Трійчастий комп'ютер: Так, ні, може бути: Логіка. Трійчастий комп'ютер Ким і коли була розроблена ЕОМ Сетунь
- «Сетунь» - мала ЕОМ на основі троичной логіки, розроблена в обчислювальному центрі Московського державного університету в 1959 році.
Керівник проекту - Н. П. Брусенцов, основні розробники: Е. А. Жоголєв, В. В. Веригин, С. П. Маслов, А. М. Тішуліна. Розробка машини була зроблена за ініціативою і здійснювалася за активної участі радянського математика С. Л. Соболєва.
Казанським заводом математичних машин було вироблено 46 комп'ютерів Сетунь, 30 з них використовувалися в університетах СРСР.
пов'язані поняття
Існують і інші значення цього слова, см. Світ «МИР» (скорочення від «Машина для Інженерних Розрахунків») - серія електронних обчислювальних машин, створених Інститутом кібернетики Академії наук України, під керівництвом академіка В. М. Глушкова.
Детальніше: МИР
Двійковий код - це спосіб представлення даних у вигляді коду, в якому кожен розряд приймає одне з двох можливих значень, зазвичай позначаються цифрами 0 і 1. Розряд в цьому випадку називається двійковим розрядом.
Універсальний асинхронний приймач (УАПП, англ. Universal Asynchronous Receiver-Transmitter, UART) - вузол обчислювальних пристроїв, призначений для організації зв'язку з іншими цифровими пристроями. Перетворює передані дані в послідовний вид так, щоб було можливо передати їх по одній фізичній цифровий лінії іншому аналогічному влаштуванню. Метод перетворення добре стандартизований і широко застосовується в комп'ютерній техніці (особливо у вбудованих пристроях і системах ...
Обчислювальна машина, лічильна машина - механізм, електромеханічне або електронний пристрій, призначений для автоматичного виконання математичних операцій. Останнім часом, це поняття найчастіше асоціюється з різними видами комп'ютерних систем. Проте, обчислювальні механізми з'явилися задовго до того, як заробив перший комп'ютер.
Популярна тема навколокомп'ютерні (і не тільки) анекдотів - якась троичная жіноча логіка, побудована за принципом "так - ні - може бути". І мало хто з оповідачів таких анекдотів знає, що тризначна логіка реально існує і застосовується в прикладній математиці. Більш того, існував і вельми ефективний на ті часи комп'ютер, заснований на трійчастий логіці. Створений він був в Радянському Союзі в ті роки, коли комп'ютери іменувалися електронно-обчислювальними машинами, а інформатика - кібернетикою.
В кінці 1955 року в МДУ планувалося встановити велику ЕОМ "Стріла". Спеціально для неї в університеті був створений обчислювальний центр з власним відділом електроніки, який очолив Микола Брусенцов. Тоді ж було вирішено створити "з нуля" і власну ЕОМ - більш "скромну", дешеву, надійну і легку у виробництві і у використанні. Така ЕОМ була затребувана в навчальних закладах, НДІ, лабораторіях і т.д.
У той час транзистори були ще недоступні. Але розробники розуміли, що час лампових ЕОМ проходить. Машини на лампової базі значну частину часу простоювали - інженери замінювали лампи, що мали тоді дуже короткий термін служби. Досить сказати, що типова лампова ЕОМ тих років працювала в кращому випадку кілька годин поспіль - а потім зупинялася на черговий ремонт і переналагодження.
Тоді Миколі Брусенцова спало на думку зробити ЕОМ на ферит-діодних елементах. У той час в схожих машинах під кожен біт використовувалася пара сердечників - робочий і компенсаційний. Брусенцов здогадався задіяти компенсаційний сердечник в обчисленнях. Таким чином кожна клітинка ставала тризначної. У підсумку вийшло так, що в "Сетуни" кількість сердечників було в сім разів меншим, ніж в комп'ютері Лем-1, але при цьому "Сетунь" мала майже вдвічі більшу розрядність.
Тоді ж створювалася архітектура машини (хоча самого поняття "архітектура ЕОМ" ще не існувало). В кінцевому підсумку все вдалося звести до 24 машинним командам, і в подальшому архітектура "Сетуни» не піддалася ніяким змінам. Робочий прототип "Сетуни" з'явився в 1958 році. У квітні 1960 пройшли міжвідомчі випробування, на яких "Сетунь" показала 95% корисного часу (тобто зайнятого вирішенням завдань, а не тестово-налагоджувальними роботами). Для порівняння: в той час коли машина показувала 60%, це вважалося дуже хорошим результатом.
Після випробувань з'явилася постанова Радміну СРСР про організацію серійного виробництва, для якого був обраний Казанський завод. ЕОМ "Сетунь" випускали по 10-12 штук в рік, але ця цифра навіть частково не покривала надходять на машину заявки.
При всіх своїх перевагах "Сетунь" була дуже простою машиною. Правда, її програмісти фактично повинні були працювати в просторі тризначної логіки. Пізніше сам Брусенцов в одному з інтерв'ю розповідав: "Справа в тому, що" Сетунь "була природною машиною. Там немає цього ідіотського додаткового коду для негативних чисел. І позитивні, і негативні числа задаються природно. Потім всього 24 команди. Освоїти таку машину і програмувати в машинному коді було нітрохи не складніше, ніж, скажімо, освоювати "Алгол" або "Фортран". Строго кажучи, в самій "Сетуни" логічна частина була не дуже розвинена. Правда, та Тризначна логіка, яка була в "Сетуни", з надлишком покривала те, що було в довічних машинах. Але аристотелевских суджень там, звичайно, не було. Ми в той час власне логікою не займалися. Я вже після створення "Сетуни" став розуміти, що логіку як таку не знаю, став читати книги . Виявилося, що у мене були попередники. І у них, до речі, шлях теж не був встелений трояндами ".
У 1965 році "Сетунь" була знята з виробництва, а сам проект - практично згорнутий. Однак про машину згадали до 100-річчя від дня народження Леніна - тоді було прийнято робити "батьківщині і партії" всякого роду "виробничі подарунки". Колектив ВЦ МГУ взяв зобов'язання до цієї дати розробити "Сетунь-70". Це, втім, виявилася вже фактично інша машина. Нова ЕОМ грунтувалася на стекового принципі, за аналогією з уже розроблялися тоді "Ельбрусом". Однак "Ельбрус" мав лише один стек - стек операндів. Його більш пізній конкурент - американський комп'ютер PDP-11 - також мав один стек - процедурний. "Сетунь-70" помітно випередила свій час, так як спочатку мала два стека - команд і операндів.
У технічному відношенні "Сетунь-70" була набагато досконалішою "Сетуни". Так, реалізація однопровідною передачі тризначних сигналів дозволила майже вдвічі зменшити число електричних з'єднань; логічні елементи стали простіше, мініатюрніше і при більшій релейного споживали в 2,5 рази менше енергії. Також були значно поліпшені параметри троичной пам'яті і магнітного запису потрійного коду. Подальший розвиток отримала порогова техніка здійснення операцій тризначної логіки. Розроблена стосовно до електромагнітних засобів, ця техніка була переносимо і на напівпровідникові елементи, наприклад, типу И2Л.
Приблизно тоді ж з'явилися розробки в області структурного програмування і виявилося, що "Сетунь-70" краще за всіх інших ЕОМ підходить для реалізації цієї ідеї. За словами розробників, "програмування на" Сетунь-70 "було навіть не структуроване, а структурирующее. Програми виходили легко читаються і освоюваними, легко модифікованими. Ці програми не піддавалися налагодженні, а робилася так звана контрольна збірка. Після того, як програму зверху вниз написали, її проходили знизу вгору. Після цього програма виявлялася, як правило, безпомилкової ".
Цікавий момент: прийнято вважати, що в деякій мірі американським аналогом "Сетуни" був комп'ютер PDP-8, відомий багатьом по біографії Білла Гейтса. Але все ж порівнювати "Сетунь" і PDP-8 досить складно. Процесор PDP-8 був восьмібітних, а в "Сетуни" процесор (в перерахунку на біти) був 30-бітовим. PDP-8 коштувала $ 20 тис. Без периферії, і ця ціна вважалася рекордно низькою. "Сетунь" коштувала 27,5 тисяч радянських рублів з усією периферією.
Віктор Демидов
Довідка "КВ"
"Сетунь" - мала ЕОМ на основі троичной логіки, розроблена в обчислювальному центрі Московського державного університету в 1959 році Керівник проекту - Микола Петрович Брусенцов, основні розробники: Е.А. Жоголєв, В.В. Веригин, С.П. Маслов, А.М. Тішуліна. ЕОМ названа по імені протікала поряд з МГУ річки.
Закінчення розробки: 1959 рік, не початок випуску: 1961 рік, припинення випуску: 1965 рік. Всього випущено 50 машин (30 з них використовувалися в університетах СРСР). Заводська ціна: 27,5 тис. Рублів.
Завод-виробник: Казанський завод математичних машин Мінрадіопрому СРСР. Виробник логічних елементів - Астраханський завод електронної апаратури і електронних приладів. Виробник магнітних барабанів - Пензенський завод ЕОМ. Виробник друкувального пристрою - Московський завод друкарських машин.
Характеристики:
- 27 команд (3 зарезервовані)
- Оперативна пам'ять - 162 9-трітних осередки
- Основна пам'ять - магнітний барабан ємністю 36 або 72 сторінки (сторінка - 54 комірки).
- Середня оперативна швидкість машини - 2000-4500 операцій в секунду
- Тактова частота - 200 кГц
- Споживана потужність - 2,5 кВА
- Площа для розміщення - 25-30 кв.м.
- Робочий діапазон температур - 15-30 ° С
Брусенцов Микола Петрович народився в 1925 році в Україні, в місті Дніпродзержинськ. У лютому 1943 року призваний в армію, спрямований на курси радистів. Через півроку спрямований радистом в артилерійський полк, в відділення розвідки. Нагороджений медаллю "За відвагу" і Орденом Червоної зірки. Після війни повернувся до Дніпродзержинська, працював на заводі. У 1948 році вступив на радіотехнічний факультет Московського енергетичного інституту.
На останньому курсі МЕІ склав таблиці дифракції на еліптичному циліндрі, сьогодні відомі як таблиці Брусенцова. Після закінчення інституту в 1953 році направлений на роботу в ВКВ МГУ. У 1956-58 роках з групою однодумців створив в МГУ єдину в світі трійкову ЕОМ "Сетунь". У 1970-му створив нову машину "Сетунь-70", що мала ряд конструктивних новацій. В даний час - завідувач лабораторії ЕОМ на Факультеті обчислювальної математики і кібернетики МГУ.
номер:
Рубрика:
Помітили помилку? Виділіть її мишою і натисніть Ctrl + Enter!
