатики и управления (директор А.А. Ашимов), Институт космических исследований (директор академик У.М. Султангазин), Институт прикладной математики в Караганде (директор Е.С. Смаилов). Институт физики высоких энергий отделения физико-математических наук реорганизуется и делится на два института – физико-технический (директор Б.Н. Мукашев) и физики высоких энергий (директор Э.Г. Босс). В этих преобразованиях и определении научных направлений новых институтов существенная роль принадлежит академику-секретарю отделения Вильжану Мавлютиновичу Амербаеву. 

В 1994 году в связи с уходом У.М. Султангазина с поста президента В.М. Амербаев снова уезжает в Москву.

Остановлюсь ещё на одной заслуге Вильжана Мавлютиновича. Казахстан испытывал недостаток в высококвалифицированных кадрах по группе специальностей информатики. Основной причиной в этом являлось отсутствие специализированных диссертационных советов по защите кандидатских и докторских диссертаций, а их открытие было затруднено из-за отсутствия докторов наук по этим специальностям. Решение было найдено Вильжаном Мавлютиновичем после переговоров с представителями – докторами наук по специальности «Алгебра и теория чисел». Таким образом, в 1991 году, впервые в Казахстане, создаётся специализированный диссертационный совет под его председательством по защите докторов и кандидатов наук по двум специальностям: «Вычислительные машины, системы и сети» и «Алгебра и теория чисел». Впоследствии после отъезда Вильжана Мавлютиновича, Совет возглавлял Ваш покорный слуга. Далее, по мере появления новых докторов наук появилось возможность создать совет по группе специальностей информатики («Вычислительные машины, системы и сети» и «Математическое моделирование и численные методы») уже без специальности «Алгебра и теория чисел». Совет существовал до конца принятия новой формы подготовки кадров высшей квалификации, т. е. до 2010 года. Совет сыграл огромную роль в подготовке казахстанских докторов и кандидатов наук. Выходцы этого Совета работают во многих научно-исследовательских учреждениях и ВУЗах Казахстана. 

Вильжан Мавлютинович был не только большим талантливым учёным, профессионально ориентирующимся во всех областях математической науки, но и прекрасным педагогом, свободно и доходчиво доносящим свои знания, мысли, идеи своим многочисленным ученикам. В его докладных записках, различных письмах в бытности его служебной деятельности в Академии наук КазССР всегда прослеживалась чёткая убедительная логика.

Основные научные направления научной деятельности и монографии

Основные его научные исследования относятся к областям: компьютерной алгебры и цифровых методов обработки сигналов, теории кодирования, параллельных вычислений, помехоустойчивого арифметического кодирования, численных методов интегральных преобразований Лапласа, сверхточных вычислений и криптографии. Результаты отражены в более 200 печатных научных работах и заявках на изобретения. Он является автором ряда обстоятельных и актуальных монографий. Многие из рассматриваемых в них вопросов впервые поднимаются в научной литературе, в т. ч. в монографиях:

1. “Основы машинной арифметики комплексных чисел”

В 1970 г., в период его работы в Москве (1966—1971) тиражом 800 экз. выходит монография, являющаяся продолжением моей кандидатской диссертации, под названием “Основы машинной арифметики комплексных чисел” (авторы В.М. Амербаев, И.Я. Акушский, И.Т. Пак). В монографии было затронуто важное направление машинной арифметики – обобщение системы остаточных классов на объекты более сложной природы, чем область вещественных чисел. Эта работа начиналась в Институте математики и механики под руководством Вильжана Мавлютиновича Амербаева. Построение системы счисления, следующей в области комплексных чисел, оказалось возможным на основе Гауссовой теории целых комплексных чисел. Гауссова идея изоморфизма между комплексными вычетами числа по комплексному модулю и его вещественными вычетами по норме этого модуля, создала возможность работать в вещественной области в целом без разбиения комплексного числа на вещественное и мнимое. В первых трёх главах представлены основные вопросы теории делимости, теории сравнений, теории индексов целых комплексных чисел. Дан анализ понятия полной системы счисления остаточных классов на комплексную область и подхода к разработке машинных алгоритмов в этих системах счисления. Книга предназначалась для математиков, работающих в области теории математических машин и их применения и для инженеров разработчиков цифровых вычислительных машин.

2. “Теоретически основы машинной арифметики”

Его фундаментальные исследования по природе машинной арифметики легли в основу оригинальной монографии издательства “Наука”Казахской ССР: “Теоретически основы машинной арифметики”, объёмом 17 печатных листов и тиражом 1150 экземпляров, которая увидела свет в 1976 году. Впервые в монографии рассматривается машинная арифметика как новая дисциплина, возникшая на стыке методов инструментального счета, теории кодирования, теории точности вычислительных методов организации вычислений. По мнению автора, прогресс в создании и широком использовании вычислительной техники не в малой степени зависит от решения двух проблем: проектирования вычислительных средств на новой технологической и элементной базе и проектирования систем вычисления на основе широкого привлечения математических конструкций и концепций. Проектирование систем вычислений как научное направление включает в себя много актуальных проблем современной прикладной математики. Монография знакомит с двумя из них, связанными с задачами кодирования. Первая формулируется как “Разработка системы дискретных аппроксимационных моделей вещественных чисел и математических объектов более сплошной природы, чем числа”, вторая – “Разработка системы кодирования элементов дискретных моделей верхнего и нижнего уровней в форме, удобной для задач автоматизации и повышения надёжности вычислений”. Кроме того, автором освещаются методологические вопросы построения дискретных аппроксимационных моделей вещественных чисел и математических моделей более общей природы, рассматриваются вопросы кодирования элементов конечных дискретных моделей, рассматривают непозиционные арифметические коды, вводится понятие диапазона на случай кольца главных идеалов, рассмотрены вопросы арифметического кодирования функциональных объектов. В монографии впервые Вильжан Мавлютинович проводит фундаментальный анализ понятия диапазона и арифметического кодирования. Достойное место занимает разработка новых алгоритмических приёмов повышения эффективности выполнения немодульных операций в непозиционной системе счисления. 

