Цвет сверхдержавы - красный 4 Восхождение. часть 2 - Симонов Сергей

Общий объём программы на Forth оказался даже меньше, чем объём памяти для машинных кодов, реализующих её «внутри» ЭВМ. Программа была написана «почти человеческим» языком, что привело в восторг заводских технологов МЗМА, на котором опробовали новую систему.

В конце июня образец гибкой производственной ячейки под управлением ЭВМ «Сетунь», оснащённый манипулятором и управляющей программой на Forth, показали в США на «Выставке достижений советской науки, техники и культуры» (АИ, см. гл. 04-12). Но целью разработки и внедрения была не «показуха» в Штатах. Пока программисты совершенствовали свою реализацию языка Forth и переносили её на разрабатываемую Старосом ЭВМ УМ-1НХ, к работе подключился Институт автоматики и телемеханики (ИАТ АН СССР), которым с 1951 года руководил академик Вадим Александрович Трапезников.

Программисты ИАТ по достоинству оценили возможности Forth в части управления оборудованием и робототехникой. Они, совместно со специалистами ЭНИМС, взяли на себя внедрение новых технологий, сначала на МЗМА. (АИ) Затем планировалось внедрять гибкие производственные ячейки на Горьковском автозаводе, на заводе «Коммунар» в Запорожье, где изготавливалась IFA «Спутник», и далее везде. И это было только начало.

В 1950-х годах в Институте автоматики и телемеханики, под руководством чл.-корр. АН СССР Михаила Александровича Гаврилова была выдвинута идея автоматизации процессов проектирования оптимальных систем управления. Первоначально она была реализована в комплексе аппаратуры, получившем название автоматического синтезатора. При помощи автоматического синтезатора удавалось находить оптимальный закон, связывающий вход и выход управляющей части системы, а потом по найденному алгоритму управления переходить к синтезу управляющей части с таким же или близким алгоритмом. Наконец, при помощи автоматического синтезатора выбиралась требуемая структурная схема, которая затем использовалась в основе проектирования реальной системы управления.

Переход промышленности на широкое применение станков с программным управлением требовал внедрения новых устройств и технологий. В 1958 году могилёвский завод «Электродвигатель» освоил серийное производство шаговых двигателей, а челябинский завод «Электромашина» запустил в серию линейные электродвигатели нескольких типоразмеров, необходимые для электроэрозионных станков, а также станков гидравлической, плазменной и лазерной резки. (АИ) До этого данные типы двигателей изготавливались только в небольших количествах, в лабораторных условиях. На этих двигателях собирались станки с программным управлением, разрабатываемые в ЭНИМС.

Передача разработок периферийных устройств ввода-вывода из Пензенского филиала СКБ-245 в НИИСчётмаш происходила постепенно, тем более, что некоторые из этих устройств уже были в достаточно высокой степени готовности, и передача их разработки в другую организацию на этом этапе лишь отодвинула бы окончание работ. В то же время в НИИСчётмаш разработки периферийных устройств по заданию министерства электронной промышленности уже велись, и решение Шокина лишь зафиксировало сложившееся положение дел.

Продолжая совершенствовать, и одновременно изучать Forth, уже в первые дни Ершов освоил работу со стеком, где временно хранились данные для обработки. Стек Forth работает как магазин автоматического пистолета. Если пронумеровать патроны, например от 1 до 8, и затем засунуть их в магазин по порядку номеров, то при стрельбе первым будет выстрелен патрон № 8, а последним — патрон №1. Также в языке Forth для арифметических выражений используется так называемая «обратная польская нотация». Чтобы вычислить простейший арифметический пример 3 + 4 = 7, следует записать

3 4 + .

То есть, сначала в стек «засовываются» два числа, затем слово «+» складывает их и помещает результат на вершину стека. Слово, обозначаемое символом «.» (точка), снимает результат со стека и выводит на печать или на экран. Поначалу это выглядело очень непривычно, но возможности языка заметно превосходили этот «недостаток», тем более, что Forth позволяет использовать и обычные переменные.

Продолжая разбираться с примерами, приведёнными в переданном Лебедевым учебнике, Андрей Петрович определил ещё несколько «слов» языка, написав простенькую программу:

: ЗВЕЗДА 42 EMIT ;

: ЗВЕЗДЫ 0 DO ЗВЕЗДА LOOP ;

: ПОЛЕ CR 30 SPACES ;

: ТОЧКА ПОЛЕ ЗВЕЗДА ;

: ПОЛОСА ПОЛЕ 5 ЗВЕЗДЫ ;

: F ПОЛОСА ТОЧКА ПОЛОСА ТОЧКА ТОЧКА CR ;

Набрав букву «F», он получил в распечатке латинскую букву F, составленную из звёздочек:

*****

*

*****

*

*

Проходивший мимо Геннадий Исаакович Кожухин машинально посмотрел на распечатку, остановился и спросил:

— Ты как это сделал?

