Журнал Наш Современник 2007 #4
Шрифт:
Занимаясь с Андреем Николаевичем, ни мы, ни студенты кафедры со смежных курсов не знали, что наш учитель ведет “двойную” жизнь. Наряду с большой педагогической работой на физическом факультете он руководил специальной лабораторией N 8 при геофизической комплексной экспедиции Геофизического института Академии наук СССР. Пусть странное название никого не удивляет. Никакого отношения к геофизике эта лаборатория не имела. Хотя разведочной геофизикой А. Н. Тихонов и занимался во время Великой Отечественной войны, находясь в эвакуации, но данная лаборатория, созданная по инициативе Игоря Васильевича Курчатова 10 июня 1948 года Постановлением Совета Министров СССР N 1990-774 СС/ОП за подписью И. В. Сталина, предназначалась для решения математических задач, связанных с созданием атомной бомбы. Лаборатория и её тематика были сверхсекретными, о чём говорят буквы СС/ОП — совершенно секретно, особая папка. Так формировались
Реализация сложных проектов потребовала не менее сложных предварительных расчётов. Первоначально их приходилось выполнять вручную на специальных машинах типа арифмометров. Лаборатория N 8 была примером такого “докомпьютерного” вычислительного центра. Её ведущие научные сотрудники, включая самого Андрея Николаевича и его ученика, будущего академика Александра Андреевича Самарского, разрабатывали численные методы решения сложных математических задач. На их основе формулировались задания для двух групп вычислителей, которые проводили работу независимо друг от друга. По завершении руководитель работы сравнивал результаты. Совпадение означало, что расчёты выполнены верно и полученные данные можно передать физикам. Хуже было, когда результаты не совпадали. Тогда приходилось искать ошибку и пересчитывать задание заново.
В 1953 году на базе лаборатории N 8 и одного из отделов Математического института Академии наук, возглавляемого Мстиславом Всеволодовичем Келдышем, был создан Отдел прикладной математики (ОПМ). Так в одном месте оказались собранными специалисты, занимающиеся решением математических задач ядерной физики и ракетной техники. Фактически с самого начала ОПМ создавался не как отдел в Математическом институте, а как самостоятельный институт. Его директором был назначен Мстислав Всеволодович Келдыш, заместителем директора — Андрей Николаевич Тихонов. Позднее, в 1966 году, несоответствие статуса организации её названию, появившееся первоначально из соображений секретности, было исправлено: Отдел прикладной математики переименовали в Институт прикладной математики (ИПМ). В 1978 году после смерти академика Келдыша институту было присвоено его имя, а директором стал Андрей Николаевич Тихонов.
Создание ОПМ в 1953 году было не случайным. К этому времени в нашей стране стали появляться первые компьютеры: БЭСМ-1 и серийная машина “Стрела” (1954 г.). Компьютеры коренным образом изменили возможности вычислительной математики. Если опытный вычислитель был способен выполнять одну операцию за десять секунд и к тому же быстро уставал, то машина “Стрела” выполняла две тысячи операций в секунду и могла работать без устали дни и ночи. В 1955 году по инициативе ректора Московского университета Ивана Георгиевича Петровского в МГУ был создан свой Вычислительный центр. В 1956 году в нем была установлена машина “Стрела” с порядковым номером 4.
Дальнейший процесс компьютеризации пошел достаточно быстро. Вслед за “Стрелой” появились более совершенные компьютеры: М-20 (1959 г.), БЭСМ-4 (1964 г.), БЭСМ-6 (1967 г.) и другие. Из экзотики они достаточно быстро превратились в широко распространенный и востребованный инструмент исследования.
В истории человечества важную роль играли великие открытия, которые в короткий срок оказывали огромное влияние на его развитие. Приведу несколько характерных примеров: книгопечатание, изобретение паровой машины, создание транспорта на механической тяге (железные дороги, пароходы), использование электричества, позволившее передавать энергию на расстояние, освоение атомной энергии. В ряду этих величайших достижений компьютеры занимают достойное место и могут по своей роли спокойно выдержать конкуренцию с любым другим изобретением. Если паровая машина расширила физические возможности, сделала людей сильнее, то компьютеры стали для них интеллектуальными помощниками. Первоначально они создавались как быстродействующие вычислительные автоматы. Однако очень скоро специалисты поняли, что их возможности гораздо шире: они могут работать не только с цифровой, но и любой другой информацией. Признанным тестом на интеллектуальные возможности компьютеров стала игра в шахматы, где они успешно побеждают самых сильных гроссмейстеров. Сегодня мы говорим, что компьютеры представляют собой устройства для сбора, хранения, анализа и передачи информации, и называем наш век веком информационных технологий.
