Матюхин Николай Яковлевич: путь инженера

Вильшанский Г. С.

Спрос на гуманитарное и в том числе экономическое образование в наших, не очень благопристойных рыночных условиях породил соответствующие предложения, в частности, по обучению так называемым престижным профессиям, особенно в области менеджмента (или попросту по подготовке универсальных управленцев). Бог им судья! Но в конечном счете весь окружающий нас материальный мир есть свидетельство творческих усилий великой армии инженеров. И российские специалисты были и есть в этом деле далеко не последние.

В этой статье я хочу познакомить читателей с творческой биографией моего друга и коллеги доктора технических наук, профессора, члена-корреспондента АН СССР Николая Яковлевича Матюхина. В 1997 г. ему бы исполнилось 70 лет. Эта биография показывает, сколь сложен и тернист путь инженера к вершинам профессионального мастерства. Профессия инженера - это призвание, такое же, как, например, призвание артиста или писателя. Может, эта статья предостережет от неизбежных разочарований тех молодых людей, которые надеются с дипломом менеджера, не имея специальных знаний в выбранной области техники, без необходимого стремления овладеть этой техникой, сделать хорошую карьеру.

Мы встретились с Николаем Яковлевичем (тогда и в последние годы, несмотря на все звания, - просто Колей) в сентябре 1947 г. на первом студенческом вечере в клубе Московского энергетического института (МЭИ). Он учился на третьем курсе радиотехнического факультета МЭИ, я - на первом. Играл студенческий джаз. Это был первый и последний вечер, больше таких в институте не было. Началась холодная война, ее объявили всему западному, в том числе и джазу.

МЭИ был одним из ведущих вузов страны: прекрасный профессорско-преподавательский состав, знаменитый лабораторный корпус, отточенные учебные планы с домашними заданиями, лабораторными работами, курсовыми проектами, коллоквиумами и т. д. Добавим к этому, что и в спортивных состязаниях команды института были среди лидеров.

Радиотехническая специальность в ряду других инженерных профессий отличается солидной теоретической базой. Радиосистему нельзя создать методом "тыка". Расчеты лежат в основе любого радиотехнического проекта. Трудности обучения способствуют отбору действительно заинтересованных, обладающих творческим потенциалом студентов. Наряду с полным курсом теоретических основ электротехники, радиотехники и другими специальными предметами на факультете читались курсы по сопромату, технологии металлов, механике, т. е. общеинженерным дисциплинам. Студенты вели борьбу за более узкую специализацию - без сопромата и технологии металлов и, к сожалению, иногда выигрывали. А опыт показывает, что можно и нужно было бы расширять круг общеобразовательных инженерных дисциплин. Все равно в последующей практической работе приходится восполнять эти пробелы. Ведь современные технические системы - конгломерат новейших достижений в самых разнообразных областях техники.

Для того чтобы проявить себя, способному студенту не надо ждать окончания вуза. Уже на третьем и четвертом курсах Коля имел авторские свидетельства на изобретения принципиально новых схем генераторов радиопередатчиков, обладающих при прочих равных условиях более высоким коэффициентом полезного действия, т. е. показателем, существенно важным для устройств этого класса.

Не удовлетворяясь уровнем вузовского преподавания иностранных языков, Коля параллельно закончил вечерние курсы английского языка и к моменту окончания вуза свободно читал технические (да и не только технические) тексты.

После окончания МЭИ весной 1950 г. Коля был принят на работу в Энергетический институт АН СССР в лабораторию члена-корреспондента АН СССР И. С. Брука, где возглавил коллектив молодых специалистов по созданию первой ЭВМ М-1, открывшей затем серию машин типа "Минск". Параллельно в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ АН СССР) под руководством академика С. А. Лебедева создавалась родоначальница отечественных больших ЭВМ, известная как БЭСМ. Ресурсные возможности этих двух коллективов были несоизмеримы: небольшая лаборатория, с одной стороны, и два мощных института - Московский и Киевский - с другой! Творческий энтузиазм и, конечно, профессиональная зрелость Матюхина и его молодых соратников обеспечили успех.

В этой лаборатории весной 1952 г. я второй раз встретился с Колей. В качестве дипломного проекта мне предложили разработку ЗУ на магнитном барабане. Я таскал под мышками алюминиевые цилиндры будущего барабана в Дом звукозаписи на Малой Никитской, где делали магнитное покрытие, характеристики которого мы подбирали экспериментально. Моей работой руководил Михаил Карцев - близкий друг Николая Яковлевича, будущий автор известной монографии по арифметическим устройствам. Все делали впервые. Вот один из примеров. Когда пустили машину, выяснилось, что нет органа управления, чтобы ее остановить: не предусмотрели режим "останов". Останавливали вытаскиванием из гнезда платы генератора.