Коментарі
сторінки
Микола Петрович Брусенцов розвинув дуже важливий напрямок. Трійкова логіка фундаментально передбачає компромісні рішення.
А першу систему багатозначної логіки - тризначну логіку розробив Лукасевич. В якості третьої логічного значення було введено значення, яке виражається словами «ймовірно», «нейтрально». Про кожному висловлюванні в системі Лукасевича можна сказати: воно або істинно, або хибно, або нейтрально.
Хм, чомусь банально не сказана ключова фраза, яка повинна бути сказана при згадці "тризначна логіка" ...
10 березня 2009 роки нами отримано патент на «багатофункціональний модуль» (http://www.bio-net.by.ru/public/pat_doc_2348976.pdf)
Елемент многопороговой (багатозначною) логіки. Прототипом був елемент, запропонований Ю.Л. Іваськів з НДІ кібернетики ім. Глушкова (Україна). На відміну від прототипу, реалізованого на цифрових елементах двійковій логіки, наш логічний елемент є аналоговим. Це розподілена система ІФАПЧ (імпульсної фазового автопідстроювання частоти) кількох (2 і більше) імпульсних автогенераторів. Така система реалізує многопороговую функцію «відображення кола», центральна частина якого (виключаючи кінцеві пороги 0 і 1) являє собою функцію - безперервний аналог троичного Канторова безлічі - «розподіл заходи». Таким чином, можна стверджувати, що наш елемент багатозначної логіки в основі своїй є потрійним.
Tertium datur: інші комп'ютери
Півстоліття тому на еволюційному древі обчислювальної техніки з'явилася особлива галузь - ЕОМ, в основі яких лежала логіка, що відрізняється від двійковій. Їх розробили в МГУ.
"Наука вміє багато Гитик". Це карткове вислів якнайкраще підходить до історії розробки трійчастий комп'ютерів "Сетунь". Хоча б тому, що, створюючи їх, розробники сміливо зробили крок з потоптаної століттями дороги традиційної математичної логіки на маловивчені стежки логіки багатозначною. Чи тому, що радянському трійковий комп'ютер довелося зіткнутися з безліччю перешкод і подолати їх, постійно доводячи свою життєздатність.
Один факт залишається по-справжньому непорушним: на початку шістдесятих років минулого століття на еволюційному древі обчислювальної техніки з'явилася особлива галузь - ЕОМ, в основі якої лежала логіка, що відрізняється від бінарної.
Навіть сьогодні, через півстоліття з моменту народження троичного комп'ютера, гілка ця виглядає таким собі вавіловской гібридом, кілька недоречним на тлі досягнень двійковій електроніки. Але це оманливе враження. "Сетунь» - не тупиковий напрямок, а перший пробний крок вчених і інженерів на шляху подолання недосконалостей комп'ютерів, зроблених за "принципом виключеного третього". І вже одне це - великий вклад в розвиток обчислювальної техніки.
Поява ЕОМ "Сетунь"
Розповідати історію розробки комп'ютера "Сетунь" легко і складно водночас. Легко, тому що у неї, як у більшості історій появи нових технологій, є головний герой. Людина, яка своїм завзяттям і працьовитістю робить ці технології можливими. Генератор ідей, який занурився в проблему з головою.
В історії ЕОМ "Сетунь" головний герой - це Микола Петрович Брусенцов, головний конструктор троичного комп'ютера.
Микола Петрович Брусенцов
І саме це робить розповідь про появу "Сетуни" складним, оскільки проміжок від початкового задуму до його втілення в "залозі" наповнений безліччю різних людей і подій.
Почалася історія "Сетуни" в 1952 році, в спеціальному конструкторському бюро Московського державного університету, куди за розподілом потрапив випускник МЕІ Микола Брусенцов. В теорії бюро повинно було удосконалювати технічне оснащення навчального процесу, на практиці ж воно найчастіше вирішувало зовсім інші завдання, виконуючи замовлення для сторонніх НДІ і виробництв. Молодого інженера Брусенцова такий стан справ абсолютно не радувало, тому він з ентузіазмом прийняв пропозицію завідувача кафедри обчислювальної математики механіко-математичного факультету МДУ академіка Соболєва брати участь в отриманні, встановлення та налаштування обчислювальної машини "М-2", що розробляється лабораторією електросистем його альма-матер під керівництвом Ісаака Семеновича Брука. Сергій Львович Соболєв прекрасно розумів перспективи застосування цифрових ЕОМ у навчальній і науковій діяльності МДУ і щосили сприяв появі в університеті власного обчислювального центру.
Однокурсники Брусенцова, що працювали в лабораторії Брука, на все життя "заразили" Миколи Петровича цифровими ЕОМ.
Історія, проте, по-своєму розпорядилася долею "М-2". Машина так і не потрапила в стіни МГУ, незважаючи на те що досить активно використовувалася його вченими. Все тому, що в баталіях наукових шкіл, що зароджується тоді області обчислювальної техніки, академік Соболєв підтримав напрямок високопродуктивних комп'ютерів Сергія Олексійовича Лебедєва, а не малих ЕОМ Брука.
Саме завдяки цьому конфлікту інтересів Соболєв прийняв рішення про розробку в МГУ власної малої ЕОМ, здатної вирішувати нагальні вузівські проблеми.
Захопленість Миколи Брусенцова комп'ютерами допомогла йому потрапити в відділ електроніки обчислювального центру МДУ, перед яким і була поставлена \u200b\u200bзадача розробити нову ЕОМ. У пошуках елементної бази, найбільш прийнятною по співвідношенню надійності, продуктивності і ціни, інженера Брусенцова відрядили в лабораторію електромоделювання Льва Ізраільевіча Гутенмахера при Інституті точної механіки та обчислювальної техніки Академії наук СРСР, де в 1954 році була розроблена безламповий ЕОМ "Лем-1". Як схемотехнической одиниці "Лем-1" інженери лабораторії Гутенмахера використовували трифазні феррит-діодні логічні елементи - унікальну комбінацію запам'ятовуючих осередків на базі феритових кілець і напівпровідникових діодів. У цих логічних елементах ферритові кільця грали роль сердечників трансформатора і служили для зберігання одиниць і нулів - базових компонентів двійковій логіки, а діоди використовувалися в якості вентилів в ланцюгах зв'язку між ними.
Типовим елементом "Лем-1" був феррит-діодний регістр зсуву, що складається з трьох феритових кілець: вхідного (записуючого), канального (зчитувального, тактового) і вихідного (зв'язує регістр з подальшими елементами).
Ферит-діодні логічні елементи
Ця досить елегантна схема феррит-діодного регістра ускладнювалася за рахунок включення до її складу додаткових компенсуючих сердечників, що усувають імпульси перешкоди в вихідному феритових кільцях. Викликана неідеальної петлі гистерезиса феритових кілець, ця перешкода могла, при підвищенні робочої температури, досягти рівня сигналу.
Миколі Брусенцова було очевидно, що подібна схема далека від ідеалу. Тому він запропонував її вдосконалити, ввівши в ланцюг робочих сердечників постійна напруга, яке замикало діод. Це рішення виключало появу перешкоди, а значить, не вимагало використання компенсуючих магнітних кілець. Їх тепер можна було застосувати в якості другої пари робочих сердечників, що функціонують зустрічно основною робочою парі.
Ось так модернізація недосконалою елементної бази "Лем-1" сприяла появі феррит-діодного логічного елемента, який міг паралельно передавати зо два не збігаються у часі послідовності сигналів - основу потрійного коду.
Трійкова логіка проти двійковій
Бінарна логіка, яка є основою сучасної обчислювальної техніки, сприймається сьогодні як аксіома, істинність якої не піддається сумніву. І дійсно, кодування інформації за допомогою наявності або відсутності сигналу здається найбільш підходящим способом реалізації цифрових систем. Але чи так це?
Правила роботи комп'ютерів визначають люди. Використання двійкової логіки в обчислювальному процесі - не закон природи, а свідоме рішення, яке хтось колись прийняв, тому що воно задовольняло розробників комп'ютерів, програмістів і користувачів, які вирішують свої завдання.
Чому саме двійкова логіка стала базою сучасних ЕОМ? Відповідь здається очевидним. Історично математична логіка спиралася на ідею "третього не дано", зводячи процес логічних умовиводів до бінарним рішенням.
Ця догма класичної логіки зобов'язана народженням принципом бівалентності логічних суджень, введеному лютим стоїків Хрізіпп і підтримуваного авторитетом Аристотеля. "Фундаментом діалектики служить теза, що будь-яке висловлювання (то, що називають" аксіомою ") або істинно, або хибно", - говорив Цицерон.
Простота бівалентності дійсно непогано описує логічні реалії життя. Варто згадати семафори, пішохідні переходи і тумблери "вкл-викл". Бінарність непогано керує повсякденністю.
Давайте зважимо на звичайних важільних вагах два предмета А і В. Ваги з легкістю дозволять визначити нам дві протилежності: вага А\u003e В і вага А< В. Но разве это всё? А как же А = В? Выходит, задача о весе А и В имеет три решения. Именно так.
Звичайні ваги важелів можуть відмінно працювати в якості троичного логічного елемента
Так само як третє рішення має результат футбольного матчу (нічия), нейтралітет Швейцарії (третя сторона) і невизначений "може бути", отримане у відповідь на конкретне запитання.
Перетворивши ваги важелів в двійковий прилад, ми зіткнемося з невизначеністю A В, вирішити яку можна, тільки змінивши зважувати А і В місцями, тобто виконавши зайву операцію.
Встановивши фіксатор під одним з важелів, ваги можна перетворити в бінарний логічний елемент з усіма властивими йому недоліками.
Логіку повсякденному житті складно впихнути в чорно-білу картину бівалентності - це усвідомлювали багато мислителів. В результаті на світ з'явилися некласичні логіки, які відмовилися від закону виключеного третього. Один з перших варіантів багатозначної логіки в двадцятих роках минулого століття розробив польський вчений Ян Лукасевич. У його тризначної логіці крім полярних "так" і "ні" з'явилося значення "можливо". Тризначні логічні висловлювання Лукасевича допускали відсутність несуперечності і називалися модальними. Пам'ятайте консиліум в казці про Буратіно? "Пацієнт скоріше живий, ніж мертвий". "Швидше живий" і є модальне логічне висловлювання.
В обчислювальній техніці бездоганність булевої алгебри починає давати збої при роботі з негативними значеннями. Адже для подання негативного числа в бінарному вигляді потрібно ввести додатковий біт. Те саме "третє", за допомогою якого можна визначити знак числа в двійковому коді. Про те, що таке кодування є нетрадиційним, каже його навіть назва - додатковий код. Виходить, що для простоти реалізації в ЕОМ операцій для позитивних і негативних чисел їх розробники свідомо відійшли від двійковій логіки на користь того самого "виключеного третього".