3.  “Операционное исчисление и обобщённые ряды Лагерра”

В 1974 г. в издательстве “Наука”выходит монография Амербаева В.М. “Операционное исчисление и обобщённые ряды Лагерра”объёмом 11,5 печатных листов. В монографии излагается новый подход к построению операционного исчисления, сущность которого заключается в разработке процедур, расширяющих область определения операторов. В качестве аппарата, автор использует обобщённые ряды Лагерра и метод аналитического продолжения функций комплексного переменного. В монографии рассматриваются три стержневые проблемы, возникающие в связи с обобщением операционного исчисления: первая– распространение операционных правил на класс обобщённых оригиналов; вторая– изучение состава пространства обобщённых оригиналов; и третья – исследование алгоритмов и приёмов построения неизвестного оригинала, когда известно изображение. Монография состоит из шести глав. В первой главе автор ставит цель показать идейное родство дискретного и непрерывного операционных исчислений, проиллюстрировать на примере дискретных преобразований силу эйлеровских идей по обобщению понятия суммы расходящихся рядов, подготовить идейный фундамент, ввести понятие обобщённого ряда Лаггера для последующего обобщения операционного исчисления.

4. “Параллельные вычисления в комплексной плоскости”

Несмотря на географическое отдаление, Вильжан Мавлютинович продолжает активно сотрудничать с Казахстаном. По-прежнему под руководством Вильжана Мавлютиновича и мэтра модулярной арифметики И.Я. Акушского, в Институте математики проводятся исследования по модульной арифметике комплексных чисел. Результатом этих исследований стал выход в 1984 году в издательстве “Наука”с моим соавторством монографии: “Параллельные вычисления в комплексной плоскости", объёмом 10,7 листов и тиражом 1000 экз. Монография является продолжение книги “Основы машинной арифметики комплексных чисел”, упомянутой выше. Опираясь на принятой в этой книге координатной форме представления комплексных чисел, в новой монографии представлены исследования специфических вопросов кодирования комплексных чисел, способов машинной реализации, проанализированы различные аспекты применения разрабатываемой теории для повышения эффективности обработки комплекснозначной информации. По существу, монография является итогом многолетней работы авторов по созданию теории и практики эффективного кодирования комплексной информации. Под эффективностью кодирования комплексной информации понимается такая особенность кодирования комплексных величин, которая позволяет:

во-первых, так организовать вычисления в поле комплексных чисел, что создаются выигрыш временных затрат, экономия ёмкостей оперативных запоминающих устройств и повышается надёжность вычислений при заданных ограничениях на точность вычислений,

во-вторых, открывается возможность применения предложенных кодов для хранения, передачи и обработки большого потока планарной информации, чтобы обеспечить основы построения регулярных методов создания реконфигурационной арифметики и на этой основе повысить процент выхода годных кристаллов арифметических процессов в микроэлектронном производстве.

Монография состоит из двух частей.

Первая часть (3 главы) посвящена разработке теории и методов модулярной арифметики комплексных чисел. В ней рассматриваются вопросы градуирования и шкалирования комплексных величин, понятие машинного диапазона, а также распространение режимов вычислений с фиксированной и плавающей запятой на комплексные числа; излагаются основы теории сравнений целых комплексных чисел (гауссовых чисел); раскрывается алгебраическая структура машинного диапазона. Кроме того, показано, что поскольку комплексные числа не наделены отношением порядка (подобно вещественным числам), то преимущества позиционного кодирования комплексных чисел ослабляются. Вместе с тем авторы считают, что приведённые в первой части анализы принципов позиционного кодирования комплексных чисел оригинальны и представляют самостоятельный интерес для теории и практики вычислений комплексных чисел. Детально рассматривается модулярная арифметика комплексных чисел, в которой существенно достигнута эффективность машинной реализации алгоритмов немодульных операций благодаря использованию попарно взаимно простых комплексно-сопряжённых оснований. Дано определение гауссовой арифметики как арифметики кольца вычетов гауссовых чисел по составному модулю, состоящего из попарно взаимно простых комплексно-сопряжённых целых гауссовых чисел. Все вычислительные процедуры в этой арифметике реализуются в классе вещественных вычетов по вещественным модулям.

Вторая часть книги (четвёртая глава) посвящена новым приложениям гауссовой арифметики. Показано, что в гауссовой арифметике эффективно распараллеливаются вычислительные процедуры, связанные с решением многих практических задач, в частности, при специальном выборе оснований она распараллеливает теоретико-числовое быстрое преобразование Фурье, что существенно ускоряет процесс вычисления свёрток и корреляционных функций и обеспечивает гарантированную точность вычислений. Рассмотрены два варианта распараллеливания БПФ тригонометрического базиса в гауссовой арифметике, основанных на представлении БПФ в виде циклических свёрток. Показано также, что фундаментальные операции линейной алгебры: скалярное произведение векторов, умножение матрицы на вектор, умножение матрицы на матрицу – представляют класс процедур, допускающих эффективную реализацию в гауссовой арифметике. Большая эффективность достигается в гауссовой арифметике при решении алгебраических систем высокого порядка итерационными методами. 

5. “Численный анализ Лагерровского спектра”

Вильжан Мавлютинович со своим учеником Н.А. Утембаевым, продолжая исследования по одной из своих «старых» тематик, получили оригинальные результаты по численному анализу обращения преобразования Лапласа, опубликованные в вышедшей в 1982 г. в издательстве “Наука”Казахской ССР монографии “Численный анализ Лагерровского спектра”объёмом 10,9 печатных листов и тиражом 1000 экземпляров. Монография посвящена исследованиям вопросов связи рядов Лагерра с широким классом интегральных преобразований, а также построения численных алгоритмов и приёмам восстановления оригинала на базе методов гармоничного анализа. Кроме того, в ней описаны сходимости численных алгоритмов и устойчивость суммирования рядов Лагерра. Часть монографии отводится вопросам приложения лагерровского спектра для решения конкретных прикладных задач. 

