МАГ

М. А. Гаврилов (1903−1979)

М. А. Гаврилов (1903−1979)

[В этом рассказе использованы фрагменты из обзора Д.А. Поспелова «Становление информатики в России» (Очерки истории информатики в России. Новосибирск, НИЦ ОИГГМ СО РАН, 1998) и статьи О.П. Кузнецова «Михаил Александрович Гаврилов» (История информатики в России: ученые и их школы. Москва, Наука, 2003).]

Среди ученых, сыгравших выдающуюся роль в развитии отечественной кибернетики (информатики), выделяется имя Михаила Александровича Гаврилова, которого друзья и ученики называли МАГом. Это не только инициалы Михаила Александровича, это ещё – признание и высокая оценка тех чудес, которые он совершил в науке и в жизни.

М.А. Гаврилов стал родоначальником нового направления в информатике – теории логического синтеза дискретных устройств.

К концу 30-х годов МАГ уже был сложившимся специалистом-исследователем по телемеханике, имевшим к тому же практический опыт инженера и преподавателя. У него были изобретения и статьи по устройствам диспетчерской связи, он преподавал в МЭИ, создав там первую в Москве кафедру автоматики и телемеханики. В те же 30-е годы он получил звание доцента, степень кандидата технических наук и уже подготовил докторскую диссертацию по принципам построения устройств телемеханики.

Его спокойная научная жизнь резко изменилась, когда он в 1938 году, случайно попав на семинар Московского математического общества, услышал доклад В.И. Шестакова о применении булевой алгебры для описания структуры релейных схем. Он – единственный в то время – понял революционность этой идеи для практики всей дискретной автоматики (которая тогда была исключительно релейной). Понял потому, что сам давно уже думал над проблемами описания поведения и структуры релейных схем и чувствовал неадекватность тогдашних подходов к этим проблемам.

Замечательная идея была практически одновременно высказана скромным физиком из Московского университета Виктором Ивановичем Шестаковым и знаменитым впоследствии американским ученым Клодом Шенноном. Они заметили, что существует аналогия между формулами булевой (двоичной) алгебры и поведением релейно-контактных схем, которые широко применялись в устройствах управления и автоматики.

Михаил Александрович «заболел» проблемой логического проектирования дискретных устройств. Он предположил и блестяще обосновал вывод о том, что между исчислениями высказываний и определенными типами электрических схем, состоящих из замыкающих и размыкающих контактов реле, нет принципиальной разницы. Любая формула исчисления высказываний соответствует некоторой релейно-контактной схеме и любая схема, замыкание и размыкание цепей в которой происходит с помощью контактов реле, может быть описана в виде некоторой формулы исчисления высказываний.

МАГу стало ясно, что открывается путь к созданию настоящей теории релейных устройств. Эта перспектива захватила его «на всю оставшуюся жизнь». Он отказался от защиты докторской диссертации по телемеханике, материал для которой был уже готов, и целиком погрузился в создание новой теории. Итогами многолетней интенсивной работы стали его новая докторская диссертация, защищенная в 1946 году, и книга «Теория релейно-контактных схем», вышедшая в 1950 г.

Этот период в жизни МАГа без преувеличения можно назвать героическим. Наряду с объективными профессиональными трудностями, возникающими при создании любой новой теории, было и много других, специфических для того времени. Совершенно новая математика, никому неизвестная. В Москве даже среди профессиональных математиков, специалистов по булевой алгебре и математической логике вообще пересчитать можно было по пальцам. Инженеры эту странную математику отказывались понимать.

Практически отсутствовала литература: в качестве руководства по булевой алгебре МАГу в первых статьях приходилось ссылаться на книгу, вышедшую в Одессе в 1909 году («Алгебра логики» Л. Кутюра). В 1947–1948 годах на русском языке появились, наконец, две серьёзные книги по современной логике («Основы теоретической логики» Гильберта и Аккермана и «Введение в логику и методологию дедуктивных наук» Тарского). Однако в них логика излагалась не в функционально-алгебраической форме, удобной для описания схем, а в виде естественной для нужд самой логики дедуктивно-аксиоматической системы – исчисления высказываний, где основное внимание уделялось выводу тождественно-истинных формул из аксиом, а не преобразованию произвольных выполнимых формул. И, кроме того, в общей послевоенной атмосфере «охоты на ведьм» эти книги послужили поводом для атаки на математическую логику со стороны правоверных философов, обвинивших и саму науку, и инициатора издания этих книг в СССР С.А. Яновскую в идеализме и насаждении буржуазной идеологии. Ясно, что такая обстановка, мягко говоря, не способствовала занятиям математической логикой и ее приложениями.