Двійковий алгоритм перевірки знака змінної Х неоптимальна, в той час як в троїчному алгоритмі перевірка виконується за допомогою всього однієї операції.
Ще один недолік двійковій логіки - той факт, що без додаткових "милиць" в ній не реалізувати основне логічне вираз - слідування.
Спроба реалізувати трёхзначность проходження силами двозначної логіки привела до того, що це логічний вираз фактично підмінили матеріальної импликацией. В обчислювальних алгоритмах цей фокус спрацював, а ось спроба реалізації на комп'ютері виведення умовиводів провалилася. Підміна проходження двозначної матеріальної импликацией обмежує "інтелектуальність" ЕОМ. Людина з його здатністю швидко перейти від двійковій логіки до троичной, погоджуючись в потрібний момент на "нічию", виявився набагато гнучкіше комп'ютера.
А що якщо логіку комп'ютера спочатку зробити троичной? Так міркував Микола Петрович Брусенцов, представляючи восени 1956 року на семінарі, присвяченому розробці МГУшной ЕОМ, магнітний підсилювач з харчуванням імпульсами струму - той самий, модифікований їм феррит-діодний регістр. Його ключовою особливістю було формування трійки значень: 1, 0 і -1 - ідеальний варіант цифрового елемента, що працює з троичной логікою.
Микола Петрович Брусенцов розповів в інтерв'ю "Компьютерра" про переваги троичной логіки: "Люди настільки" обдурив "законом виключеного третього, що не в змозі зрозуміти, як все йде насправді. Насправді ж двоичная логіка абсолютно не підходить навіть для опису основного логічного виразу - проходження. При спробі опису в двійковій логіці нормальної диз'юнктивній форми проходження воно перетворюється або в тотожність, або в горезвісну матеріальну імплікації.
Математик С.К. Кліні і його книга "Математична логіка" свого часу почали чинити сильний вплив на цей розділ математики, що сьогодні практично ні в одному підручнику математичної логіки годі й шукати відносини прямування. Посилаючись на Аристотеля, Кліні замінив проходження на матеріальну імплікації ( "Два простіше, а тому і корисніше"). Логіки, звичайно, визнають, що матеріальна імплікація в постановці Кліні - відношення, яке не має сенсу.
Справа в тому, що всі логіки намагаються визначитися зі ставленням проходження, використовуючи закон виключення третього, а такого закону в природі немає, тому що відношення слідування тризначне ... "
"... Недолік двійковій логіки ми виявили, коли спробували навчити комп'ютер робити умовиводи. Виявилося, що з використанням двозначної логіки це неможливо. Люди, роблячи висновки, виходять з положення, прибираючи в потрібний момент двійкову логіку і використовуючи відношення слідування, а значить - тризначну логіку ".
Нітрити і Трайтен
Три види сигналів, що формуються базовим елементом майбутнього троичного комп'ютера, його творці назвали тритію. Якщо прийняти біт за міру кількості інформації, то інформаційна ємність Тріта буде дорівнює приблизно 1,5. А це означає, що при інших рівних умовах трійчастий комп'ютер обробляє в одиницю часу більше інформації, ніж двійковий.
Мінімальною адресується одиницею пам'яті проектованого троичного комп'ютера став Трайтен, що дорівнює шести тритію і приймає значення від -364 до 364. Робота з діапазоном негативних значень - особливість, що відрізняє Трайтен від довічного байта, значення якого поширюються від 0 до 255.
Інформаційна ємність Трайтен така, що з його допомогою легко можна закодувати всі великі і малі символи російського і латинського алфавітів, математичні і службові символи.
Унікальна особливість троичного коду, що застосовується в "Сетуни", пов'язана з його симетричністю - поширенням значень як в позитивну, так і в негативну область. Завдяки симетричності в троїчному комп'ютері негативні числа представлялися природним шляхом - без хитромудрих маніпуляцій з додатковим кодом.
Уже одна ця особливість істотно спростила як систему команд "Сетуни", так і її архітектуру.
Блок-схема комп'ютера "Сетунь"
Набір команд "Сетуни" складався лише з двадцяти чотирьох операцій, три з яких були зарезервовані і ніколи не використовувалися. Під код операції відводилося три Тріта. Шестітрітовая адресна частина операції містила: адреса, вказівка \u200b\u200bдовжини операнда і тритію індексації (скласти, відняти або НЕ індексувати). Шість тритію адреси дозволяли адресувати сто шістдесят два девятітрітних слова, розбитих на три сторінки пам'яті.
Реалізація "Сетуни" в "залозі" була вельми простий. Структурною одиницею комп'ютера стала осередок, що представляє собою ферит-діодний магнітний підсилювач, зібраний на гетинаксовій основі. Генератор тактової частоти ставив такт роботи осередків в двісті герц.
суматор
Осередки компонувалися в функціональні блоки: суматори, дешифратори троичного коду, регістри зсуву. За допомогою трідцатіконтактного роз'єму кожен блок стикувався з іншими блоками "Сетуни", формуючи базові компоненти ЕОМ: арифметичний пристрій і пристрій управління.
Пам'ять в "Сетуни", подібно до сучасних гібридним системам зберігання даних, була двоступеневою: феритовий куб ємністю в одну сторінку посторінково обмінювався з традиційним для того часу запам'ятовуючим пристроєм - магнітним барабаном.
Програміст і користувач першого варіанту "Сетуни" спілкувався з нею за допомогою рулонного телетайпа. Пізніше для введення даних стали застосовувати фотоелектричні перфоратор і зчитувач з перфострічки, а для виведення - електрокеровану друкарську машинку.
"Нам бачити її і знати не треба"
За своїми можливостями "Сетунь" ставилася до малих ЕОМ. Інакше бути і не могло: трійчастий комп'ютер замислювався як університетська ЕОМ, що забезпечує підтримку навчального процесу та наукових досліджень вузу.
Однак простота і природність роботи з "Сетунь", обумовлена \u200b\u200bзастосуванням в ній троичной логіки, здобула добру славу. На варіанті комп'ютера, встановленому в обчислювальному центрі МГУ, вирішувалися економічні завдання, велися метеорологічні розрахунки, оброблялися найрізноманітніші статистичні дані.
Спроба запустити масове виробництво "Сетуни" не просто не увінчалася успіхом, а мало не закінчилася закриттям проекту. На ретельно зроблений і відтестовані зразок "Сетуни", встановлений на виставці науково-технічних досягнень вузів, високе керівництво не звернуло жодної уваги.
Реалізації першого варіанта "Сетуни" (1958 рік) і екземпляр, що демонструвався на ВДНГ в 1961 році
Більш того, проект "Сетунь" потрапив під закриття в рамках наведення порядку в різноманітному парку радянських ЕОМ того часу. Один з членів державного радіотехнічного комітету (ГКРЕ), усіма шановний директор конструкторського бюро, відмахнувся від "Сетуни" фразою: "Нам бачити її і знати не треба. Покажіть папір з авторитетними підписами і печатками". Тільки завдяки втручанню академіка Соболєва міжвідомча комісія ГКРЕ влітку 1960 роки провела ретельні тижневі випробування троичного комп'ютера, в результаті яких визнала "Сетунь" "першим чинним зразком універсальної обчислювальної машини на безламповий елементах, створення якої є певним досягненням в обчислювальній техніці". Ні більше ні менше.
Серійне виробництво троичного комп'ютера нав'язали Казанському заводу математичних машин, хоча Брусенцов з командою розробників отримував пропозиції від інших виробників, в тому числі і з-за кордону.
Казанські інженери, які не натхненні низькою вартістю "Сетуни" (27 500 рублів), не горіли бажанням випускати її серійні зразки в заплановані терміни. При тому, що феррит-діодні підсилювачі, базові елементи троичного комп'ютера, поставляли в Казань з Астраханського заводу електронної апаратури, вони коштували всього три рубля п'ятдесят копійок. Більш того, своїми "інженерними" дослідженнями казанські виробники так і норовили внести в налагоджену конструкцію троичного комп'ютера модифікації, що приводили до його непрацездатності.
Бригада розробників "Сетуни" фактично оселилася на заводі, займаючись постійної налагодженням серійних машин.
Дружний колектив розробників "Сетуни"
Незважаючи на всі перепони, до 1965 року завод виробив і реалізував п'ятдесят примірників "Сетуни". Промислові зразки комп'ютера заробили по всій країні - в військово-повітряної академії імені Жуковського і в одеському НДІ "Харчопромавтоматика", в якутській інституті космофізичних досліджень і провідних московських вузах.
"Сетунь-70"
Ідеї, закладені в архітектуру першого потрійного комп'ютера і реалізовані в "Сетуни", виявилися настільки вдалими, що в 1967 році було прийнято рішення випустити її модифіковану версію.
Поряд з апаратними поліпшеннями (збільшення обсягу оперативної пам'яті, реалізація системи переривань, зменшення споживаної потужності і розмірів ЕОМ), найважливішим нововведенням стала реалізація двухстековой архітектури.
Випущений в 1970 році варіант оновленого троичного комп'ютера отримав назву "Сетунь-70".
Прагнення до реалізації більш продуманого і компактного представлення програм призвело розробників "Сетуни-70" до ідеї відмови від традиційного машинного коду і використання в якості машинного мови зворотної польської записи (полізім). Стандартні машинні команди, що складаються з коду операції та адреси операнда були замінені на Трайтен операцій і операндів. Застосування зворотної польської записи і зумовило стекову архітектуру "Сетуни-70". У першому стек адресні Трайтен управляють передачею даних з оперативної пам'яті в стек, а операційні Трайтен - перетворенням даних і поверненням результату з стека в оперативну пам'ять. При цьому, як і належить при стековой обробці, ці операції виконуються над даними в вершині стека і нижчого даними.
П'ятдесят чотири операції були реалізовані апаратно. З них половина була операціями загального користування, а решту двадцять сім були службовими і не могли виконуватися в режимі користувача. Крім апаратних операцій "Сетунь-70" підтримувала роботу з двадцятьма сімома макрооперацій - подпрограммами, створюваними користувачем і в міру потреби викликаються з оперативної пам'яті. Для роботи з макрооперацій використовувався другий (системний) стек ЕОМ.
Академік Соболєв постійно курирував проект потрійного комп'ютера, використовуючи свій авторитет в разі бюрократичних перепон і тяганини
Подібна реалізація архітектури "Сетуни-70" була невипадковою. Застосування стеків і розробка операцій в нотації полізім припускали впровадження в процес розробки програм ідей структурованого програмування, концепція якого була запропонована Едсгер Дейкстрой. Структурований підхід суттєво економив час на розробку і налагодження складних програм, розбиваючи їх на ряд структурних одиниць, з кожною з яких можна було працювати як з незалежним об'єктом.