6.  “Распределение регулярных потоков сообщений в информационных системах”

В монографии “Распределение регулярных потоков сообщений в информационных системах”(изд. «Наука», 1980, соавторы В.И. Васильев, И.М. Гуревич, И.Т. Пак) рассматривается распределение регулярных, в том числе периодических, потоков, сообщений в центрах  коммутации каналов связи больших информационных систем. В книге поставлена и рассмотрена задача детерминированного временного распределения регулярных потоков в информационных системах. Приводятся примеры практического использования разработанных методов.

В монографиях Вильжан Мавлютинович обобщал результаты своих исследований в определённых направлениях математики, подводил итог определённому этапу исследований.

Но был ещё факт, в котором чётко проявились и роль В.М. Амербаева в развитии отечественной вычислительной математики, и его авторитет среди учёных страны, и государственное признание его заслуг. Это присуждение ему в 1991 г. Государственной премии СССР “За разработку и внедрение в народное хозяйство систем измерения позиционно-модулярного типа”. Непосредственного участия в этой разработке Вильжан Мавлютинович не принимал. Но он был в постоянном контакте с учёными-модулярщиками страны, был в курсе их дел и, при необходимости, консультировал и подсказывал пути решения возникающих проблем. Поэтому участники разработки А.А. Коляда (из Белоруссии) и М.В. Синьков (из Украины) сочли невозможным не включить В.М. Амербаева при подготовке наградных документов. Для Вильжана Мавлютиновича это был неожиданный, но приятный подарок.

Меня всегда поражала удивительная доброта Вильжана Мавлютиновича, который своими поступками и поддержкой оказал многим действительную помощь, и который всегда старался не причинять никаких неудобств окружающим его людям, будь то коллеги, друзья, ученики. 

Научно-производственная деятельность В.М. Амербаева в Зеленограде

Малашевич Б.М.

В Зеленоград, в создаваемый в нём Минэлектронпромом СССР (МЭП) общесоюзный инвестиционный Центр микроэлектроники, В.М. Амербаев попал январе 1966 г. по приглашению Д.И. Юдицкого и И.Я. Акушского.

В это время они разрабатывали высокопроизводительную модулярную (на основе системы остаточных классов – СОК) ЭВМ и нуждались в хорошем математике для разработки алгоритмов выполнения модулярных операций. Их выбор пал на молодого Вильжана Амербаева. Практически продемонстрировавшего на семинаре и свою заинтересованность модулярной арифметикой, и способность решать её проблемы нетривиальными методами.

В результате с 6 января 1966 г. он приступил к работе в качестве старшего научного сотрудника зеленоградского предприятия п/я 2014 (НИИ Физических проблем – НИИФП).

Модулярная арифметика супер-ЭВМ

Проект“Алмаз”

Здесь Вильжан Мавлютинович, ранее чистый теоретик, впервые окунулся в практическую, прикладную вычислительную математику, принял участие в разработке технического проекта супер-ЭВМ^[1], производительность которой значительно превосходила всё известное тогда не только в стране, но и в мире.

Разработка супер-ЭВМ производилась по специальному постановлению ЦК КПСС и СМ СССР по созданию второй очереди системы противоракетной обороны (ПРО) “А-35” московского промышленного района (генеральный конструктор Григорий Васильевич Кисунько, директор ОКБ “Вымпел”). Тогда это была одна из важнейших задач общегосударственного значения.

К этому времени боевая система А-35 была уже практически разработана, в значительной степени изготовлена и частично смонтирована на боевых позициях. Но в США появились межконтинентальные баллистические ракеты (МБР) с разделяющимися (кассетными) боеголовками. А-35 с моноканальными стрельбовыми комплексами бороться с такими МБР не могла – в своё время её заказчики не смогли предвидеть появление кассетных боеголовок и не заложили соответствующих требований к системе. Было принято решение о модернизации А-35 и о создании её второй очереди, дополняющей А-35 тремя принципиально новыми многоканальными стрельбовыми комплексами (МКСК). Были начаты разработка и изготовление их полигонного варианта – МКСК “Аргунь”. Главным конструктором (ГК) МКСК “Аргунь” Г.В. Кисунько назначил Николая Кузьмича Остапенко.

По предварительным оценкам для МКСК требовалась ЭВМ с производительностью около 3,0 млн. алгоритмических оп/с. Как вспоминал Н.К. Остапенко: «Одна алгоритмическая операция на задачах МКСК соответствовала примерно 3—4 коротким операциям ЭВМ», т. е. в обычном тогда понимании требовалась ЭВМ с быстродействием около 10 (9 ¸12) млн. оп/с. Такой ЭВМ тогда на Земле не существовало. Лучшие известные на конец 1967 г. ЭВМ обладали быстродействием в 4 ¸12 раз меньшим требуемого для МКСК (таблица подготовлена в 1968 г. Д.И. Юдицким):

Фирма	Модель	Быстродействие сложений/с	Быстродействие элементов
IBM	360/75	1,0 млн.	5 нс.
CDC	6600	2,5 млн.	10 нс.
Philco	2000/212	1,5 млн.	5 нс.
Burroughs	В 5500	0,3 млн.	20 нс.
Sparry Rand	1108	1,2 млн.	5 нс.

Когда требования к ЭВМ прояснились, встал вопрос, где её взять. В это время готовилось постановление ЦК КПСС и СМ СССР по развитию ПРО, вышедшее 5 ноября 1965 г. В него и включили трём предприятиям: ЦМ (МЭП, Ф.В. Лукин), ИТМиВТ (МРП, С.А. Лебедев) и ИНЭУМ (Минприбор, М.А. Карцев) конкурсное задание на разработку для “Аргуни”эскизных проектов высокопроизводительной ЭВМ со сроком окончания 30 марта 1967 года.

Так в Зеленограде под руководством директора ЦМ Фёдора Викторовича Лукина началась разработка эскизного проекта супер-ЭВМ “Алмаз”, главным идеологом построения ЭВМ, практически главным конструктором, был Д.И. Юдицкий.

Построить требуемую ЭВМ на традиционной двоичной позиционной системе счисления на технических средствах того времени было невозможно, о чём свидетельствует и приведённая выше таблица. Но Д.И. Юдицкий и ядро его коллектива уже имели опыт построения модулярной супер-ЭВМ К340А на основе непозиционной системы счисления остаточных классов (СОК), обеспечивающей распараллеливание выполнения операций на уровне операндов и тем самым в разы более высокую производительность. Машина (К340А) уже работала, разворачивалось её серийное производство.

