Цифровизации 50 лет

Сейчас из каждого утюга говорят о цифровизации (ЦB).      

  Забавно: мы не знали, что так это называется, но именно ЦB мы и занимались 50 лет назад, в начале 70-х, когда, получив математическое (и программистское) образование, попали на работу на большие предприятия города Новгорода (радиопромышленность, средства связи). В Новгород попали сразу несколько выпускников мат-меха ЛГУ 1973 года. У нас были замечательные преподаватели, ныне уже легендарные математики (Натансон, Боревич, Фаддеевы - Дмитрий и Людвиг ..).
 
  Кроме хорошей математической подготовки, нам была дана приличная база и в области программирования. Например, в 1972 году на факультет пришел в качестве зав. кафедрой мат. обеспечения ЭВМ С.С. Лавров, который с 1947 по 1966 годы работал с С. П. Королевым в Отделе главного конструктора сначала начальником группы баллистики, затем начальником Вычислительного центра. Работы С. С. Лаврова и его сотрудников обеспечили успешный запуск первого спутника и полет Ю. А. Гагарина.

  Именно в начале 70-х (по велению партии, с подачи киевского академика Глушкова) в стране начали создавать АСУП (автоматизированные системы управления предприятием); базой для этого (в силу планового характера нашего хозяйства) был вывод на сцену первой серийной ЭВМ (компьютера) Минск-32. До этого компьютерами (типа БЭСМ, М-*, Минск (1,2,22) ..) были оснащены лишь крупные вузы, большие научные учреждения и КБ.

   Сам термин AСУП был слишком амбициозным и не вполне адекватным в те годы. Ведь речь тогда могла идти лишь о нулевом уровне ЦВ - наведения элементарного информационного порядка на уровне предприятия, автоматизации отдельных трудоемких процессов. Типовых, настраиваемых решений не существовало, каждое
предприятие оказывалось один на один с проблемами ЦВ (организация вычислительного Центра, поиск специалистов: программистов, электронщиков, постановщиков задач, операторов).

  И не так уж много полноценных АСУП функционирует по прошествии десятков лет (реальные и качественные ERP системы). Не путать с АСУТП, где речь идет о включении компьютеров в контур управления специфическим технологическим процессом (например, в химическом производстве).

  АСУП 70-х- это был нулевой уровень цифровизации.
Вообще-то цифровизация производства по понятиям того времени включала в себя:
  - поддержку бухгалтерских расчетов (прежде всего расчета зарплаты). Это традиционно первая сфера автоматизации, еще в 60-е годы на крупных предприятиях создавались специализированные машинно-счетные станции (МСС) на базе специальных бумажных носителей - перфокарт, сортировочных машин и табуляторов- принтеров (печатающих расчетные листки). В 70-е годы МСС начали замещаться обработкой на вычислительных центрах (ВЦ) общего назначения и автоматизация бухгалтерии (включая и складской учет) постепенно становилась частью АСУП.

  - поддержку жизненного цикла изделий (САПР - системы автоматизированного проектирования, разработки технологий). В 70-е годы недоставало мощностей и периферийного оборудования, чтобы всерьез говорить о чем-то в этой области. Максимум - поддержка некоторых инженерных расчетов.

  - локальная автоматизация: например, применение ВТ в производственном оборудовании, станках с ЧПУ (числовых программным управлением). Здесь уже в 70-х были достигнуты определенные успехи, позднее, кроме ручного кодирования программ применялись и большие ЭВМ, формирующие программы для ЧПУ и выгружающие их на носители типа перфоленты, которые далее могли эксплуатироваться оператором станка автономно. Например, позднее, в конце 70-х на Ленинградском металлическом заводе при обработке сложных и больших по размеру деталей турбин уже широко применялось компьютерное 3D - моделирование с выходом на станки с ЧПУ.

  - планирование и учет работы цехов по выпуску деталей и узлов, учет запасов, формирование заказов поставщикам (материалы, комплектующие) и т.п. Сейчас об этом говорят, как о MRP-системах.
Именно здесь была проблемная сфера, особенно в мелкосерийном производстве сложных изделий. Типичные характеристики такого производства в те годы:
  -десятки цехов и участков, тысячи работающих
  -десятки видов изделий, часто слабо унифицированных (специфика СССР!) по узлам, деталям
  -несколько десятков тысяч наименований деталей и узлов в собственном производстве
  -несколько десятков тысяч наименований комплектующих и материалов
  -цикл производства изделий - от нескольких месяцев до года
 
   Cистемы типа ERP в те годы были за пределами самых смелых мечтаний  (впервые такой термин, как ERP, появился в 1990-х; ERP - Enterprise Resource Planning, планирование ресурсов предприятия).