Спеціально для реалізації цієї ідеї розроблялася середу ДССП (Діалогова система структурованого програмування) - прообраз нинішніх інтегрованих середовищ програмування.
На жаль, як слід обкатати ідеї, реалізовані в "Сетуни-70", не вийшло. Чергова хвиля бюрократичних зачисток, спрямована на викорінення в вузах проектів розробки власних ЕОМ, призвела до того, що "Сетунь-70" переселилася на горище студентського гуртожитку в головному корпусі МДУ.
Можливо, її доля була б аналогічна долі першої "Сетуни", по-варварськи знищеної після багаторічної праці, якби не науково-дослідна робота "Розробка автоматизованої навчальної системи на базі малої цифрової машини".
Так "Сетунь-70" перетворилася в електронного вчителя і екзаменатора, а її ведучий системний програміст Хосе Раміль Альварес став розробником програмно-апаратного комплексу "Наставник" - унікальної в своєму роді навчального середовища.
Хосе Раміль Альварес розповідає: "Після того як нашої лабораторії заборонили займатися комп'ютерами, професор МВТУ імені Баумана Анісімов запропонував Миколі Петровичу Брусенцова зайнятися застосуванням комп'ютерів в навчанні, щоб, як він висловився," ніхто не сказав, що ми цього не можемо ". Ось тоді Микола Петрович запропонував мені перейти до нього для розвитку ідей програмованого навчання. до цього я займався емуляцією команд "Сетуни-70" на "Сетуни" для налагодження макропрограми системи ДССП.
З самого початку нашої роботи Микола Петрович сказав, що "Наставник" не піде в серію, як через дешевизну виробництва, так і з-за того, що система не дозволяла халтурити ні учневі, ні викладачеві ...
Одного разу до Миколи Петровича прийшов академік Бахвалов і сказав, що йому необхідно їхати у відрядження, а у нього в цей час повинен бути колоквіум з чисельних методів. Чи не можна для його проведення використовувати "Наставник"? Ми розповіли йому ідею системи, Бахвалов зробив шаблони завдань, і колоквіум успішно пройшов. Пізніше, під час перездачі тестів, ми з Бахвалова спостерігали, як один студент сів за той же термінал "Наставника", що і минулого разу, думаючи, що йому попадуться ті ж самі питання. Я пояснив, що питання вибираються випадковим чином. Бахвалов запитав, який алгоритм використовується в якості генератора випадкових чисел. "Все дуже просто, - відповів я, - алгоритм підраховує число натиснень на клавіші терміналів в усьому дисплейному класі. А це всякий раз випадкове число ..."
У 1974 році комп'ютерний клас на базі "Сетуни-70" з підключеними до неї й двадцять і сім терміналами прийняв перших учнів - сто п'ятдесят студентів, які вивчають курс чисельного аналізу. Надалі був реалізований курс навчання мови Фортран.
Термінал системи "Наставник"
Керівництво по експлуатації "Наставника"
Архіви результатів тестування студентів
Програмні та апаратні рішення "Наставника", успішно перевірені на базі "Сетуни-70", дозволили пізніше реалізувати цю навчальне середовище на базі ЕОМ ДВК-2М. В такому модифікованому вигляді "Наставник" функціонує в МГУ досі.
Чи є шанс у троичной логіки?
Звичайно, розробку трійчастий комп'ютерів "Сетунь" можна вважати випадковим викидом серед гладкого графіка розвитку двійковій цифрової логіки. Однак це занадто спрощене уявлення.
Трійкова логіка знаходить все більш широке застосування в галузі телекомунікацій. Нинішнє покоління високошвидкісних модемів замість застосовуваного раніше двухчастотного способу передачі даних застосовує трёхчастотний, смугу частот в якому формують два потрійних трёхчастотних генератора, які за один такт здатні передати дев'ять кодів.
Крім того, розробники мікропроцесорної техніки все частіше задивляються на багатозначні логіки, зокрема на їх трійкову реалізацію. Такі компанії, як IBM, Motorola і Texas Instruments, ведуть дослідження з кремниево-германієвими сплавами (SiGe), в рамках яких можна реалізувати цифрові інтегральні схеми, що працюють з трьома і більше рівнями сигналу.
З позицій реалізації комп'ютер з шестнадцатіразрядного шиною забезпечує підтримку 216 (65536) адрес пам'яті, в той час як трійчастий комп'ютер аналогічної розрядності підтримує 316 - близько сорока трьох мільйонів адрес. Є над чим замислитися, враховуючи більш просту роботу троичной логіки з негативними значеннями, що також суттєво спростить архітектуру мікропроцесорів.
Залишається сподіватися, що душі "Сетуни" і "Сетуни-70" знайдуть потрійне безсмертя не тільки в програмних емуляторах, але і в майбутніх поколіннях комп'ютерів, які не знатимуть, що "третього не дано".
«Сетунь» являє собою малу ЕОМ, побудовану на принципах троичной логіки, іншими словами це трійчастий комп'ютер. Вона була розроблена в 1959 році в стінах обчислювального центру Московського державного університету. Цей унікальний трійчастий комп'ютер, практично не має аналогів не тільки в даний момент часу, але і взагалі в історії обчислювальної техніки.
Для початку розберемося, що ж таке трійчастий комп'ютер, яким, як уже було сказано, є розглянута модель «Сетунь». Таку назву отримав спеціалізований комп'ютер, який побудований на логічних елементах і вузлах двох типів - як на класичних довічних, так і унікальних у своєму роді трійчастий. Зрозуміло, що він використовує в своїй роботі відповідні системи числення, логіки і алгоритми роботи - виконавчі і потрійні.
З історії обчислювальної техніки відомо, що спочатку число розрядів в машинному слові визначалося різними конструкторами по різному, майже довільно. Сам байт спочатку був шістьма двійковими розрядами, але шестіразрядний байт не прижився, так як був слабо пов'язаний з двійковій системою (6 слабо пов'язане з двійковій системою). 8 розрядів є 3-ої ступенем двійки, тобто краще пов'язані з двійковій системою, тому пізніше від шестирозрядна байта перейшли до восьмирозрядного байта, а й ця система не досконала через некратними двом 3-го ступеня двійки, 4-я ступінь двійки краще пов'язана з двійковій системою числення.
Більш досконалим поруч в двійковій системі є ряд 2, 4, 16, 256, ..., але з-за апаратних труднощів відразу від 4-х розрядів до 16-ти перейти було важко, тому з'явилися 8-ми розрядні ЕОМ, як попередники 16- ти розрядних ЕОМ. В даний час з-за апаратних труднощів 32-х, 64-х і 128-ми розрядні ЕОМ є попередниками 256-ти розрядних ЕОМ.
Можна виділити наступні основні етапи розвитку потрійного комп'ютера:
- в період з середини 12-13 століть Фібоначчі зміг довести, що потрійна система числення може бути більш економічною в порівнянні з двійковій - в разі, коли при умовному зважуванні можна класти гирі не на одну чашу терезів, а на обидві;
- в 1840 році з'явилася перша потрійна обчислювальна машина, що стала взагалі однією з перших механічних обчислювальних машин;
- в період з 1956 по 1958 роки Н.П. Брусенцов створив перший трійчастий комп'ютер серійного виробництва - ту саму «Сетунь»;
- пізніше, в 1970 році, Брусенцов випустив другу версію свого дітища, що отримав ім'я «Сетунь-70»;
- довгий час даний напрямок не мало ніякого розвитку, однак, в 2008 році була побудована трёхтрітная цифрова комп'ютерна система TCA2, яка, на відміну від «Сетуни», працювала нема на феррітдіодних магнітних підсилювачах змінного струму, а на інтегральних транзисторах. Але це вже, як то кажуть, зовсім інша історія.
Керівник проекту - Н. П. Брусенцов, основні розробники: Е. А. Жоголєв, В. В. Веригин, С. П. Маслов, А. М. Тішуліна. Розробка машини була зроблена за ініціативою і здійснювалася за активної участі найвизначнішого радянського математика С. Л. Соболєва.
Казанським заводом Математичних машин було вироблено 50 комп'ютерів Сетунь, 30 з них використовувалися в університетах СРСР.
Автор «Сетуни» на основі звичайної двійковій феррітодіодной осередку Гутенмахера розробив її унікальний трійчастий аналог, робота якого була побудована на двухбітном троїчному коді. Все це виглядало наступним чином - один Тріт (так називається одиниця вимірювання в даному випадку) записується в два двійкових розряди.
Крім Тріта, в троичной логіці, використовуваної «Сетунь», аналогічно двійковій системі, в якій є біт і байт, застосовується термін «Трайтен», що є мінімальною безпосередньо адресується одиницею головною пам'яті «Сетуни», що дорівнює шести тритію, що приблизно дорівнює дев'яти з половиною бітів. Таким чином, виходить, що Трайтен трохи більше звичної одиниці виміру двійковій системи байта. Два Трайтен рівні 19 бітам, три Трайтен - майже 29 бітам і т.д. Він може приймати значення в досить широкому діапазоні - від -364 до 364.
Число розрядів процесора - 9 тритію.
Тактова частота процесора - 200 кГц.
На основі двійковій феррітодіодной осередку Гутенмахера, яка представляє собою електромагнітне безконтактне реле на магнітних підсилювачах трансформаторного типу, Н. П. Брусенцов розробив трійкову феррітодіодную осередок, яка працювала в двухбітном троїчному коді, тобто один Тріт записувався в два двійкових розряди, четвертий стан двох двійкових розрядів не використовувалося. Стан кожного розряду на пульті управління відображалося двома лампочками, четверта комбінація (1,1) не використовувалася.
Варто відзначити цікавий факт - негативні трійчастий та девятерічня цифри, виведені на «Сетуни» на друк, відображалися перевернутими «догори ногами», тобто поверненими на 180 градусів.
Основні переваги, які мають потрійні комп'ютери по відношенню до двійковим:
1) по-перше, троичная система володіє найбільшою щільністю запису інформації серед всіх існуючих цілочисельних систем числення. З даного факту випливає, що при інших рівних умовах трійчастий комп'ютери матимуть переважаючу питому ємність пам'яті і питому продуктивність процесора в порівнянні з двійковими аналогами;
2) трійчастий комп'ютери краще пристосовані до потрійним алгоритмам, які працюють швидше довічних алгоритмів;
3) при цьому трійчастий комп'ютери здатні робити практично все, що роблять їх виконавчі колеги, оскільки двоичная логіка є центральним підмножиною троичной;
4) процес накопичення помилки округлення на трійчастий комп'ютерах також йде набагато повільніше, оскільки округлення в трійчастий системі відбувається шляхом відкидання зайвих розрядів.