Но это было первое в мире применение модулярной арифметики в мощной супер-ЭВМ, её версия требовала существенной доработки на основе углублённого изучения этой новой области вычислительной математики. Вот это изучение и разработка практически реализуемых модулярных алгоритмов и стали основной задачей Вильжана Мавлютиновича и вверенного ему небольшого коллектива.

И Вильжан Мавлютинович с честью выполнил поставленную задачу, непосредственно работая с разработчиками процессора. Как вспоминает участник этих работ системотехник М.Д. Корнев: «Ночью Вильжан Мавлютинович думает, утром результаты приносит В.М. Радунскому(начальнику отдела разработчиков). Схемотехники просматривают аппаратную реализацию нового варианта, задают Амербаеву вопросы, он уходит думать опять и так до тех пор, пока его идеи не поддадутся хорошей аппаратной реализации». Это характерный пример взаимодействия подразделений и специалистов СВЦ в ходе разработки 5Э53. А для Вильжана Мавлютиновича –хорошая школа, научившая его всегда думать о практической реализуемости результатов теоретических разработок.

Вильжаном Мавлютиновичем была разработана значительно более совершенная версия модулярной арифметики, отличающаяся:

• хорошей практической схемотехнической реализуемостью,

• высочайшей по тем временам производительностью и надёжностью вычислений,

• способностью обнаруживать двойные и исправлять одинарные ошибки в процессе вычислений (что тогда не умели иные системы счисления),

• минимизацией аппаратурных средств и др.

Итог этой работы был сформулирован в виде двух документов:

• отчёта «Математическое обоснование машинных алгоритмов ЦВМ», Москва, СВЦ, 1969 г.

• «Руководящего технического материала» РТМ У10.012.003 ред. 2-70 «Машинные алгоритмы двухступенчатой непозиционной арифметики», Москва, СВЦ, 1970.

Вот что, с учётом результатов работы и Вильжана Мавлютиновича, писал Д.И. Юдицкий в итоговой справке по проекту “Алмаз”в марте 1968 г.:

“В результате проведённых исследований было установлено, что в непозиционных системах могут быть построены самокорректирующиеся коды, позволяющие восстанавливать истинные результаты вычислений по цепи элементарных операций, если во время этих вычислений имели место какие-либо искажения.

Была построена теория специального кодирования в непозиционных системах, позволяющая введением минимальной избыточности в представление слова, осуществлять исправление возникающих ошибок методами, близкими к исправлению по смыслу на основе анализа последовательно получающихся слов в процессе обработки.

Применение методов специального кодирования значительно увеличивает функциональную надёжность вычислительных машин и позволяет создавать “живучие”машины, сохраняющие работоспособность при выходе из строя значительной части оборудования.

Таким образом, требования Генерального Конструктора оказалось возможным удовлетворить:

1. За счёт использования разработанной в Научном Центре теории непозиционных систем исчисления, позволяющей добиваться высокой производительности на основе широкого распараллеливания выполнения элементарных операций и максимальной надёжности в силу специфических самокорректирующих способностей непозиционных систем;

2. За счёт использования микроэлектронной технологии изготовления системы логических элементов и основных блоков и узлов вычислительной машины, удачно сочетающейся со спецификой непозиционных систем”.

Эскизный проект супер-ЭВМ “Алмаз” был разработан и 30 марта 1967 г. представлен заказчику. В результате рассмотрения проектов он и выиграл конкурс.

Проект“5Э53”

В результате 20 мая 1968 г. ОКБ “Вымпел”и НЦ заключили договор на разработку высокопроизводительной ЭВМ 5Э53 и 5-машинного вычислительного комплекса на её основе с организацией серийного производства в Загорском электромеханическом заводе (ЗЭМЗ) Минрадиопрома и сдачей сокращённого 4-машинного комплекса на балхашском (Сары-Шаган) противоракетном полигоне в составе МКСК “Аргунь”. Главным конструктором 5Э53 был назначен Д.И. Юдицкий.

А в октябре 1969 г. коллектив разработчиков ЭВМ был выделен в самостоятельное предприятие – Специализированный вычислительный центр (СВЦ), директор Д.И. Юдицкий, и.о. зам. по науке И.Я. Акушский. В.М. Амербаев стал начальником отдела вычислительной математики. И продолжил работу по совершенствованию версии модулярной арифметики для повышения её эффективности и улучшения аппаратной реализуемости.

Встала и новая задача – создание табличной модулярной арифметики (результаты операции не вычисляются, а извлекаются из таблицы) для реализации ЭВМ следующего, 4-го поколения (проект “ЭВМ-IV”) производительностью 200 млн. оп/с. На основе появляющихся больших интегральных схем (БИС).

О проекте 5Э53 В.М. Амербаев вспоминает: «Главным конструктором изделия 5Э53 Ф.В. Лукин назначил Д.И. Юдицкого, поручив ему руководство Специализированным Вычислительным Центром. Давлет Исламович был истинным главным конструктором. Он вникал во все детали разрабатываемого проекта от технологии производства новых элементов до структурных решений, архитектуры ЭВМ и математического обеспечения. На всех участках своей напряжённой работы он умел ставить такие вопросы и задачи, решение которых приводило к созданию новых оригинальных блоков конструируемого изделия, а в ряде случаев Давлет Исламович сам указывал подобные решения. Давлет Исламович работал сам, не считаясь ни со временем, ни с обстоятельствами, также как и все его товарищи по труду. Это было бурное и яркое время, и, конечно, центром и организатором всего был Давлет Исламович. Проект изделия был разработан к сроку. В процессе этой работы Давлет Исламович не оставлял исследовательской работы. Им была разработана общая теория живучести вычислительных средств (впоследствии они получили названия отказоустойчивых систем) и даны технические решения отдельных положений этой теории, которые нашли отражение в проекте 5Э53”.

Применение разработанной Вильжаном Мавлютиновичем версии модулярной арифметики обеспечивало два основных бесспорных преимущества 5Э53:

• Повышенную производительность и простоту аппаратной реализации арифметического устройства за счёт малой разрядности оснований СОК.