Третий раз мы встретились с Николаем Яковлевичем в НИИ автоматической аппаратуры в 1958 г., когда его пригласили вместе с коллективом для участия в создании системы управления ПВО. С тех пор и до последних дней его жизни - до марта 1984 г. - мы работали с Николаем Яковлевичем в этом институте.

Тогда, в далеком теперь уже 1960 г., под руководством Матюхина был создан двухмашинный вычислительный комплекс, обеспечивающий первичную обработку радиолокационной информации в реальном масштабе времени. Основу комплекса составляло так называемое "Типовое пересчетное устройство" (ТПУ). Такое наименование получила эта ЭВМ, чтобы не привлекать внимание Министерства, которое не допускало, как тогда было принято говорить, дублирования разработок. Право на создание ЭВМ имели некоторые привилегированные предприятия. Матюхин получил уникальную возможность разработки ЭВМ внутри конкретной системы, когда известны условия, которые предъявляет система к функционированию и эксплуатации ЭВМ.

Конечно, незаурядный инженерный талант Николая Яковлевича нашел здесь благодатную почву. Эта первая ЭВМ имела большое число технических новинок, намного опередивших аналогичные зарубежные разработки. Достаточно упомянуть хотя бы так называемый "Авторегистр", обеспечивающий программируемую подмену команд. Этот механизм успешно использовался при рестарте программ для коррекции ошибок и обеспечивал тем самым непрерывность вычислительного процесса - важнейшее свойство систем реального времени.

И еще одно качество Николая Яковлевича проявилось в этой работе. Это поистине чисто русское безразличие, свойственное творческой личности, к тому, чтобы "столбить" свои успехи в статьях и патентах. Мне он напоминает генетика Ресовского, которого открыл нам Д. Гранин в своем романе "Зубр". Так же, как и Ресовский, Николай Яковлевич отдавал предпочтение не монографиям и статьям, а непосредственному общению с соратниками по работе и многочисленными учениками. Собственно и его диссертации были написаны под нажимом директора института, который считал, что соответствующие звания повышают престиж не только Матюхина, но и института.

В 1961 г. ЭВМ Матюхина была впервые передана на завод для серийного производства. Отношение к промышленному производству отличает профессионального инженера от кабинетного ученого. Завод сначала испугал Матюхина. Маховик производства набирал обороты: комплектующие и материалы закуплены, заготовительные цеха уже "клепают" каркасы для последующих образцов, а на регулировку начали поступать готовые блоки первого образца. И сразу появились первые технологические препятствия: необходимость замены комплектующих, ошибки в документации, производственный брак и т. д. Испуг, однако, прошел довольно быстро, Николай Яковлевич понял и принял главное: как бы ни была оригинальна и интересна некая техническая идея, только возможность ее промышленной реализации представляет интерес. Все остальное - любительство. Это почти любовное отношение к заводу Матюхин сохранил до конца жизни. Требовал этого и от своих сотрудников.

Во всех последующих работах Матюхина прослеживается существенная особенность: параллельно с созданием новых систем непрерывно повышается технологическая культура этих разработок. По существу, на каждом новом образце апробируются принципиально новые научно-технические направления. Так, при разработке своей второй ЭВМ Матюхин внедрил в конце 60-х методы автоматизации проектирования.

Николай Яковлевич по праву считается одним из пионеров в этой области. На многих приборостроительных предприятиях были организованы лаборатории и отделы по автоматизации проектирования, во главе которых стояли ученики Матюхина.

Второй пример связан с программным обеспечением, а именно с присвоением этой важнейшей составной части систем статуса изделия. В конце 60-х и начале 70-х годов под руководством Матюхина были разработаны вычислительные комплексы с загружаемой программой. Последний комплекс, кстати, имел ЕС-подобную архитектуру. В качестве ВЗУ использовались малогабаритные магнитные барабаны с 10-миллисекундным временем доступа (разработка Ереванского института математических машин). До этого все ЭВМ в наших системах действовали с программами, записанными в долговременной памяти (ДЗУ). Понятно, что эти, как их сейчас называют, машинные носители информации, а по существу блоки ДЗУ, представляли собой изделия, имели соответствующую конструкторскую документацию, правила обращения, хранения, и изменения которой подчинялись стандартам ЕСКД. Известно, что без этих стандартов промышленное серийное производство невозможно.