Говорячи про майбутнє таких машин, як «Сетунь» (тобто потрійних комп'ютерів), відомий американський учений Дональд Кнут, відзначав, що вони займають дуже мало місце в галузі обчислювальної техніки, що пояснюється масовим засиллям довічних компонентів, вироблених у величезних кількостях. Але, оскільки тризначна логіка набагато ефектніше, а головне, ефективніше двійковій, не виключено, що в недалекому майбутньому до неї повернуться.
На даний момент цілком реальним виглядає варіант використання потрійного комп'ютера в поєднанні з волоконної оптикою, що має три заданих значення: 0, відповідний станом Виключено, 1 - стан Низький і 2 - стан Високий.
Ось є така розмова з творцем цього комп'ютера від автора Д.Г. Румянцева:
Дмитро Румянцев: Так, власне, чому троичная машина?
Микола Брусенцов: Тоді задача була дуже проста: ми повинні були для МГУ отримати машину М-2, яку зробили в лабораторії Брука. Але вийшла неув'язочка. На виборах академіків Сергій Львович Соболєв - наш керівник - проголосував нема за Брука, а за Лебедєва. Брук образився і машину не дав. Я прийшов до Соболєву і запитав: чому ж я тепер буду займатися? Він мені відповідає: "А давайте свою машину зробимо". Це було в кінці 1955 року.
У той час транзистори були ще недоступні, але було ясно, що машина не повинна бути лампової. Лампи мають короткий термін служби, і машини на лампової базі більшу частину часу простоювали, тому що їх вічно чинили. Лампова машина працювала в кращому випадку протягом декількох годин, потім потрібно було шукати чергову несправність. Юлій Ізраїлевич Гутенмахер будував машину Лем-1 на ферит-діодних елементах. Мені прийшла в голову думка, що раз транзисторів немає, то можна спробувати робити ЕОМ на цих елементах. Соболєв, якого всі дуже поважали, домовився, щоб я побував на стажуванні у Гутенмахера. Я все детально вивчив. Оскільки за освітою я радіоінженер, то відразу побачив: не все треба робити так, як роблять вони. Головне, що я побачив: вони використовують пару сердечників під кожен біт - робочий і компенсаційний. І мені прийшла в голову ідея: а що, якщо змусити компенсаційний сердечник працювати. Тоді кожна клітинка стає тризначною. В результаті вийшло, що в «Сетуни» кількість сердечників було в сім разів менше, ніж в Лем-1. При цьому «Сетунь» мала майже вдвічі більшу розрядність.
Тоді в МГУ якраз збиралися отримувати більшу машину «Стріла», створили обчислювальний центр. Сергій Львович передбачив в ньому відділ електроніки - мій відділ. І ми повинні були створити машину з нуля. Умови такі: машина повинна бути невеликою, надійної, простий в освоєнні і використанні - коротше, машина широкого призначення, для навчальних закладів, лабораторій і т. П. Коли я з'ясував, що можна скористатися троичной системою числення, я сказав про це Сергію Львовичу. Він повністю все схвалив. Упевнений, що інший на його місці сказав би: "Та ти що, все роблять виконавчі, а ти куди?"
Дмитро Румянцев: Він фактично дав повний карт-бланш?
Микола Брусенцов: Так. У нашій лабораторії ніколи не працювало більше двох десятків людей, вважаючи дівчаток, які мотали сердечники. А на початку у мене взагалі було три-чотири співробітники. Я повинен сказати: для того, щоб розробляти комп'ютери, абсолютно не потрібні тисячні інститути. Ми працювали в компанії з нашим програмістських відділом, який очолював Е.А. Жоголєв. Те, що потім отримало назву "архітектура машини", створювалося нами разом. Він пропонував програмістські ідеї, а я думав, наскільки їх можна реалізувати на апаратному рівні. В кінцевому підсумку ми створили всього 24 машинних команди. Багато хто до цих пір в це не вірять. І в подальшому архітектура «Сетуни" не піддалася ніяким змінам. Всі серійні машини були архітектурно точно такими ж, ну, може, трохи адаптовані під виробництво. Почавши в 1956 році, ми вже через два з половиною роки, в 1958 році, зробили зразок, який працював. І ось тут-то почалося щось незрозуміле.
Восени 1959 р нас запросили на Колегію Державного Комітету радіоелектроніки - ГКРЕ. І там ми дізналися, що наша машина не потрібна. І Держплан, і ВРНГ зайняли негативну позицію. На Колегії нас записали в чорний список закриваються розробок. Ми ніколи ніяких додаткових грошей на створення машини ні копійки не отримували. Ми працювали тільки за зарплату тут, в МГУ. Використовували обладнання, що списується заводами при знятті виробів з виробництва. Проте, заради економії коштів нас вирішили закрити.
Дмитро Румянцев: Але якесь пояснення цьому має бути?
Микола Брусенцов: Соболєв запитав: "А ви хоча б бачили цю машину, адже вона вже існує?" Директор СКБ-245 В.В. Александров відповів: "Нам не треба ні бачити, ні знати - повинна бути авторитетна папір з печатками і підписами". Після Колегії Сергій Львович пішов в ЦК КПРС. Уже ввечері до нас приїхав співробітник відділу ЦК Ф.К. Кочетов і привіз з собою М.К. Сулима - начальника восьмого управління ГКРЕ. «Сетунь» нормально працювала і проводила надзвичайно гарне враження. Зазвичай адже як було: на виставці коштують машини, а ззаду люди в білих халатах щось там налагоджують. У нас все працювало як годинник. Ну, зрозуміло, після цього закривати нас не стали, адже машина вже зроблена. Було прийнято рішення провести її міжвідомчі випробування. Випробування були проведені в квітні 1960 На них «Сетунь» показала 95% корисного часу. А в той час, коли машина показувала 60%, це вважалося дуже хорошим результатом.
Дмитро Румянцев: А що значить термін "корисне час"?
Микола Брусенцов: Ви включаєте машину, проганяєте тести, починаєте вирішувати завдання, відбувається збій, все повторюєте. І так до тих пір, поки завдання не буде вирішена. Корисне час - це все той час, який машина зайнята вирішенням завдань, а не тестово-налагоджувальними роботами.
Після цих випробувань було прийнято постанову Радміну про організацію серійного виробництва. Ми не дуже вдало вибрали Казанський завод, краще б Астраханський. Астраханцев потім взялися робити елементи до цієї машини і робили їх чудово. Елемент коштував 3,5 руб. Звичайно, ніяких високих технологій там не було. ЕОМ «Сетунь» випускали по 10-12 штук в рік, тобто начебто виконується постанова Радміну СРСР, а насправді - ні. Притому, що було дуже багато заявок не тільки всередині країни, а й з-за кордону. По-перше, зрозуміло, з соцкраїн, але також і з таких країн, як США і Англія, де розробникам було дуже цікаво подивитися, що це за троичная штука.
Дмитро Румянцев: Американський аналог «Сетуни» - це PDP-8, на якій тінейджер Білл Гейтс становив свої перші програми?
Микола Брусенцов: Так. До речі, цікаво порівняти «Сетунь» і PDP-8. Процесор PDP-8 - восьмібітних. У «Сетуни» процесор в перерахунку на біти був 30-бітовим. PDP-8 коштувала 20 тисяч доларів без будь-якої периферії, тільки один процесорний блок. Вважалося, що це рекордно низька ціна. «Сетунь» коштувала 27,5 тисяч рублів з усією периферією. Чехи вважали, що могли добре продавати «Сетунь» в відповідно до ринкових цін і отримувати близько півмільйона доларів прибутку з кожної машини. За їх запрошення я їздив до Чехословаччини, мені показали завод, який планувалося використовувати для виробництва машини «Сетунь», - «Збройовка Яна Шверма». Цей завод, до речі, під час війни робив найкращі гармати для німецької армії, на зразок нашої ЗІС-3. Завод мене просто захопив. Вони вже приготували для «Сетуни» магнітні барабани, принтер, пристрій введення. Загалом, все було готово для виробництва «Сетуни». І вони мені задають питання: "Ну, коли ж, нарешті, ми отримаємо документацію? Нам обіцяли ще в грудні, а її досі немає ". А я молитися готовий був на такий завод - справжня висока культура виробництва.
Коли я повернувся в СРСР, мене викликав референт Косигіна і попросив передати чеським товаришам, як тоді говорилося, що документацію на «Сетунь» вони отримають відразу після освоєння великосерійного виробництва цієї машини в Радянському Союзі. Але яке до біса багатосерійне виробництво, коли приймалися всі можливі заходи, щоб заморозити «Сетунь». Зрозуміло, що тут не обійшлося без ГКРЕ. Той же самий Сулим був заступником головного конструктора М-20. А з М-20 в КБ провозилися 2,5 року, перш ніж передати її на завод. Для «Сетуни» ніякого КБ не дали - завод вказано, їдьте і випускайте. Добре В.М. Глушков запропонував своє КБ за символічну плату в сто тисяч рублів, щоб випустити конструкторську документацію.
Дмитро Румянцев: Сто тисяч рублів - це символічна плата?
Микола Брусенцов: Ну звичайно! Ті 2,5 року, які в КБ розробляли М-20, обійшлися в десятки мільйонів рублів. Що таке КБ того часу? Це кілька сотень людей з високою оплатою за першою категорією і т. Д. Пізніше я дізнався, що чехам говорили: все одно ми цю машину знімемо з виробництва, так що ви її не замовляйте. Ось так все і закінчилося з «Сетунь». На початку 70-х нас з головного корпусу ВЦ переселили на горище. «Сетунь», незважаючи на те, що вона була повністю справної і завантаженої завданнями, через пару років була знищена - її розрізали і викинули на смітник.
Дмитро Румянцев: А «Сетунь-70»?
Микола Брусенцов: До 100-річчя від дня народження Леніна все повинні були робити всякі виробничі подарунки. Зрозуміло, і ми взяли зобов'язання до цієї дати зробити «Сетунь-70». Але це вже зовсім інша машина. Це була стековая машина, на зразок наших «Ельбрус». Але у «Ельбрусу» був усього один стек - стек операндів. У PDP-11 також був всього один стек - процедурний. А «Сетунь-70» мала два стека - команд і операндів. Треба сказати, що ці стеки ми зробили незалежно від PDP-11, яка з'явилася пізніше. Коли Дейкстра виступив з ідеєю структурного програмування, ми побачили, що зробили машину якраз для реалізації його ідеї. Програмування на «Сетунь-70» було навіть не структуроване, а структурирующее. Програми виходили легко читаються і освоюваними, легко модифікованими. Головне, що програми не піддавалися налагодженні, а робилася так звана контрольна збірка. Після того як програму зверху вниз написали, її проходили знизу вгору. У хороших КБ завжди так робиться - типовий конструкторський прийом. Після цього програма виявляється, як правило, безпомилкової. Пізніше «Сетунь-70» була емулюватися на довічних машинах в формі діалогової системи структурного програмування ДССП.