• Повышенную надёжность системы благодаря свойствам СОК, обеспечивающим обнаружение и исправление ошибок, возникающих при выполнении операций в арифметическом устройстве (двоичные ЭВМ этого никогда не умели).

Параллельно с выполнением проектов 5Э53 и ЭВМ-IVСВЦ во главе с И.Я. Акушским стало общепринятым центром развития модулярной арифметики в стране.

Главными теоретиками СОК в стране были Д.И. Юдицкий, И.Я. Акушский^[2], В.М. Амербаев и их ученики. Основные положения теории СОК, создаваемые в СВЦ и за его пределами, были сформулированы ими в многочисленных статьях и монографиях. В частности И.Я. Акушским, В.М. Амербаевым и их учениками были разработаны методы проведения вычислений в супербольших диапазонах с числами в сотни тысяч разрядов. Это определило подходы к решению ряда вычислительных задач теории чисел, остававшихся нерешёнными со времён Эйлера, Гаусса, Ферма.

В целом работы СВЦ по модулярной арифметике, по обобщению СОК на различных классах математических объектов примерно на 10 лет опережали зарубежный уровень.

А результаты работ В.М. Амербаева также нашли отражения в публикациях статей, выступлениях на научных конференциях и в монографиях, а также в его докторской диссертации на тему «Вычисления в кольце главных идеалов и их приложения в вычислительной технике». Которую он защитил в 1971 г. на Учёном совете зеленоградского НПО «Элас».

В диссертации была разработана алгебраическая концепция параллельных вычислений, повышения надёжности вычислений посредством алгебраических методов введения избыточности, разработаны принципы арифметического самокорректирующего кодирования. Частные реализации этой концепции легли в основы проектирования арифметического процессора высокопроизводительной вычислительной системы 5Э53.

Проект 5Э53 был завершён успешно и в срок.

27 февраля 1971 г. 8 комплектов конструкторской документации (по 97 272 листа каждый) колонной машин были доставлены на ЗЭМЗ. Началась подготовка производства.

Но в это время в Минрадиопроме проводилось планомерное сворачивание разработки МКСК “Аргунь”, для которого 5Э53 предназначалась. Для 5Э53 это закончилось приказом зам. министра МРП о прекращении финансирования ЦНПО Вымпел для завершения работ по договору с СВЦ о создании 5Э53и работ по организации производства 5Э53на ЗЭМЗ. Для ЭВМ это был смертельный приговор.

Как свидетельствует Н.К. Остапенко: «К концу 1971 г. все оборудование “Аргуни”было смонтировано и отлажено, недоставало лишь противоракеты (ПР) А-351 и ЭВМ 5Э53. В этих условиях, когда Загорский электромеханический завод уже начал изготовление устройств 5Э53, финансирование работ по ЭВМ и ПР руководством МРП было прекращено, а договоры затем расторгнуты. К началу 1973 г. создание МКСК “Аргунь”было полностью прекращено, готовые стартовые позиции противоракет взорваны, РКИ-35ТА (РЛС наведения противоракет)демонтирована и отправлена в Киевскую военную академию, многие системы физически урезаны. Уникальный и перспективный стрельбовой комплекс “Аргунь”, подобного которому ещё более 20 лет не было на Земле, превратили в многоканальный измерительный комплекс (МИК) “Аргунь-И”, то же превосходящий всех современников, но весьма далёкий от заложенных в нём возможностей. Вот пример: с ЭВМ 5Э53 МКСК «Аргунь» мог отслеживать более 100 элементов сложных баллистических целей, а МИК “Аргунь-И”с ЭВМ 5Э92б, применённых вместо 5Э53, – только 13».

Г.В. Кисунько был освобождён от обязанностей Генерального конструктора ПРО и переведён на работу в другое предприятие. А Н.К. Остапенко был вынужден покинуть ОКБ “Вымпел”и оказался в СВЦ.

Таким образом, перспективный проект супер-ЭВМ 5Э53 был погублен. А её экспериментальный образец, изготовленный опытным производством СВЦ, отправился в Алма-Ату, в Институт физики высоких энергий АН Казахстана для обсчёта треков частиц в камере Вильсона, на этих задачах специфика 5Э53 обещала высокую эффективность. Но, без авторского сопровождения со стороны разработчиков, освоен он там так и не был.

Загублена была не только 5Э53.

Было пресечено новое, перспективное направление развития отечественной вычислительной техники, превосходящее все имевшееся и в стране, и за рубежом. Истинных причин провала проекта супер-ЭВМ на основе СОК из-за его секретности практически никто не знал. Но сам факт, получив широкую огласку в кругах специалистов, начал самостоятельную жизнь и стал почти непреодолимым барьером на дальнейшем пути внедрения СОК в отечественную вычислительную технику. Далее модулярной арифметикой в нашей стране занимались только отдельные энтузиасты, в основном, в учебных и академических институтах и, соответственно, исключительно в теоретическом плане.

За этот период В.М. Амербаевым опубликовано 24 научных труда, в т. ч. 1 монография и 2 авторских свидетельства на изобретение.

На таком фоне Вильжан Мавлютинович получил предложение АН КазССР на должность заместителя директора Института математики и механики АН КазССР, к становлению которого он ранее имел непосредственное отношение. Там он проработал с 14.03.1972 г. по 01.02.1977 г. Но резкое ухудшение здоровья супруги Эмилии Несторовны потребовало смены высокогорного климата Алма-Аты (около 800 м. над уровнем моря) на равнинный. Им пришлось возвращаться в Зеленоград.

Работа в вузах

К этому времени в зеленоградском НЦ произошла крупная реорганизация, в результате которой СВЦ разорвали на две части, а Д.И. Юдицкий и многие ведущие специалисты покинули зеленоградский НЦ. Оставшиеся разработчики СВЦ, сначала переведённые в НИИ Точной технологии (НИИТТ), а затем – в НИИ Научный центр (НИИНЦ), разрабатывали микропроцессоры, микро-ЭВМ и микросистемы. Все они были 16-разрядные, а на малой разрядности СОК не эффективен (он именно по тому эффективен, что разбивает многоразрядные операнды на малоразрядные). О модулярной арифметике в Зеленограде вспоминали только ветераны – участники разработки 5Э53 и ЭВМ-IV.