Появление Вычислительного центра в Московском университете существенно повлияло на направления научных исследований молодых учеников Андрея Николаевича на кафедре математики. Теперь, на основании опыта работы в Отделе прикладной математики, он ставил перед нами такие научные проблемы, решение которых требовало широкого применения компьютеров. Приведу характерный пример.
Параллельно с работами
Пятьдесят лет тому назад весной 1956 года в Англию отправилась правительственная делегация Советского Союза, в состав которой наряду с лидерами страны того времени Н. С. Хрущевым и Н. А. Булганиным были включены два академика — И. В. Курчатов и А. Н. Туполев. С разрешения правительства И. В. Курчатов сделал в английском атомном центре в Харуэлле доклад об исследованиях в Советском Союзе по проблеме УТС, сняв с них завесу секретности. Доклад Курчатова произвел огромное впечатление на мировую общественность и имел важные последствия: вслед за Советским Союзом работы по УТС рассекретили США, Англия и другие страны. Начиная с 1958 года стали регулярно проводиться научные конференции по этой тематике, развиваться разнообразные формы международного сотрудничества.
После возвращения правительственной делегации из Англии в Москву прямо на аэродроме был устроен митинг, посвященный итогам визита. Митинг транслировался по телевидению, которое к тому времени достаточно уверенно вошло в наш быт. Сначала выступали руководители страны, потом слово было предоставлено академику И. В. Курчатову. К микрофону подошёл человек высокого роста с бородой сказочного Черномора. В студенческие годы от сокурсников, которые специализировались в области ядерной физики, я слышал, что всеми исследованиями в этой области в нашей стране руководит человек, которого коллеги в своем кругу зовут “Борода”. Его настоящего имени никто не называл: оно было строго засекречено. Теперь одного взгляда на оратора было достаточно, чтобы раскрыть великую государственную тайну: таинственный человек, который скрывался под псевдонимом “Борода”, — это Игорь Васильевич Курчатов. Впрочем, после доклада в Харуэлле его имя перестало быть секретным.
Дальше события развивались следующим образом. В 1957 году И. В. Курчатов предложил А. Н. Тихонову создать в Московском университете группу для решения математических задач, связанных с проблемой УТС. Андрей Николаевич принял предложение и сформировал такую группу на кафедре математики физического факультета, пригласив в ее состав и меня. В декабре 1959 года в Институте атомной энергии состоялся семинар, на котором Курчатов заслушал отчет Андрея Николаевича об основных результатах работы группы, дал им высокую оценку и поставил новые задачи. К сожалению, через полтора месяца, 7 февраля 1960 года, Игорь Васильевич умер. Однако семинар в Институте атомной энергии определил мою дальнейшую судьбу на многие годы: исследования по проблеме УТС стали основными в моей научной деятельности. В 1967 году я защитил докторскую диссертацию, а в 1981 году вместе с группой коллег из Ленинградского физико-технического института и Института атомной энергии имени Курчатова был удостоен Государственной премии СССР.
Первоначально, пока компьютеров было мало, на них работали “волонтёры”, пришедшие из смежных областей, в первую очередь из математики и физики. К числу таких “волонтеров” я отношу, в частности, себя и многих своих коллег. Однако к середине шестидесятых годов стала чувствоваться острая нехватка высококвалифицированных специалистов по вычислительной (компьютерной) математике, и решить кадровую проблему только за счёт “волонтёров” стало невозможно. Андрей Николаевич Тихонов, с его огромным опытом научной и педагогической работы, понял, что нужно не латать дыры, не переучивать людей, а готовить специалистов по вычислительной математике напрямую. Его идею поддержал Мстислав Всеволодович Келдыш. Эта поддержка имела важное значение для реализации предложения Андрея Николаевича. Келдыш был не только директором ИПМ, но и президентом Академии наук. Для него были открыты многие двери. Академики обратились к первому заместителю Председателя Совета Министров СССР Кириллу Трофимовичу Мазурову, изложили ему суть проблемы и получили поддержку на государственном уровне. В качестве полигона для начала работы был выбран ряд ведущих вузов страны, включая Московский университет. На плечи ректора университета академика Ивана Георгиевича Петровского легла сложная задача выбора наиболее эффективного пути организации подготовки специалистов по новому направлению. Обсуждались два подхода: создание нового отделения в рамках уже существующего механико-математического факультета и создание нового факультета. У сторонников каждого из них были веские аргументы.