  ЭВМ Минск-32 (далее М32) имела оригинальную архитектуру, вполне современную по тем мировым меркам, разрабатывалась и выпускалась с 1968 года, в Минске и Бресте, базовое программное обеспечение создавалось в Минске (НИИ ЭВМ). Это была первая массовая (всего выпущено почти 3000 экз.) машина общего назначения.
 
  В 1975 году выпуск этих машин был прекращен и по решению властей страна + страны СЭВ перешли (процесс начался еще в 1971-м) на выпуск цельно-драных (по архитектуре процессора) с американских машин системы IBM-360. Их назвали у нас ЕС (Единая Система) ЭВМ . При этом электронные компоненты и устройства, производимые в России и в странах СЭВ (Болгария, ГДР, Венгрия) давали значительно худший уровень надежности техники.
 
  Еще одна ветвь заимствований была связана с американской фирмой DEC (архитектура PDP-11). Программистские коллективы затратили за 70-80 годы изрядно сил на адаптацию вражеского софта. Этими решениями о заимствованиях была
предопределена утрата компьютерного суверенитета нашей страной на долгие годы.

  Если учесть обычные характеристики сегодняшнего смартфона (4Гб/64Гб/частоты порядка 2ГГц), легко увидеть, что быстродействие М32 (35К оп/сек) было в десятки тысяч раз меньше. То же касается и объемов памяти,
при этом емкость магнитной ленты- МЛ составляла не более 10 Мб (основное устройство - накопитель на магнитной ленте (НМЛ)). Это тысяча страниц книжного текста, 2 (две!) фотографии с нынешнего смартфона приличного разрешения или десятки тысяч записей какого-либо справочника. Выборка нужной информации с магнитной ленты занимала как минимум несколько минут и требовала строго последовательного просмотра.
  Отсутствие возможности быстрого произвольного доступа к данным требовало очень
специфических приемов построения программного обеспечения.

  Возможность хранить значительные объемы информации достигалась за счет большого архива сменных МЛ, к тому же к М32 подключалось от 8 до нескольких десятков НМЛ.
 
  Одна М32 требовала до сотни квадратных метров вычислительного зала (со специальным охлаждением и особыми требованиями к чистоте), только одна оперативная память (4 куба = 64К слов =~ 360К байт) занимала два больших шкафа.

  Все работы на М32 выполнялись специально обученными операторами, данные и программы готовились на перфокартах - ПК (в оффлайне, тексты 'набивали' на ПК операторы подготовки данных).
 
  Пульт оператора представлял из себя электрическую пишущую машинку (дисплеи для М32 были нештатной экзотикой и практически не применялись).

  Сортировка (переупорядочивание) массива информации на МЛ для совместной обработки с другими данными иногда требовала нескольких часов работы ЭВМ и квалифицированного оператора, с многократной перестановкой МЛ.
 
  Некоторые справочники при этом занимали несколько магнитных лент, работа с ними была особенно критичной по времени.

  Ежемесячный расчет по-детального, поцехового плана производства длился много часов. Все выходные данные распечатывались на бумажной рулонной ленте (шириной 420 мм) и потребляля огромное количества бумаги (притом, что реально могло просматриваться заказчиками всего несколько % объема этих бумажных пачек)

  Языки программирования. Наличие крайне скудных (это характерно для всех ЭВМ того времени) ресурсов М32 приводило к тому, что основную массу программ  приходилось писать на низкоуровневом языке (ЯСК - язык символического кодирования - на базе кириллицы). Попытки использования языка Кобол (русскоязычная версия этого языка имела компилятор для М32) упирались в 2-кратное и более увеличение времени обработки. Были еще версии языков Алгол и Фортран, пригодные для научно - инженерных расчетов на М32.

  Плюсом было то, что наша команда выпускников мат-меха имела опыт низкоуровневого программирования еще с военной кафедры университета. На военной кафедре в течение трех лет мы имели дело с программированием в кодах, вместо зубрежки уставов.  Было много программистского энтузиазма, нами инициативно решались проблемы более надежного программирования, создавались библиотеки программ, упрощающие создание софта, например, макро - средства поддержки совместной обработки нескольких последовательных файлов (алгоритм балансировки); замечательные сервисные программы.
 
  Интересно, что при попытке перехода на новую работу (в другую организацию) был шанс получить на новом месте существенную прибавку к зарплате, если специалист имел собственную ленту с библиотекой софта - собственного или освоенного ранее (кодовая фраза 'иду с лентой'). Кстати, вынос весьма габаритной катушки ленты (за пазухой!) с режимного предприятия был сопряжен со значительным риском - официально требовалось нудное оформление через 1-й отдел.