Других, интересных для В.М. Амербаева математических задач на предприятиях Зеленограда тогда не обнаружилось и Вильжан Мавлютинович перешёл на преподавательскую работу. Сначала в Московский институт инженеров гражданской авиации (МИИГА) в качестве заведующего кафедрой “Электронные вычислительные машины”, а затем в зеленоградский Московский институт электронной техники (МИЭТ) в качестве профессора кафедры высшей математики. На этом этапе основными его занятиями были преподавание высшей математики студентам, работа с аспирантами и фундаментальные исследования в вычислительной математике.

За этот 11-летний педагогический период В.М. Амербаевым опубликовано 39 научных трудов, в т. ч. 4 монографии и 13 авторских свидетельств на изобретения.

В 1988 г. В.М. Амербаев вторично был приглашён для работы в Алма-Ату, в качестве академика АН КазССР и Академика-секретаря отделения физико-математических наук АН КазССР. Там он проработал с 18.07.1988 по 14.07.1994 гг., но затем вернулся в Зеленоград.

В 1994-2002 годы В.М. Амербаев работал в МИЭТ в должности профессора, занимаясь преподаванием высшей математики студентам, работой с аспирантами и фундаментальными исследованиями в вычислительной математике. Результаты его работ нашли отражение в 19 публикациях.

Вот как о педагогической деятельности Вильжана Мавлютиновича в МИЭТе рассказывают профессор Кожухов Игорь Борисович и доцент Александр Михайлович Ревякин:

“Приход в 1994 г. В.М. Амербаева существенно активизировал научную работу в МИЭТе. В частности, на кафедре высшей математики появились студенты и аспиранты ещё одной научной школы – школы Амербаева. До этого преобладающим научным направлением на кафедре был математический анализ – направление заведующего кафедрой профессора А.В. Ефимова и профессоров Я.С. Бугрова и П.К. Суэтина. Вильжан Мавлютинович основал направление теоретических основ проектирования вычислительных устройств. Его широкая эрудиция позволила использовать в этих вопросах методы современной алгебры и дискретной математики. Ряд учеников Амербаева успешно защитили кандидатские диссертации. В.М. Амербаев входил в диссертационный совет при МИЭТе, где представлял математические и технические специальности, связанные с созданием вычислительных устройств.

В начале 2000-х В.М. Амербаев создал творческую группу для разработки математических методов в вопросах передачи и переработки информации. Работа группы была поддержана Российским фондомфундаментальныхисследований(РФФИ РФ), руководителем темы был назначен Вильжан Мавлютинович.

Научная работа В.М. Амербаева не ограничивалась МИЭТ-ом. Он сотрудничал с различными предприятиями, редколлегиями научных журналов, участвовал в работе диссертационных советов. Он сотрудничал с Московскойгосударственнойакадемииделовогоадминистрирования(МГАДА), где курировал специальности, связанные с защитой информации, руководил курсовыми и дипломными работами студентов. Научный журнал «Вестник МГАДА» посвятил целиком один из своих номеров работам В.М. Амербаева, его коллег и учеников.

Педагогическая деятельность профессора В.М. Амербаева отличалась высоким научным уровнем преподавания и творческим подходом. Он читал курсы лекций по различным разделам математики и её приложений, вычислительной техники, будучи профессором кафедры высшей математики, а затем кафедры вычислительной техники. Это линейная алгебра и дифференциальные уравнения для первокурсников, теория кодирования и шифрования для студентов старших курсов и т.д. Тот период – рубеж ХХ и ХХIвеков для кафедры высшей математики (а, наверное, и для других кафедр) характеризовался существенным изменением спектра изучаемых предметов. Появились новые, ранее в МИЭТе не читавшиеся дисциплины – например, дискретная математика. Здесь очень пригодились знания профессора Амербаева, который с энтузиазмом занялся разработкой методики преподавания этих дисциплин. Впоследствии к этим дисциплинам добавились математические и инженерные науки, связанные с защитой информации, теория нейронных сетей, и здесь снова оказались очень кстати высокие профессиональные качества  В.М. Амербаева и его способность быстро включать в свой арсенал знаний новые разделы науки. В описываемый период времени случилось ещё одно знаменательное для математической кафедры событие: сбылась мечта заведующего кафедрой профессора А.С. Поспелова об открытии на кафедре специальности «прикладная математика». Конечно, это была мечта не одного Поспелова, а многих сотрудников кафедры. Вильжан Мавлютинович активно помогал заведующему кафедрой в реализации этой идеи. Следует отметить, что кафедра при этом стала выпускающей, у неё появились студенты-дипломники, и одним из наиболее активных научных руководителей стал профессор В.М. Амербаев. Необыкновенная широта эрудиции В.М. Амербаева и его безграничная любовь к студентам позволили донести до студентов понимание самых сложных разделов науки и вырастить высококвалифицированных специалистов. 

Вильжан Мавлютинович всегда высоко ценил молодёжь. Он участвовал в организации и проведении творческих конкурсов школьников Зеленограда.

Вильжан Мавлютинович – человек широчайшей души, добр и отзывчив. Благодаря этому он пользовался большим уважением преподавателей и студентов”.

Всего Вильжан Мавлютинович течение 29 лет преподавал студентам МИЭТа высшую математику, вёл научную работу.

При работе в МИЭТе и других предприятиях спектр научных интересов Вильжана Мавлютиновича никогда не ограничивался его служебными обязанностями. Вот примеры.

Приближался 2005 г., год 50-летия Системы остаточных классов, предложенной в 1955 г. двумя чешскими учёными А. Свободой и М. Валахом.

В.М. Амербаев и Б.М. Малашевич предложили отметить юбилей специальной научно-технической конференцией. По общеизвестному правилу: “Инициатива наказуема исполнением”– им и пришлось её организовывать. Получилась не просто конференция, а «Юбилейная международная научно-техническая конференция “50 лет модулярной арифметики”». В которой участвовали математики России, Казахстана, Белоруссии, Украины и США. Всего 51 учёный.