Все это – и непонимание коллег, и открытую враждебность, и обвинения в идеализме – МАГ «получил» сполна на защите своей докторской диссертации в 1946 г. Очевидцев этой защиты почти не осталось, сохранились только легенды. Заседание Ученого совета, в котором активно участвовали многие недоброжелатели МАГа, продолжалось 8 часов(!). Конечно, и здесь не обошлось без обвинений в идеализме и в распространении лженауки – формальной логики. МАГ с блеском отбил все обвинения, в полной мере проявив свой бойцовский характер. Во многом помогли ему оппоненты – математики С.А. Яновская и П.С. Новиков. В качестве замечаний по защищаемой работе были использованы не только научные доводы или практические соображения, но и прямые обвинения в идеологической вредности работы, в попытках протащить идеалистическое мировоззрение в отечественную науку и в том, что диссертант «льёт воду на мельницу наших зарубежных недругов». Ещё хочу обратить внимание читателей на год защиты. Через четыре года, в 1950 г., в философском рупоре правящей партии журнале «Вопросы философии» появится статья В.П. Тугаринова и Л.Е. Майстрова «Против идеализма в математической логике», в которой будут звучать аналогичные обвинения уже в адрес того оппонента, который буквально спас Михаила Александровича Гаврилова от политического доноса, выдвинутого против него. Этим оппонентом была Софья Александровна Яновская.

В конце дискуссии блестяще выступил А.И. Берг, окончательно склонивший Совет в пользу МАГа.

А в 1950 году вышла знаменитая книга М.А. Гаврилова «Теория релейно-контактных схем», ставшая первой в мире монографией по применению математической логики для анализа и синтеза схем дискретной автоматики.

Во «Введении» к своей книге М.А. Гаврилов писал:

«Релейно-контактные схемы используются в современной технике для решения самых разнообразных задач и выполнения самых различных функций. Целые разделы техники, такие, например, как автоматическая телефония, телемеханика, релейная защита, электропривод, железнодорожная сигнализация, централизация и блокировка, автоматизация вычислительных операций и другие в значительной степени основаны на применении различных релейно-контактных схем…

Для решения основной задачи построения релейно-контактных схем, а именно, определения количества и состава элементов и необходимых соединений между ними, или, иначе говоря, определения так называемой структуры схемы, соответствующей заданным для неё условиям работы, научно обоснованной методики до настоящего времени не существовало…

Отсутствие общей теории схем затрудняло проектирование схем, а также подготовку специалистов в этой области…

Первые существенные достижения в направлении развития научно обоснованной методики построения релейно-контактных схем были получены только тогда, когда был найден математический аппарат, отображающий соотношения, существующие в этих схемах. Таким аппаратом оказалось так называемое исчисление высказываний, получившее достаточное развитие ещё в начале прошлого столетия. Это исчисление является частью теоретической логики – одного из важных и в настоящее время быстро развивающихся разделов современной математики, и в нём рассматривается вопрос об истинности и ложности высказываний.

Впервые на возможность использования для релейно-контактных схем исчисления высказываний, или, как  его ещё называют, алгебры логики, указал ещё в 1910 г. русский физик П.С. Эренфест. Строгое доказательство этой возможности дал советский физик В.И. Шестаков. В своей неопубликованной работе, относящейся к 1935 г. и положенной затем в основу его кандидатской диссертации (1938 г.), он, рассматривая некоторый общий аппарат, пригодный для анализа любых электрических схем, показал, что для релейно-контактных схем этот аппарат переходит в алгебру логики.

Для того чтобы охватить всё существующее многообразие схем, созданное практикой, понадобилось создать специальный математический аппарат, обобщающий практический опыт по проектированию схем и представляющий дальнейшее развитие аппарата алгебры логики.

Это было сделано в работах автора настоящей книги (1943–1948 гг.), где на основе предложенной новой символики и установленных законов и соотношений для наиболее общего случая различным образом замкнутых и разомкнутых схем, позволяющих оперировать со схемами независимо от того, к какому типу они относятся, дана методика построения схем с мостиковыми соединениями и развиты аналитические методы в применении к схемам с вентильными элементами, с дополнительными обмотками, с временными зависимостями, с поляризованными и амплитудными элементами, многопозиционными переключателями и т. п. Автором были также установлены основные зависимости для схем с заданной последовательностью работы элементов и даны инженерные методы синтеза и анализа схем».