Дмитро Румянцев: І все-таки, Микола Петрович, кому заважала «Сетунь»?
Микола Брусенцов: Людям з відсталим мисленням, які, тим не менш, займали високі керівні пости. Як показала практика, «Сетунь» була працездатна без всякого сервісу. Ті, хто душив ЕОМ «Сетунь», розкидали її по всій країні.
Дмитро Румянцев: А сенс?
Микола Брусенцов: Мабуть, для того, щоб віддаленість від сервісного центру і розкид кліматичних зон максимально виявили конструктивні недоліки. Але вся штука в тому, що їх практично не було. «Сетунь» була дуже простою машиною. Я, як інженер, вважаю, що простота речі - це головне її якість. У природі все те, що вдалося їй виробити в простій формі, виявляється найнадійнішим, найстійкішим. Географія проживання «Сетуни»: Якутськ, Іркутськ, Красноярськ, Душанбе, Ашгабат, Махачкала, Калінінград і т. Д. Причому часто вона потрапляла до людей, які вперше бачили цифрову техніку. І незважаючи на це, практично скрізь машина знайшла істотне застосування. У Якутську «Сетунь» була в астрофизичному інституті. У них була якась складна задача, яку вони протягом двох років не могли поставити на великій машині «Урал-2». Потім хтось сказав: "Давайте спробуємо на« Сетуни »". Все вирішили, що це жарт. Однак через півтора місяці завдання було вирішено. Справа в тому, що «Сетунь» була природною машиною. Там немає цього ідіотського додаткового коду для негативних чисел. І позитивні, і негативні числа задаються природно. Потім всього 24 команди. Освоїти таку машину і програмувати в машинному коді було нітрохи не складніше, ніж, скажімо, освоювати «Алгол» або «Фортран».
Дмитро Румянцев: Але програміст фактично повинен був працювати в просторі тризначною логіки?
Микола Брусенцов: А що значить тризначна логіка? Знак числа - це якась функція? Тризначна! Число може бути позитивним, негативним, а може бути рівним нулю. Це цілком природно, і це зрозуміліше, ніж те, що ми маємо в довічних машинах, коли, щоб розібратися, якого знака результат, потрібно зробити два кроки. Але, строго кажучи, в самій «Сетуни» логічна частина була не дуже розвинена. Правда, та тризначна логіка, яка була в «Сетуни», з надлишком покривала те, що було в довічних машинах. Але аристотелевских суджень там, звичайно, не було. Ми в той час власне логікою не займалися. Я вже після створення «Сетуни» став розуміти, що логіку як таку не знаю, став читати книги. Виявилося, що у мене були попередники. І у них, до речі, шлях теж не був встелений трояндами. Ще в XIII столітті був такий Раймунд Раймунд (1235-1315 рр.). Він створив логічну машину, правда, на папері, у вигляді кругових діаграм з секторами. Ця машина була троичной. Цього Луллия забили камінням. Був Вільям Оккам, він теж запропонував тризначну логіку, значно більш реальну, ніж та, яку винайшов Ян Лукасевич в 1920 році. Далі всіх просунувся Льюїс Керролл. Він ніде не говорить, що у нього тризначна логіка. Але діаграми Керролла з його «Символічною логіки», крім червоних і білих фішок, допускають ще порожні клітини. Це і є тризначна логіка. Керролл на Аристотеля не посилається і свою сіллогістіку створив як реалізацію логіки природної мови. Вражаюче, що Гарднер - популяризатор інформатики - охарактеризував Керролла посереднім логіком і посереднім математиком. І це при тому, що Керролл по суті створив систему - у нього були дуже незначні негаразди, - вирішальну завдання, над якою билися логіки останніх півтора століть.
Дмитро Румянцев: Микола Петрович, я отримував листи, в яких читачі цікавилися, як саме вдалося реалізувати трійчастий комп'ютер? Було навіть лист, де автор висловив сумнів в тому, що такий комп'ютер коли-небудь існував.
Микола Брусенцов: Буквально на днях я отримав лист з США, де також запитують, як вдалося реалізувати трійкову логіку? До нас постійно приходять по e-mail листи з запитами. Треба сказати, що найбільший інтерес проявляють такі країни, як Бангладеш, Пакистан, Індія. У мене таке відчуття, що там зараз головний центр комп'ютерного розвитку. Але на сьогодні всі спроби повторити трійкову машину не вдаються. Причина не технологічна - все-таки в порівнянні з тим періодом технології пішли далеко вперед. Справа в іншому: людям, обдуреним двозначної логікою, увійти в тризначну логіку не дано. За традицією вважається, що та логіка, яку ми сьогодні сповідуємо, - аристотелевская логіка. Це абсолютно невірно. Справа в тому, що аристотелівська логіка тризначна. Природно, що тризначна логіка в двозначну вписатися не може. Звичайно, можна симулювати: парами бітів задати нітрити, але не в цьому справа.
Та логіка, яку сьогодні називають математичної, заснована на безглуздості. Допустив її Гільберт. У його спільної з Аккерманом книзі «Основи теоретичної логіки» сказано так: "Ми відхиляємося від Аристотеля в тлумаченні судження" Всі А суть У ". За Арістотелем, це судження може бути істинним, тобто виконується тільки лише в разі, коли існують якісь А. Ми вважаємо це недоцільним ". Що в результаті вийшло? В результаті вийшло те, що виконується "Все А суть У" і в той же час не виконується "Деякі А суть У". Це безглуздя! Замість аристотелевского проходження, яке у всіх природних мовах виражається словами "Все А суть У", - і Аристотель дуже точно це в своїй системі відтворив, - вони підсунули так звану матеріальну імплікації. Справа в тому, що судження "Всі А суть У" у Аристотеля тризначні, в двозначній логіці воно не виразність. В результаті виникли так звані парадокси матеріальної імплікації, з якими ось уже сто років як логіки намагаються впоратися.
У 1918 році Керролл запропонував сувору імплікації, потім Аккерман розробив числення сильної імплікації, була запропонована релевантна імплікація, і, тим не менш, логіка залишається без природного змістовного проходження. Тобто те, що називається проходженням логіці, не відповідає тому, як ми це розуміємо. Зазвичай кажуть: не відповідає нашій інтуїції. Але це дуже м'яко сказано. Насправді воно не відповідає не інтуїції, а тому, як речі пов'язані між собою в тому світі, в якому ми живемо.
Аристотель не визнавав закону виключеного третього. Навіть мови про нього не було. Гільберт вважав, що арістотелівський розуміння судження "Всі А суть У" не потрібно приймати, тому що це неприйнятно з точки зору математичних застосувань. А абсурд прийнятний? Вся історія говорить про те, що цей абсурд існує.
Ось чому стільки раз марно логіку намагалися ввести в школи? Здавалося б, адже числову алгебру вже навіть в початковій школі освоюють, а булеву алгебру освоїти не можуть. Справа в тому, що двозначна логіка протиприродна. Замість того щоб вивчення логіки розвивало інтелект людини, воно його пригнічує. У нас в МГУ на філософському факультеті, та й на нашому факультеті, вивчають математичну логіку, і що ви думаєте - люди від цього стають розумнішими? Вони визубрівать доведення теорем, складають іспити і все.
Єдине адекватне застосування двозначної логіки - виконавчі цифрові схеми. Але це особливий світ довічних комп'ютерів, і тільки в ньому ці правила працюють, не вимагаючи розуміння. Я поцікавився у студентів: що таке кон'юнкція? А мені у відповідь: так це така табличка, в якій одиничка і три нулі ... Ну, а за змістом що це таке? Переведіть на російську мову латинське слово "кон'юнкція". Ніхто не може. Тобто цю логіку засвоюють чисто формально, в точній відповідності з її назвою - формальна логіка. При синтезі схем можливості обмежені. Мінімізувати довільну схему наука не в змозі. У тризначній логіці мінімізація здійснюється, а в двозначної універсального алгоритму немає.
Я б цю проблему сформулював так: якщо ми хочемо знайти нормальне мислення, ми повинні піти з двозначного світу і освоїти тризначну логіку в тому вигляді, як її створив Аристотель. Не зовсім, звичайно, так. Не потрібні його фігури. Все це сьогодні за допомогою алгебри можна буде витончено викласти і легко сприймати. Але важливо розуміти, що, крім ДА і НІ, є ще і НЕ-ДА і НЕ-НІ.
Зараз двозначну логіку в школу ввести вдалося під назвою "інформатика". Я повинен сказати, що після цього школа вже не буде виховувати таких людей, як наші вчені минулого століття. Чому в той час було так багато творчих вчених? Десь в 1936 році в освіті був приблизно такий же бедлам, як настав зараз в Росії. Потім, мабуть, сам Сталін звернув на це увагу. До речі, Сталін був разюче працьовитим в плані навчання людиною. Зберігся його лист до дружини, в якому він, перебуваючи на відпочинку, просить її надіслати йому підручник з електротехніки. Він розумів, що все потрібно знати "в натурі", а не у вигляді якихось теоретичних схем. Тоді в школу були повернуті підручники Кисельова з алгебри і геометрії. Кисілевської підручники - це евклидова математика. А Евклід - це математик з філософією Аристотеля, і, судячи з усього, він Аристотеля розумів вірно. Якщо ми не хочемо в школах виховувати людей з рефлексами бюрократів і формалістів, то повинні замінити двозначну логіку тризначною діалектичної логікою Аристотеля.
Дмитро Румянцев: Микола Петрович, ви створили унікальний комп'ютер, який, можливо, випередив час. Але все своє життя змушені були долати неймовірний опір, відсталість бюрократичної машини і бачити, як ваше дітище знищується. З іншого боку, скажімо, в США, той же Стів Джоб, який в гаражі зробив свою першу і досить убогу персоналку, сьогодні мультимільйонер. По-людськи вам не образливо?
Микола Брусенцов: Та ні. Я розумію, що, на жаль, так влаштовано людство. І, загалом, воно приречене, якщо нічого не зміниться. На жаль, всі спроби якось виправити ситуацію, зробити її більш відповідною природному порядку речей провалюються. Давайте подивимося: чи дійсно ми так багато маємо від того, що комп'ютеризували цей світ. Тепер комп'ютери всюди. Причому система влаштована таким чином, що кожні три-чотири роки потрібно купувати новий комп'ютер і новий софт. Але чому? Та тому, що на самому початку закладені невірні принципи. Якщо ви в основу закладіть прості, природні принципи, то і все розвиток відбувається просто, логічно, природно. Я не ображений долею. Не в грошах щастя, тим більше не в мільярдах. Коли все зведено до грошей, життя людей втрачає сенс, стає абсурдом. На війні не могло бути радості від того, що грохнувшій поблизу розрив убив не тебе, а що знаходиться поруч твого товариша. Радістю, щастям було наше духовне єдність. Те важке, зазначене безпросвітністю втрат і страждань час осяяне разом з тим не яскравим, але вічним світлом безкорисливого згоди людей. "Але тільки міцніше ми дружили під перехресним артвогнем". Схоже, що така згода виникає у людей, об'єднаних спільністю мети, захоплених реалізацією раціональної ідеї.