Вот ещё пример. Вильжан Мавлютинович всегда занимался и серьёзными фундаментальными исследованиями, “в свободном полёте”, просматривая возможности новых применений модулярной арифметики и другие интересные для него направления вычислительной математики. Именно так он пришёл к применению модулярной арифметики в системах криптозащиты информации, к модулярной логарифметики и др.

В частности, в ОАО “Ангстрем”Вильжан Мавлютинович встретился с Николаем Петровичем Брусенцовым, который в конце 1960-х годов был главным конструктором троичных ЭВМ “Сетунь” (выпускалась серийно) и “Сетунь-70” (сделана в одном экземпляре), работавших в троичной арифметике и трёхзначной логике). За истекшие годы, работая в МГУ, он серьёзно доработал троичную арифметику и трёхзначную логику на основе развитой им логики Аристотеля. В 2004-2005 годы Н.П. Брусенцов предпринял попытку сделать на этой основе троичную ЭВМ, видя огромное её преимущества перед двоичными системами на ряде классов задач, особенно для создания искусственного интеллекта.

После обстоятельного разговора Вильжан Мавлютинович и Николай Петрович пришли к выводу о целесообразности попытаться объединить положительные стороны модулярности и троичности. Состоялось несколько встреч, в т. ч. в МГУ, наметились некоторые предложения. Но резкое ухудшение состояния здоровья Николая Петровича (ему было 81 год) остановило эти работы. А без него (свои доработки троичности Н.П. Брусенцов не довёл до публикаций) идея оказалась нереализуемой.

Внедрение научных заделов

За годы работы в МИЭТ Вильжан Мавлютинович провёл глубокие научные исследования и получил серьёзные результаты в области вычислительной модулярной математики, доведя их до стадии пригодности к практической аппаратной реализации. Наступил момент их внедрения в предприятиях Зеленограда, разрабатывающих и производящих электронную аппаратуру, в которых нашлись интересные для него прикладные применения исследуемых им областей математики.

Защита информации

В результате В.М. Амербаев 18 декабря 2002 г. перешёл на должность Главного научного сотрудника Государственного унитарного предприятия “СПУРТ”, продолжая преподавательскую и научную работу в МИЭТе по совместительству.

Здесь перед ним стояла задача математической проработки улучшения характеристик (быстродействие, надёжность, защищённость и др.) создаваемых СПУРТом систем защиты информации.

Но в 2006 г. в СПУРТ было проведено уточнение тематики с соответствующей реорганизацией предприятия. Деятельность направления по защите информации была прекращена, а занимавшимся ею специалистам предложена работа в других подразделениях по другой тематике. Некоторые согласились, но далеко не все. А группа ведущих специалистов, в т.ч. и В.М. Амербаев, сконцентрировались в зеленоградской фирме АНКАД, основной тематикой которой является именно защита информации.

Рассказать о научной и производственной деятельности Вильжана Мавлютиновича в Спурте и АНКАДе предоставим его коллеге Евгению Михайловичу Звереву:

“Амербаев В.М. и в СПУРТе, и в АНКАДе создавал истинно конкретную объективную атмосферу научности организации. Это заключалось в следующем. Он перевёл понятие научно-техническая организация/предприятие из формально красивого в конкретно полезное понятие, наполненное научным содержанием.

1. Активизировал научно-технический совет предприятия. Эти советы стали не формальными, а более активными и инициативными. Принимаемые решения носили неформальный характер и имели более высокую продуктивность. Практически все статьи, готовящиеся для печати и тезисы докладов для НТ-конференций, обсуждались на НТС-ах предприятий. В частности, идеология статьи, помещённая в данной книге, с его участием в составе авторов обсуждалась на НТС-е АНКАД-а. Была положительно рекомендована НТС-ом для дальнейшего её продвижения и реализации в конкретных ОКР. Её алгоритмические программно-временные решения были реализованы в конкретной структуре низовой радиосвязи заказчика. В СПУРТе в рамках Учёного совета первая кандидатская защита состоялась по информационной безопасности его ученика по МИЭТу и (уже) коллеги по СПУРТу Шаромока А.В.

2. Он инициировал аспирантские подразделения (Отдел аспирантуры). Организовал работу с аспирантами – читал лекции аспирантам, подвигал их на исследовательские деяния и написание НТ-статей со своим участием и без, инициировал их на участие в НТ-конференциях. Способствовал, чтобы молодые специалисты занимались преподавательской деятельностью. В частности, только из нашего подразделения, занимающегося ИТ-безопасностью, в МИЭТе на кафедре ТКС в разное время работали преподавателями 5—7 человек. Сам он не один год на той же кафедре был председателем ГАКа. Кстати, о работе в ГАКе: он категорически не любил ставить защищающимся дипломникам низкие оценки. Во многих случаях ему удавалось убеждать членов ГАК присоединиться к его более высокой оценке. Я это утверждаю, как тоже многолетний член этой ГАК.

3. Сам Амербаев лично и в составе соавторов принимал участие в НТ-симпозиумах и конференциях внутреннего и международного уровней в интересах МО, ФСБ и негосударственных структур РФ (например, Рускрипто и др.).

4. В АНКАДе и МИЭТе организовывал НТ-встречи с учёными, в том числе и из ФСБ с генерал-майором Кузьминым и рядом других видных специалистов. Его, Амербаева, имя в такой организации как ФСБ было весьма уважаемо.

5. Работая в подразделении разработчиков информационно-шифровальной техники, являлся там фактически собственным экспертом криптоматематических, алгоритмических, протокольных и программно-технических решений создаваемой аппаратуры. Его участие приводило к совершенствованию алгоритмов работы создаваемых устройств, к упрощению их аппаратной реализуемости и к улучшению характеристик шифротехники. Его участие в общей работе было отражено в целом ряду патентов”.

Работе в АНКАДе, как и всегда в его жизни, Вильжан Мавлютинович отдавался полностью и выполнял её до последнего дня жизни.

