Информационные технологии в СССР. Создатели советской вычислительной техники

В арифметическом устройстве машины «Сетунь» 18-разрядное троичное слово рассматривается как число, в котором запятая расположена между вторым и третьи разрядами. Это число можно выразить формулой

Диапазон чисел в арифметическом устройстве составляет –4,5 < х < +4,5 при абсолютной погрешности |?х| < 0,5 · 3^–16. Число считается нормализованным, если оно заключено в интервале 0,5–1,5 или равно нулю. Порядок нормализованного числа изображается пятью старшими разрядами полуслова, хранящегося в запоминающем устройстве по отдельному адресу.

Девять разрядов полуслова, представляющего команду, распределены следующим образом: пять первых разрядов составляют адрес, три разряда — код операции, девятый разряд — признак модификации адреса. Если в этом разряде стоит 0, то команда выполняется без изменения адреса, если 1, то к адресу прибавляется число, находящееся в регистре модификации, если –1, то это число вычитается из адреса. Особое значение имеет младший (пятый) разряд адреса: у адреса полного слова в этом разряде –1, у адреса старшего полуслова 0, у адреса младшего полуслова 1.

В командах, относящихся к магнитному барабану или к устройствам ввода и вывода, первый разряд указывает, какая треть матрицы должна использоваться для записи (считывания) передаваемой информации. Остальные четыре разряда адресной части команды либо обозначают номер зоны на барабане, либо используются для конкретизации команды: ввод или вывод.

В функциональном отношении машина разделяется на шесть устройств:

1) арифметическое устройство;

2) устройство управления;

3) оперативное запоминающее устройство;

4) устройство ввода;

5) устройство вывода;

6) запоминающее устройство на магнитном барабане.

Преимущества троичной системы счисления

Главное преимущество троичного представления чисел перед принятым в современных компьютерах двоичной состоит не в иллюзорной экономности троичного кода, а в том, что с тремя цифрами возможен натуральный код чисел со знаком, а с двумя невозможен. Несовершенство двоичной арифметики и реализующих ее цифровых машин обусловлено именно тем, что двоичным кодом естественно представимы либо только неотрицательные числа, либо только неположительные, а для представления всей необходимой для арифметики совокупности — положительных, отрицательных и нуля — приходится пользоваться искусственными приемами типа прямого, обратного или дополнительного кода, системой с отрицательным основанием или с цифрами +1, –1 и другими ухищрениями.

В троичном коде с цифрами +1, 0, –1 имеет место естественное представление чисел со знаком (так называемая симметричная, уравновешенная или сбалансированная система), и «двоичных» проблем, не имеющих удовлетворительного решения, просто нет. Это преимущество присуще всякой системе с нечетным числом цифр, но троичная система — самая простая из них и доступна для технической реализации.

Арифметические операции в троичной симметричной системе практически не сложнее двоичных, а если учесть, что в случае чисел со знаком двоичная арифметика использует искусственные коды, то окажется, что троичная даже проще. Операция сложения всякой цифры с нулем дает в результате эту же цифру. Сложение +1 с –1 дает нуль. И только сумма двух +1 или двух –1 формируется путем переноса в следующий разряд цифры того же знака, что и слагаемые и установки в текущем разряде цифры противоположного знака. Пример:

111011101010

+

111011110100

_____________

101110011110

В трехвходном троичном сумматоре перенос в следующий разряд возникает в 8 ситуациях из 27, а в двоичном — в 4 из 8. В троичном сумматоре с четырьмя входами перенос также происходит только в соседний разряд.

Операция умножения еще проще: умножение на нуль дает нуль, умножение на 1 повторяет множимое, умножение на –1 инвертирует множимое (заменяет 1 на –1, а –1 на 1). Инвертирование есть операция изменения знака числа.

Следует учесть, что комбинационный троичный сумматор осуществляет сложение чисел со знаком, а вычитание выполняется им при инвертировании одного из слагаемых. Соответственно троичный счетчик автоматически является реверсивным.

Важным достоинством троичного симметричного представления чисел является то, что усечение длины числа в нем равносильно правильному округлению. Способы округления, используемые в двоичных машинах, как известно, не обеспечивают этого.