Біографічні дані Миколи Брусенцова
Брусенцов Микола Петрович народився в 1925 році на Україні, в місті Кам'янське (Дніпродзержинськ).
Під час війни з родиною був в евакуації.
Вступив в що знаходиться в Свердловську Київську консерваторію на факультет народних інструментів.
У лютому 1943 року призваний в армію, спрямований на свердловські курси радистів.
Через півроку спрямований радистом в артилерійський полк, в відділення розвідки.
В одному з боїв розірвався поруч снаряд убив двох його товаришів і офіцера, сам Н. П. Брусенцов не постраждав. Нагороджений медаллю «За Відвагу» і Орденом Червоної Зірки.
Після війни повернувся до Дніпродзержинська, працював на заводі.
У 1948 році вступив на радіотехнічний факультет Московського енергетичного інституту.
На останньому курсі МЕІ склав таблиці дифракції на еліптичному циліндрі,
які сьогодні відомі як таблиці Брусенцова.
Після закінчення інституту в 1953 році був направлений на роботу в ВКВ МГУ.
У 1956-58 рр. з групою однодумців створив в МГУ єдину в світі
трійкову ЕОМ «Сетунь», що отримала назву по імені протікала поряд річки.
У 1970 році створив нову машину «Сетунь-70»,
також мала ряд конструктивних новацій.
В даний час працює завідувачем лабораторії ЕОМ
на Факультеті Обчислювальної математики і кібернетики МГУ ім. М.В. Ломоносова.
Tertium datur: інші комп'ютери Півстоліття тому на еволюційному древі обчислювальної техніки з'явилася особлива галузь - ЕОМ, в основі яких лежала логіка, що відрізняється від двійковій. Їх розробили в МГУ. Автор: Євген Лебеденко, Mobi.ru | Розділ: Статті | Дата: 29 грудень 2011 року "Наука вміє багато Гитик". Це карткове вислів якнайкраще підходить до історії розробки трійчастий комп'ютерів "Сетунь". Хоча б тому, що, створюючи їх, розробники сміливо зробили крок з потоптаної століттями дороги традиційної математичної логіки на маловивчені стежки логіки багатозначною. Чи тому, що радянському трійковий комп'ютер довелося зіткнутися з безліччю перешкод і подолати їх, постійно доводячи свою життєздатність.
Один факт залишається по-справжньому непорушним: на початку шістдесятих років минулого століття на еволюційному древі обчислювальної техніки з'явилася особлива галузь - ЕОМ, в основі якої лежала логіка, що відрізняється від бінарної. Навіть сьогодні, через півстоліття з моменту народження троичного комп'ютера, гілка ця виглядає таким собі вавіловской гібридом, кілька недоречним на тлі досягнень двійковій електроніки. Але це оманливе враження. "Сетунь» - не тупиковий напрямок, а перший пробний крок вчених і інженерів на шляху подолання недосконалостей комп'ютерів, зроблених за "принципом виключеного третього". І вже одне це - великий вклад в розвиток обчислювальної техніки. Поява ЕОМ "Сетунь" Розповідати історію розробки комп'ютера "Сетунь" легко і складно водночас. Легко, тому що у неї, як у більшості історій появи нових технологій, є головний герой. Людина, яка своїм завзяттям і працьовитістю робить ці технології можливими. Генератор ідей, який занурився в проблему з головою. В історії ЕОМ "Сетунь" головний герой - це Микола Петрович Брусенцов, головний конструктор троичного комп'ютера. 
Микола Петрович Брусенцов І саме це робить розповідь про появу "Сетуни" складним, оскільки проміжок від початкового задуму до його втілення в "залозі" наповнений безліччю різних людей і подій. Почалася історія "Сетуни" в 1952 році, в спеціальному конструкторському бюро Московського державного університету, куди за розподілом потрапив випускник МЕІ Микола Брусенцов. В теорії бюро повинно було удосконалювати технічне оснащення навчального процесу, на практиці ж воно найчастіше вирішувало зовсім інші завдання, виконуючи замовлення для сторонніх НДІ і виробництв. Молодого інженера Брусенцова такий стан справ абсолютно не радувало, тому він з ентузіазмом прийняв пропозицію завідувача кафедри обчислювальної математики механіко-математичного факультету МДУ академіка Соболєва брати участь в отриманні, встановлення та налаштування обчислювальної машини "М-2", що розробляється лабораторією електросистем його альма-матер під керівництвом Ісаака Семеновича Брука. Сергій Львович Соболєв прекрасно розумів перспективи застосування цифрових ЕОМ у навчальній і науковій діяльності МДУ і щосили сприяв появі в університеті власного обчислювального центру. Однокурсники Брусенцова, що працювали в лабораторії Брука, на все життя "заразили" Миколи Петровича цифровими ЕОМ. Історія, проте, по-своєму розпорядилася долею "М-2". Машина так і не потрапила в стіни МГУ, незважаючи на те що досить активно використовувалася його вченими. Все тому, що в баталіях наукових шкіл, що зароджується тоді області обчислювальної техніки, академік Соболєв підтримав напрямок високопродуктивних комп'ютерів Сергія Олексійовича Лебедєва, а не малих ЕОМ Брука. Саме завдяки цьому конфлікту інтересів Соболєв прийняв рішення про розробку в МГУ власної малої ЕОМ, здатної вирішувати нагальні вузівські проблеми. Захопленість Миколи Брусенцова комп'ютерами допомогла йому потрапити в відділ електроніки обчислювального центру МДУ, перед яким і була поставлена \u200b\u200bзадача розробити нову ЕОМ. У пошуках елементної бази, найбільш прийнятною по співвідношенню надійності, продуктивності і ціни, інженера Брусенцова відрядили в лабораторію електромоделювання Льва Ізраільевіча Гутенмахера при Інституті точної механіки та обчислювальної техніки Академії наук СРСР, де в 1954 році була розроблена безламповий ЕОМ "Лем-1". Як схемотехнической одиниці "Лем-1" інженери лабораторії Гутенмахера використовували трифазні феррит-діодні логічні елементи - унікальну комбінацію запам'ятовуючих осередків на базі феритових кілець і напівпровідникових діодів. У цих логічних елементах ферритові кільця грали роль сердечників трансформатора і служили для зберігання одиниць і нулів - базових компонентів двійковій логіки, а діоди використовувалися в якості вентилів в ланцюгах зв'язку між ними. Типовим елементом "Лем-1" був феррит-діодний регістр зсуву, що складається з трьох феритових кілець: вхідного (записуючого), канального (зчитувального, тактового) і вихідного (зв'язує регістр з подальшими елементами). 
Ферит-діодні логічні елементи Ця досить елегантна схема феррит-діодного регістра ускладнювалася за рахунок включення до її складу додаткових компенсуючих сердечників, що усувають імпульси перешкоди в вихідному феритових кільцях. Викликана неідеальної петлі гистерезиса феритових кілець, ця перешкода могла, при підвищенні робочої температури, досягти рівня сигналу. Миколі Брусенцова було очевидно, що подібна схема далека від ідеалу. Тому він запропонував її вдосконалити, ввівши в ланцюг робочих сердечників постійна напруга, яке замикало діод. Це рішення виключало появу перешкоди, а значить, не вимагало використання компенсуючих магнітних кілець. Їх тепер можна було застосувати в якості другої пари робочих сердечників, що функціонують зустрічно основною робочою парі. Ось так модернізація недосконалою елементної бази "Лем-1" сприяла появі феррит-діодного логічного елемента, який міг паралельно передавати зо два не збігаються у часі послідовності сигналів - основу потрійного коду. Трійкова логіка проти двійковій Бінарна логіка, яка є основою сучасної обчислювальної техніки, сприймається сьогодні як аксіома, істинність якої не піддається сумніву. І дійсно, кодування інформації за допомогою наявності або відсутності сигналу здається найбільш підходящим способом реалізації цифрових систем. Але чи так це? Правила роботи комп'ютерів визначають люди. Використання двійкової логіки в обчислювальному процесі - не закон природи, а свідоме рішення, яке хтось колись прийняв, тому що воно задовольняло розробників комп'ютерів, програмістів і користувачів, які вирішують свої завдання. Чому саме двійкова логіка стала базою сучасних ЕОМ? Відповідь здається очевидним. Історично математична логіка спиралася на ідею "третього не дано", зводячи процес логічних умовиводів до бінарним рішенням. Ця догма класичної логіки зобов'язана народженням принципом бівалентності логічних суджень, введеному лютим стоїків Хрізіпп і підтримуваного авторитетом Аристотеля. "Фундаментом діалектики служить теза, що будь-яке висловлювання (то, що називають" аксіомою ") або істинно, або хибно", - говорив Цицерон. Простота бівалентності дійсно непогано описує логічні реалії життя. Варто згадати семафори, пішохідні переходи і тумблери "вкл-викл". Бінарність непогано керує повсякденністю. Давайте зважимо на звичайних важільних вагах два предмета А і В. Ваги з легкістю дозволять визначити нам дві протилежності: вага А\u003e В і вага А< В. Но разве это всё? А как же А = В? Выходит, задача о весе А и В имеет три решения. Именно так.
Звичайні ваги важелів можуть відмінно працювати в якості троичного логічного елемента Так само як третє рішення має результат футбольного матчу (нічия), нейтралітет Швейцарії (третя сторона) і невизначений "може бути", отримане у відповідь на конкретне запитання. Перетворивши ваги важелів в двійковий прилад, ми зіткнемося з невизначеністю A © В, вирішити яку можна, тільки змінивши зважувати А і В місцями, тобто виконавши зайву операцію. 
Встановивши фіксатор під одним з важелів, ваги можна перетворити в бінарний логічний елемент з усіма властивими йому недоліками. Логіку повсякденному житті складно впихнути в чорно-білу картину бівалентності - це усвідомлювали багато мислителів. В результаті на світ з'явилися некласичні логіки, які відмовилися від закону виключеного третього. Один з перших варіантів багатозначної логіки в двадцятих роках минулого століття розробив польський вчений Ян Лукасевич. У його тризначної логіці крім полярних "так" і "ні" з'явилося значення "можливо". Тризначні логічні висловлювання Лукасевича допускали відсутність несуперечності і називалися модальними. Пам'ятайте консиліум в казці про Буратіно? "Пацієнт скоріше живий, ніж мертвий". "Швидше живий" і є модальне логічне висловлювання. Автор пригод Аліси Льюїс Керролл розробив тризначну алгебру, застосувавши третю характеристику об'єкта - "неістотність" поряд з "існуванням" і "неіснуванням". В обчислювальній техніці бездоганність булевої алгебри починає давати збої при роботі з негативними значеннями. Адже для подання негативного числа в бінарному вигляді потрібно ввести додатковий біт. Те саме "третє", за допомогою якого можна визначити знак числа в двійковому коді. Про те, що таке кодування є нетрадиційним, каже його навіть назва - додатковий код. Виходить, що для простоти реалізації в ЕОМ операцій для позитивних і негативних чисел їх розробники свідомо відійшли від двійковій логіки на користь того самого "виключеного третього".