— Да вот, простейшая программка на Forth, сижу, разбираюсь с возможностями языка. А что?

— Погоди, погоди... электрическая машинка целую букву одним ударом печатает. То есть, может печатать только те буквы, что в неё встроены, — задумался Кожухин. — А если вместо букв поставить матрицу из иголочек... Даже не матрицу, а несколько иголочек в ряд, вертикально. Предположим, каждая звёздочка в твоей программке — это удар иголочки по бумаге через ленту от пишущей машинки. И заставить головку двигаться вдоль строки по направляющей. Чтобы тяжёлую каретку не двигать. Тогда АЦПУ сможет не только буквы и цифры, оно же сможет любые символы печатать?

Так появилась идея сделать матричный принтер (АИ, первый коммерчески успешный матричный принтер был выпущен в 1971 г компанией Centronics, хотя IBM экспериментировала с матричной печатью ещё в 50-х). Конечно, он печатал не «звёздочками», а принимал передаваемые ЭВМ битовые последовательности, где печатаемые точки обозначались как «единица», а пропускаемые — как «ноль». «Печать звёздочками» тоже пригодилась — для печати графиков, особенно там, где не требовалась высокая точность — для различных отчётов.

В этот период АЦПУ вечно не хватало, что сильно мешало отладке программ, так как основным средством отображения оставалась печать на бумаге. Электрофотографическая машина (ЭФМ, см. гл. 02-32) стоила достаточно дорого, и цена 1 листа на ней получалась больше, чем на АЦПУ ударного действия. Поэтому, когда Шокину принесли эскизный проект графопостроителя формата А1, основанного на принципе ЭФМ, он сказал:

— Мужики, да вы охренели... Сколько будет стоить замена светочувствительного барабана такой длины — кто-нибудь считал? Думайте дальше.

Матричный принтер позволял выводить на печать графику, хотя и достаточно примитивную, учитывая существующие ограничения по оперативной памяти. Идея не умерла, её передали в НИИСчётмаш, где работа по созданию матричного принтера была продолжена. (АИ частично, НИИСчётмаш действительно занимался разработкой АЦПУ, хотя на тот момент не матричных http://www.computer-museum.ru/histussr/niism.htm)

Взаимодействие НПО «Научный центр» и Пензенского филиала СКБ-245 с ЭНИМС в части разработок станков с ЧПУ привело к взаимопроникновению идей и тематик. Вычерчивание схем, чертежей, выклеивание масок для микросхем вручную занимало много времени и приводило к неизбежным ошибкам. Для упрощения процесса пользовались фотоспособом и делением маски на отдельные функциональные блоки, которые вычерчивали по отдельности, а потом склеивали вместе и переснимали на плёнку.

Наблюдая за тем, как режет металл проволокой электроэрозионный станок, у электронщиков возникла идея автоматизировать процесс черчения. Вторым толчком для этого стала необходимость разработки клиентских устройств для системы спутниковой навигации. Их делали на основе уже имевшихся морских курсопрокладчиков, в которых на перематывающейся рулонной карте строилась линия, соответствующая курсу и текущему положению судна.

(Первые плоттеры, например Calcomp 565, разработанный в 1959 г, работали на принципе передвижения бумаги с помощью ролика, обеспечивая тем самым координату X, а Y обеспечивалась движением пера. Другой подход, воплощённый в первой CAD системе Computervision’s Interact I, представлял собой модернизированный пантограф, управляемый вычислительной машиной и имеющий шариковое перо в качестве рисующего элемента https://sites.google.com/site/sinkevichslava/home/grafopostroitel)

К этой работе подключился НИИСчётмаш. Разработка двухкоординатного регистрирующего графопостроителя ДРП-1 велась группой специалистов под руководством Валентина Борисовича Ушакова и Геннадия Михайловича Петрова (АИ частично, в реальной истории двухкоординатные регистрирующие приборы от ДРП-1 до ДРП-5 разрабатывали Ушаков В. Б., Петров Г. М., Басов Е. П., Махин В. П., Чалых В. Г., Родионов А. Г. в 1962—1968 гг)