Борис Николаевич Малиновский

Юрий Ревич

От автора

Член-корреспондент НАНУ Борис Николаевич Малиновский — автор и соавтор более 200 научных работ и изобретений в области компьютерной науки и техники. Дважды лауреат Государственной премии Украины, лауреат премий Президиума Национальной академии наук Украины имени С. А. Лебедева, В. М. Глушкова, В. И. Вернадского, заслуженный деятель науки и техники Украины. Награжден орденами Октябрьской Революции, Трудового Красного Знамени, Отечественной войны I и II степеней, Красной Звезды, Богдана Хмельницкого, медалями «За боевые заслуги», «За оборону Москвы», «За победу над Германией». Отмечен Почетной грамотой Президиума Верховного Совета УССР и Почетной грамотой Верховного Совета Украины, Почетной грамотой Института кибернетики АН УССР в связи с 25-летием создания первой в континентальной Европе электронной счетной машины МЭСМ за первые научные исследования, проведенные на ней. Подготовил 10 докторов и более 40 кандидатов наук. Широкую известность Борис Николаевич получил, как автор книг, посвященных истории советской компьютерной техники.

Борис Николаевич Малиновский в своих книгах оставил много сведений о себе. Однако он не пытался составить достаточно подробную и хронологически изложенную автобиографию. В его очерках рассказы об этапах собственного жизненного пути весьма лаконичны, пестрят отступлениями, разбавляются размышлениями, воспоминаниями и свидетельствами о других людях и событиях. Некоторым исключением стала автобиографическая книга «Нет ничего дороже…» (2005) [8.1], которая начинается с попытки привести в порядок разрозненные воспоминания. Автор постарался довести это начинание до конца, взглянуть на эти события глазами младшего современника и специально для этого сборника составил последовательную биографию Б. Н. Малиновского, которая и предлагается вниманию читателя.

Большинство сведений в данном очерке почерпнуто из упомянутой автобиографической книги Бориса Николаевича и дополнены материалами других его книг. Огромное спасибо его дочери Вере Борисовне Бигдан за предоставленную возможность ознакомиться с заметками Бориса Николаевича, помещенными в альбоме «Наша родословная». Альбом с пометкой «для семейного чтения» был составлен Борисом Николаевичем Малиновским, оформлен его дочерью и друзьями, и последний раз обновлялся в 2011 году, к девяностолетию его автора. Цитируется с разрешения его создателей.

Цитаты из текстов Б. Н. Малиновского — из упомянутых источников. Для других случаев цитирования приводятся ссылки.

Детство и война

Борис Николаевич Малиновский родился 24 августа 1921 года в России, в древнем городе Лух Ивановской области, известном со времен татарского ига.

Николай Васильевич и Любовь Николаевна Малиновские, 1916 год

Отец Николай Васильевич Малиновский (1887–1970) в начале 1920-х годов был преподавателем и председателем (была в то время такая должность!) Лухской школы II ступени. Мать Любовь Николаевна Малиновская (1890–1964) работала учителем русского языка и литературы. Борис Николаевич вспоминает о своей семье:

«Мои отец и мать родились в семье священнослужителей. Чтобы обеспечить детям возможность жить в новом обществе, они, будучи в душе верующими (так мне думается), воспитали нас, детей, абсолютными атеистами. Я ни разу не видел их молящимися, не слышал разговоров на религиозные темы. Они любили и чтили своих родителей, но должны были считаться с тем, что даже хранить фотографии, выдающие принадлежность к духовенству, было опасно. Никаких письменных свидетельств о своих родословных корнях мои отец и мать не оставили.

[…] По семейному преданию отец, узнав о моем рождении, огорченно сказал:

— Ну вот, еще один мальчишка!

Я был уже третьим сыном, до меня родились двое: Костя, умерший в годовалом возрасте (от скарлатины. — Ю. Р.) и Лева, появившийся на свет двумя годами раньше меня. Километрах в 15 от Луха — в селе Вознесенье в то время жили родители отца — Василий

Иванович Малиновский, его жена Софья Павловна (в девичестве Богданова) и дочь Павла или Паля, как звали ее близкие родственники. […] По рассказам, дед Василий был крепким и здоровым человеком. Зимой, в самые лютые морозы, не одевал варежек. Имел привычку — каждый кусок хлеба, прежде чем отправить