Но работал он в нём “по совместительству”, поскольку к моменту перехода из СПУРТа в АНКАД уже имел договорённость о поступлению на постоянную работу в ИППМ РАН, где принялся за решение принципиально новой задачи вычислительной математики.

Модулярная логарифметика

В модулярной арифметике очень быстро выполняются операции сложения и вычитания, но весьма громоздки умножения и деления. Это одна из главных проблем СОК и на её решение направлены усилия всех занимающихся модулярной арифметикой учёных.

Но умножение чисел можно заменить сложением их логарифмов. Если разработать соответствующий математический аппарат. Этими исследованиями, путями построения такого математического аппарата в СОК – модулярной логарифметики, Вильжан Мавлютинович начал заниматься ещё в Алма-Ате. Проблема оказалась трудной, но интересной и разрешимой, такие проблемы он и любил.

И когда пути решения проблемы прояснились, Вильжан Мавлютинович познакомил с результатами академика РАН, директора зеленоградского Института проблем проектирования в микроэлектронике (ИППМ РАН) Александра Леонидовича Стемпковского.

Александр Леонидович сразу понял и принял идеи модулярной логарифметики, загорелся ими и предложил В.М. Амербаеву должность главного научного сотрудника в ИППМ РАН. Тот с удовлетворением принял это предложение, оговорив продолжение работ по криптозаците информации в АНКАДе и преподавания в МИЭТе.

На этих предприятиях он работал до последней, отведённой ему судьбой, секунды.

О работе В.А. Амербаева в ИППМ РАН рассказывает его ученик и продолжатель дела Дмитрий Владимирович Тельпухов:

“В ИППМ РАН Вильжан Мавлютинович привлекал толковых студентов МИЭТ на практику. Увлечённые его идеями, молодые люди по окончании института оставались работать в ИППМ, составляя костяк отдела, который возглавлял Вильжан Мавлютинович. Окружённый своими учениками, он активно занимался развитием интрамодулярных вычислений, к которым относятся вычисления на базе теоремы Гаусса об изоморфизме для обобщённых комплексных чисел и рекурсивная модулярная арифметика. Была сформулирована идея логарифметики, и построенной на её основе бимодульной арифметики. В последние годы шла работа над идеей модулярного вычислительного элемента, на основе универсальной структуры которого предлагалось строить модулярное процессорное ядро, без разделения на модульную и немодульные части. Работающие под его руководством студенты и аспиранты защищали диссертации и дипломные работы. При его активном участии защитили свои диссертации:

• Семенов, Михаил Юрьевич “Исследование и разработка методологии проектирования основных вычислительных узлов для устройств цифровой обработки сигналов в модулярной арифметике”, кандидат технических наук, 2005.

• Ласточкин, Олег Викторович, “Исследование и разработка методов проектирования специализированных модулярных вычислительных блоков на основе автоматизированной генерации функциональных описаний”, кандидат технических наук, 2007.

• Калашников, Вячеслав Сергеевич “Исследование и разработка методов проектирования быстродействующих вычислительных узлов для реализации отказоустойчивых систем на основе модулярной арифметики”, кандидат технических наук, 2007.

• Тельпухов, Дмитрий Владимирович: “Исследование и разработка прямых и обратных преобразователей кода модулярных вычислительных структур для устройств цифровой обработки сигналов”, кандидат технических наук, 2012.

• Балака, Екатерина Станиславовна “Исследование и разработка сбоеустойчивых устройств бимодульной модулярной арифметики”, кандидат технических наук, 2014.

• Соловьев, Роман Александрович “Микроэлектронные устройства цифровой обработки сигналов на базе модулярных вычислительных структур”, доктор технических наук, 2018

В отделе, который возглавлял В.М. Амербаев, сложился симбиоз молодости и опыта, новых программных и вычислительных подходов, и глубокой аналитической и теоретической базы, носителем которой был Вильжан Мавлютинович. В отделе публиковались статьи и оформлялись патенты, выполнялись научно-исследовательские работы и проводились семинары – шла настоящая творческая научная работа, в которой до самых последних дней Вильжан Мавлютинович Амербаев принимал самое активное участие”.

Сейчас ученики Вильжана Мавлютиновича продолжают его дело. С прекрасными результатами. Так Дмитрий Тельпухов и Екатерина Балака по итогам конкурса 2015 г. за научно-исследовательскую работу “Разработка микроэлектронных устройств цифровой обработки сигналов с применением математического аппарата системы остаточных классов”награждены Президиумом РАН медалями РАН и денежными премиями.

Заключение

Я неоднократно слышал от Вильжана Мавлютиновича, что модулярную арифметику он смог познать достаточно глубоко только на основе алгебры. В моём понимании человека, далёкого от математики, он говорил о своём главном методологическом подходе к изучению и развитию модулярной арифметики и к её приложениям к различным классам задач. Этим В.М. Амербаев коренным образом отличался от многих разработчиков средств вычислительной техники, не оценивших и не применявших модулярную арифметику в своих системах. Они не смогли подняться выше арифметических подходов. И не увидели всех прелестей и возможностей модулярной арифметики, очевидных для Вильжана Мавлютиновича Амербаева.

В заключение не могу не сказать большое спасибо коллегам и ученикам В.М. Амербаева, оказавших неоценимую помощь в освещении зеленоградского этапа его творческой деятельности: Звереву Евгению Михайловичу, Кожухову Игорю Борисовичу, Корневу Михаилу Дмитриевичу, Любушкиной Ирине Евгеньевне, Ревякину Александру Михайловичу, Тельпухову Дмитрию Владимировичу, Щёлокову Альберту Николаевичу.

Примечания

1. Под супер-ЭВМ понимается ЭВМ с рекордно высокой для своего времени производительностью

2. Широко распространено мнение, что в паре Юдицкий-Акушский лидером был И.Я. Акушский. Четыре факта опровергают это. 1. Юдицкий имел систематизированное высшее математическое образование, Акушский – фрагментное, “полученное самообразованием”. 2. Юдицкий всегда был начальником Акушского. 3. Главным конструктором разработок всегда назначали Юдицкого, Акушский был участником разработки. 4. Авторитет Юдицкого в коллективе всегда был существенно выше.

Помещена в музей с разрешения автора 29 апреля 2021