И вот с появлением загружаемых программ Николай Яковлевич, к тому времени Главный конструктор большого аппаратно-программного комплекса - центра пакетной коммутации сообщений, обратил внимание на парадоксальное явление. Программное обеспечение вроде бы есть, а в действительности его нет. Оно находится в перманентной доработке, машинные носители хранятся в столах программистов, и сам черт не разберется, какая в данный момент версия загружена в комплекс. Чтобы навести в этом деле элементарный порядок, в 1970 г. мы предложили первую в стране внутреннюю нормаль, определяющую программный продукт как изделие и соответствующие правила его оформления и сопровождения. Надо отметить, что зарубежные публикации по этому поводу Подана, Гунтера, Брукса появились в 1972-1979 гг. Конечно, когда время приходит, соответствующие идеи, как говорят, носятся в воздухе. Дело не в приоритете, а в том, что не каждому дано такие идеи уловить и реализовать. Николаю Яковлевичу Матюхину это было свойственно всегда, на протяжении всей его работы. Но и огорчений по этому поводу было не мало. Я присутствовал на многочисленных совещаниях на достаточно высоком министерском уровне, где эти его революционные по тем временам предложения подвергались издевательской обструкции. Так было и с внедрением САПР, и с внедрением нового подхода к программным продуктам. Те, кто знаком с генетическим анархизмом программистов, которые и назвали-то свои произведения "мягким" продуктом, должны представлять, какое противодействие оказывалось внедрению этого стандарта. В 1972 г. на всесоюзной конференции по стандартизации я сделал по поручению Николая Яковлевича сообщение на эту тему. Бог свидетель, сколько сарказма было вылито на наши головы.

Невозможно в одной и так уже большой статье перечислить все нововведения в системотехнику вычислительных комплексов, автором которых является Николай Яковлевич. Одно из них - создание в начале 70-х годов многомашинного отказоустойчивого вычислительного комплекса для командного пункта ПВО, в котором были реализованы идеи моноканалов, обеспечивающих обмен ЭВМ между собой на уровне "память - память" и единое поле внешних устройств для всех ЭВМ комплекса.

Осуществляя авторский контроль своих систем в условиях эксплуатации, Матюхин обратил внимание на важность качества эксплуатационной документации и встроенных средств аппаратного контроля, функционального контроля и диагностики. Так, в системах в качестве обязательной составной части включались рабочие места начальника дежурной смены. В современных системах, базирующихся на локальных сетях, объединяющих большое количество рабочих станций и сетевого оборудования, разбросанного по разным помещениям многоэтажных зданий (а иногда и в разных зданиях), рабочее место администратора системы только сравнительно недавно стало обязательным компонентом.

И, наконец, о диагностике. В упомянутых выше комплексах 70-х годов присутствовал так называемый регистр диагностики, который позволял программно имитировать системные ситуации, в том числе все виды прерываний. Кстати, на базе этого регистра осуществлялся и встроенный функциональный контроль на основе тестового информационного пакета. По заданию Матюхина были разработаны блоки вторичного электропитания комплекса, в которых использовался принцип так называемых граничных испытаний, т. е. перевод системы в искусственно утяжеленные режимы работы. Эти блоки под управлением программы могли плавно изменить любое из напряжений и в любом сочетании на 5%. Тем самым выявлялись "чувствительные" к этим изменениям фрагменты и таким образом можно было прогнозировать отказы. Просматривая каталоги современных зарубежных источников бесперебойного электропитания, этих возможностей я там не увидел даже среди новинок: анонсируются средства фиксации состояния первичной сети, что, кстати, имели и все наши разработки, а вот режимов граничных проверок там нет. И это вообще-то не удивительно. Зачем фирме-изготовителю компонентов искать приключений на свою голову? Другое дело - фирма, отвечающая за систему в целом. Но такие фирмы на нашем российском рынке пока не присутствуют.

Заканчивая статью-воспоминание о Николае Яковлевиче Матюхине, я думаю, что он был бы очень огорчен, если бы я не вспомнил его ближайших товарищей по работе. Вот они: Залкинд Александр Борисович, Пеленович Игорь Иванович, Тамошинский Анатолий Васильевич, Маркин Александр Васильевич, Сталин Евгений Георгиевич, Никифоров Владимир Николаевич, Назарова Галина Петровна и др.