Значение книги «Теория релейно-контактных схем» было колоссально. Широкая научная и инженерная общественность впервые смогла ознакомиться с кругом революционных идей МАГа. К тому же он сам активно занимался пропагандой теории, преподавая в МЭИ и на курсах повышения квалификации во Всесоюзном заочном энергетическом институте (ВЗЭИ). Эта книга вызвала большой интерес и среди математиков, которые с удивлением узнали о возможностях применения такой абстрактной ветви математики, как математическая логика, в весьма земных инженерных делах. Для профессионального сообщества логиков эти идеи послужили, кроме всего прочего, и защитой от обвинений в идеализме, о которых рассказывалось выше. Свидетельством такого интереса математиков может служить доклад А.Н. Колмогорова «Алгебра двузначных функций двузначных переменных и её применение к теории релейно-контактных схем», сделанный осенью 1951 г. в Московском математическом обществе. В обсуждении его участвовали и М.А. Гаврилов вместе с В.И. Шестаковым * Свидетельство об этом семинаре имеется в воспоминаниях В.А. Успенского. Он рассказывает, в частности, о том, что через год А.Н. Колмогоров назначил ему книгу М.А. Гаврилова в качестве основного материала для сдачи кандидатского экзамена. .

Но все же в первую очередь МАГа интересовало распространение его идей в кругу инженеров. И если на первом этапе (конец 30-х и 40-е годы) МАГ практически в одиночку создавал новое направление, активно его пропагандировал и защищался от непонимания и нападок, то с начала 50-х гг. ситуация стала заметно меняться. Книга и активная пропагандистская деятельность МАГа постепенно привлекали к нему новых соратников.

Неудивительно, что у МАГа возникла идея собрать всех специалистов для профессионального разговора. Это не должен быть парадный симпозиум. Но и обычного однодневного семинара мало. Нужно собраться на несколько дней, объявив заранее сравнительно узкую, но актуальную тему. Не надо широковещательных приглашений. Собрать только тех, у кого есть что сказать, и кто способен активно участвовать в обсуждениях.

Так произошло событие, которое положило начало знаменитым Гавриловским школам. Это было Всесоюзное совещание по языкам описания логических устройств, прошедшее в далеком Томске в марте 1964 года. Именно на нем возник новый жанр научных собраний, который довольно точно был затем назван «школой-семинаром». А само это «совещание», которое совершенно не было похоже на традиционные научные совещания и конференции, в дальнейшем было признано Первой из 33(!) Гавриловских школ.

Многодневный семинар в замкнутом пространстве (лучше всего – какой-нибудь пансионат или спортивный лагерь) имеет возможность длиться непрерывно. Даже перерывы на обед и ужин в значительной мере не в счет – обсуждения могут продолжаться и там. Это не значит, что люди – да еще молодые, а на Гавриловских школах их было большинство – не занимаются ничем другим. Занимаются, конечно: развлекаются, купаются летом, катаются на лыжах зимой, в карты играют, флиртуют и вино пьют. Но при этом мозги всегда «в горячем резерве», и во время лыжной прогулки или игры в преферанс чья-нибудь реплика это выдает – и снова может начаться дискуссия.

Не менее важен стиль обсуждения. В стиле Гавриловских школ наиболее существенной чертой было полное равноправие участников. Это означает, во-первых, абсолютное отсутствие пиетета перед научными регалиями и прошлыми заслугами – и не только в существе аргументации, но и в форме общения.

Происходил естественный отбор участников, в результате которого сформировалось никем не зафиксированное, но устойчивое ядро «школьников», неявно определявших «гамбургский счет» школы и бывших носителями её традиций. МАГ замечательно чувствовал наличие этого ядра и очень тактично пользовался его мнением.

География участников школы постепенно включила в себя весь Союз: Москва, Ленинград, Новосибирск, Киев, Минск, Рига, Таллинн, Тбилиси, Баку, Кишинев, Фрунзе, Ташкент, Томск, Свердловск, Челябинск, Севастополь, Таганрог. Да и заседания школы были в самых разных местах, способствовавших как научному уединению (по возможности в стороне от большого города, в каком-нибудь пансионате или турбазе), так и приятному времяпрепровождению, которое также формировало атмосферу школы и к тому же, как уже говорилось, в любой момент могло снова перейти в научную дискуссию.

Деятельность Гавриловской школы совпала с золотым веком теории логических схем и автоматов, когда эта теория была на переднем фронте кибернетики. Школа была одним из двух центров этой теории * Второй центр,– несомненно, киевский Институт кибернетики АН УССР. , работавших на мировом уровне, и вырастила многих известных специалистов. Но при этом она еще служила уникальным средством установления различных контактов – научных, деловых, дружеских. До сих пор старые «школьники», встречаясь, чувствуют себя членами одной семьи.

Что считать наследием МАГа?

Наследие МАГа – это открытое им научное направление, его ученики, его школы, внесенный им академический дух в прикладную науку, вся та созданная им благоприятная среда, в которой плодотворно и комфортно работало несколько поколений исследователей.

Страница 18 из 25 Все страницы