  Операционка М32 и надстройки.
Штатной операционной системой являлась система программ «Диспетчер», которая базировалась на магнитной ленте системы (ЛС) и позволяла параллельно выполнять до 4-х рабочих программ. Запуск любой программы требовал участия оператора. Естественным образом были созданы и внедрены две нештатных разработки для
автоматизации процесса исполнения пакета последовательно связанных действий - программ.
 
  По сути это два (доморощенных) языка управления заданиями, существенно облегчающие все процессы на вычислительном центре.

  Система ПАКЕТ (автор Красовский Ю.А.) - надстройка над диспетчером, существенно облегчающая выполнение производственных заданий. Пакет перфокарт (или файл на ленте) определял последовательность шагов - прикладных программ, параметры конкретной производственной задачи.

  Монитор пакетной обработки заданий (МОПС-32, автор Перегудов М.А. системщик ВЦ министерства Углепрома), инструмент для операторов и программистов.
Это пакеты заданий, состоящий из типовых шагов типа:
-внесение изменений в текст программ
-трансляция программ
-сборка загрузочных модулей
-отладка - исполнение программ.
 МОПС-32 был успешно  монетизирован автором - многие ВЦ на базе М32 приглашали автора для внедрения продукта, его лекции и переданные ленты с продуктом получали свое вознаграждение.

 Все файлы данных и программы на М32 хранились в готовом для исполнения виде на магнитных лентах, их имена-метки обычно представляли из себя 5 символьные слова русского алфавита (аналогично и имена магнитных лент).

Обычный разговор программиста с оператором по телефону мог звучать так:
Оператор: Не могу найти Весну (ВЕСНА - программа)
Программист: Поищи на   Озере (ОЗЕРО - имя ленты) ...

 В конце 70-х состоялся массовый переход вычислительных центров на новую технику  (ЕС-1022, ЕС-1033 и т.п.). Начался 1-й, следующий этап цифровизации. Массивы цифровых данных были сконвертированы для обработки на технике
более высокого уровня, однако структуры данных далее подлежали пересмотру. Программное обеспечение в массе своей конверсии не подразумевало, почти все требовало перепрограммирования.

Крупным шагом вперед здесь было:

  -наличие НМД- (накопителей на сменных пакетах магнитных дисков) емкостью 7 Мб (1 магнитная лента) или даже 29 Мб (3! магнитных ленты). Емкость смешная по прежнему (по нынешним понятиям), однако диски обеспечивали произвольный быстрый доступ к информации и программам, это позволяло более эффективно строить процессы обработки информации.
 
  -дисплеи на ЭЛТ на операторском рабочем месте. Позднее дисплеи стали доступны и программистам (система джек-jec разработки ЛГУ). Поначалу здесь дисплей выступал не в качестве персонального, но разделяемого рабочего места). В начале 80-х дисплей стали доступны и работникам ВЦ, позднее и отдельным работникам предприятий. Началась эра диалоговой работы с ЭВМ, которая позднее закончилась преобладанием персоналок и развитию сетей..

 Итогом нулевого уровня цифровизации 70-х стали:
-формирование оцифрованных массивов данных, пригодных для обработки - в первую очередь это - справочные данные о производственных объектах
-накопление опыта применения вычислительной техники на предприятиях
-значительные средства потраченные на все это с ожиданием адекватной отдачи
-десятки литров спирта на протирку контактов печатных плат и магнитных головок

 Итог 1-го уровня цифровизации:
-массовый перевод программистского сознания на английский язык (OS 360, язык PL/1, СУБД ADABAS и т.п)
-тонны спирта на протирку .. БИС (больших интегральных схем), дисков и плавающих магнитных головок
-горькие последствия применения ненадежной техники
-еще более значительные средства, потраченные на все это с ожиданием адекватной отдачи

 Итог 2-го уровня цифровизации (конец 80-х, 90-е):
-большие состояния избранных, нажитые на торговле персональными компьютерами, завезенных из-за бугра
-развал СССР, многих промышленных производств и науки
-конец ожиданиям адекватной отдачи.

 В 1984-85 годах, после 10 лет трудов я, предчувствуя тупик АСУП и ближайший обширный крах всего, бросил АСУП и занялся:
 -преподаванием основ программирования для инженеров (в связи появлением наших
  клонов западных микропроцессоров: процессор 580ВМ80, аналог Intel 8080А).
 -разработкой софта для встраиваемых микропроцессоров
 -применением компьютеров в обучении, информатикой в образовании
 -ИТ в банковской сфере (на базе ПК, сетей и архитектуры клиент - сервер)
 А в 1985 под влиянием академика Ершова началась эпоха 'Информатика в школе'.
Это отдельная тема. Был погружен и в это до 1992. В памяти остались занятия с учителями, ужасная техника нашей сборки. Из более продуктивного - пара толковых студентов, хороший коллектив кафедры, олимпиады по информатике областного уровня,
которые мы мастерили на коленках