Двійковий алгоритм перевірки знака змінної Х неоптимальна, в той час як в троїчному алгоритмі перевірка виконується за допомогою всього однієї операції. Ще один недолік двійковій логіки - той факт, що без додаткових "милиць" в ній не реалізувати основне логічне вираз - слідування. Спроба реалізувати трёхзначность проходження силами двозначної логіки привела до того, що це логічний вираз фактично підмінили матеріальної импликацией. В обчислювальних алгоритмах цей фокус спрацював, а ось спроба реалізації на комп'ютері виведення умовиводів провалилася. Підміна проходження двозначної матеріальної импликацией обмежує "інтелектуальність" ЕОМ. Людина з його здатністю швидко перейти від двійковій логіки до троичной, погоджуючись в потрібний момент на "нічию", виявився набагато гнучкіше комп'ютера. А що якщо логіку комп'ютера спочатку зробити троичной? Так міркував Микола Петрович Брусенцов, представляючи восени 1956 року на семінарі, присвяченому розробці МГУшной ЕОМ, магнітний підсилювач з харчуванням імпульсами струму - той самий, модифікований їм феррит-діодний регістр. Його ключовою особливістю було формування трійки значень: 1, 0 і -1 - ідеальний варіант цифрового елемента, що працює з троичной логікою. Микола Петрович Брусенцов розповів в інтерв'ю "Компьютерра" про переваги троичной логіки: "Люди настільки" обдурив "законом виключеного третього, що не в змозі зрозуміти, як все йде насправді. Насправді ж двоичная логіка абсолютно не підходить навіть для опису основного логічного виразу - проходження. При спробі опису в двійковій логіці нормальної диз'юнктивній форми проходження воно перетворюється або в тотожність, або в горезвісну матеріальну імплікації. Математик С.К. Кліні і його книга "Математична логіка" свого часу почали чинити сильний вплив на цей розділ математики , що сьогодні практично ні в одному підручнику математичної логіки годі й шукати відносини прямування. Посилаючись на Аристотеля, Кліні замінив проходження на матеріальну імплікації ( "Два простіше, а тому і корисніше"). логіки, звичайно, визнають, що матеріальна імплікація в постановці Кліні - відношення, яке не має сенсу. Справа в тому, що всі логіки намагаються визначитися зі ставленням проходження, вико ко ристь закон виключення третього, а такого закону в природі немає, тому що відношення слідування тризначне ... "" ... Недолік двійковій логіки ми виявили, коли спробували навчити комп'ютер робити умовиводи. Виявилося, що з використанням двозначної логіки це неможливо. Люди, роблячи висновки, виходять з положення, прибираючи в потрібний момент двійкову логіку і використовуючи відношення слідування, а значить - тризначну логіку ". Тритію і Трайтен Три види сигналів, що формуються базовим елементом майбутнього троичного комп'ютера, його творці назвали тритію. Якщо прийняти біт за міру кількості інформації, то інформаційна ємність Тріта буде дорівнює приблизно 1,5. А це значить, що за інших рівних умов трійчастий комп'ютер обробляє в одиницю часу більше інформації, ніж двійковий. Мінімальною адресується одиницею пам'яті проектованого троичного комп'ютера став Трайтен, що дорівнює шести тритію і приймає значення від -364 до 364. Робота з діапазоном негативних значень - особливість, що відрізняє Трайтен від довічного байта, значення якого поширюються від 0 до 255. 
Інформаційна ємність Трайтен така, що з його допомогою легко можна закодувати всі великі і малі символи російського і латинського алфавітів, математичні і службові символи. Унікальна особливість троичного коду, що застосовується в "Сетуни", пов'язана з його симетричністю - поширенням значень як в позитивну, так і в негативну область. Завдяки симетричності в троїчному комп'ютері негативні числа представлялися природним шляхом - без хитромудрих маніпуляцій з додатковим кодом. Уже одна ця особливість істотно спростила як систему команд "Сетуни", так і її архітектуру. 
Блок-схема комп'ютера "Сетунь" Набір команд "Сетуни" складався лише з двадцяти чотирьох операцій, три з яких були зарезервовані і ніколи не використовувалися. Під код операції відводилося три Тріта. Шестітрітовая адресна частина операції містила: адреса, вказівка \u200b\u200bдовжини операнда і тритію індексації (скласти, відняти або НЕ індексувати). Шість тритію адреси дозволяли адресувати сто шістдесят два девятітрітних слова, розбитих на три сторінки пам'яті. Реалізація "Сетуни" в "залозі" була вельми простий. Структурною одиницею комп'ютера стала осередок, що представляє собою ферит-діодний магнітний підсилювач, зібраний на гетинаксовій основі. Генератор тактової частоти ставив такт роботи осередків в двісті герц. 
Суматор Осередки компонувалися в функціональні блоки: суматори, дешифратори троичного коду, регістри зсуву. За допомогою трідцатіконтактного роз'єму кожен блок стикувався з іншими блоками "Сетуни", формуючи базові компоненти ЕОМ: арифметичний пристрій і пристрій управління. 
Пам'ять в "Сетуни", подібно до сучасних гібридним системам зберігання даних, була двоступеневою: феритовий куб ємністю в одну сторінку посторінково обмінювався з традиційним для того часу запам'ятовуючим пристроєм - магнітним барабаном. 
Програміст і користувач першого варіанту "Сетуни" спілкувався з нею за допомогою рулонного телетайпа. Пізніше для введення даних стали застосовувати фотоелектричні перфоратор і зчитувач з перфострічки, а для виведення - електрокеровану друкарську машинку. "Нам бачити її і знати не треба" За своїми можливостями "Сетунь" ставилася до малих ЕОМ. Інакше бути і не могло: трійчастий комп'ютер замислювався як університетська ЕОМ, що забезпечує підтримку навчального процесу та наукових досліджень вузу. Однак простота і природність роботи з "Сетунь", обумовлена \u200b\u200bзастосуванням в ній троичной логіки, здобула добру славу. На варіанті комп'ютера, встановленому в обчислювальному центрі МГУ, вирішувалися економічні завдання, велися метеорологічні розрахунки, оброблялися найрізноманітніші статистичні дані. Спроба запустити масове виробництво "Сетуни" не просто не увінчалася успіхом, а мало не закінчилася закриттям проекту. На ретельно зроблений і відтестовані зразок "Сетуни", встановлений на виставці науково-технічних досягнень вузів, високе керівництво не звернуло жодної уваги. 
Реалізації першого варіанта "Сетуни" (1958 рік) і екземпляр, що демонструвався на ВДНГ в 1961 році Більш того, проект "Сетунь" потрапив під закриття в рамках наведення порядку в різноманітному парку радянських ЕОМ того часу. Один з членів державного радіотехнічного комітету (ГКРЕ), усіма шановний директор конструкторського бюро, відмахнувся від "Сетуни" фразою: "Нам бачити її і знати не треба. Покажіть папір з авторитетними підписами і печатками". Тільки завдяки втручанню академіка Соболєва міжвідомча комісія ГКРЕ влітку 1960 роки провела ретельні тижневі випробування троичного комп'ютера, в результаті яких визнала "Сетунь" "першим чинним зразком універсальної обчислювальної машини на безламповий елементах, створення якої є певним досягненням в обчислювальній техніці". Ні більше ні менше. Серійне виробництво троичного комп'ютера нав'язали Казанському заводу математичних машин, хоча Брусенцов з командою розробників отримував пропозиції від інших виробників, в тому числі і з-за кордону. Казанські інженери, які не натхненні низькою вартістю "Сетуни" (27 500 рублів), не горіли бажанням випускати її серійні зразки в заплановані терміни. При тому, що феррит-діодні підсилювачі, базові елементи троичного комп'ютера, поставляли в Казань з Астраханського заводу електронної апаратури, вони коштували всього три рубля п'ятдесят копійок. Більш того, своїми "інженерними" дослідженнями казанські виробники так і норовили внести в налагоджену конструкцію троичного комп'ютера модифікації, що приводили до його непрацездатності. Бригада розробників "Сетуни" фактично оселилася на заводі, займаючись постійної налагодженням серійних машин. 
Дружний колектив розробників "Сетуни" Незважаючи на всі перепони, до 1965 року завод виробив і реалізував п'ятдесят примірників "Сетуни". Промислові зразки комп'ютера заробили по всій країні - в військово-повітряної академії імені Жуковського і в одеському НДІ "Харчопромавтоматика", в якутській інституті космофізичних досліджень і провідних московських вузах. І всюди "Сетуни" зарекомендували себе виключно надійними і простими в освоєнні і експлуатації машинами. Так, перший варіант "Сетуни", зібраний для обчислювального центру МДУ, безвідмовно працював більше п'ятнадцяти років. "Сетунь-70" Ідеї, закладені в архітектуру першого потрійного комп'ютера і реалізовані в "Сетуни", виявилися настільки вдалими, що в 1967 році було прийнято рішення випустити її модифіковану версію. Поряд з апаратними поліпшеннями (збільшення обсягу оперативної пам'яті, реалізація системи переривань, зменшення споживаної потужності і розмірів ЕОМ), найважливішим нововведенням стала реалізація двухстековой архітектури. Випущений в 1970 році варіант оновленого троичного комп'ютера отримав назву "Сетунь-70". 
Прагнення до реалізації більш продуманого і компактного представлення програм призвело розробників "Сетуни-70" до ідеї відмови від традиційного машинного коду і використання в якості машинного мови зворотної польської записи (полізім). Стандартні машинні команди, що складаються з коду операції та адреси операнда були замінені на Трайтен операцій і операндів. Застосування зворотної польської записи і зумовило стекову архітектуру "Сетуни-70". У першому стек адресні Трайтен управляють передачею даних з оперативної пам'яті в стек, а операційні Трайтен - перетворенням даних і поверненням результату з стека в оперативну пам'ять. При цьому, як і належить при стековой обробці, ці операції виконуються над даними в вершині стека і нижчого даними. П'ятдесят чотири операції були реалізовані апаратно. З них половина була операціями загального користування, а решту двадцять сім були службовими і не могли виконуватися в режимі користувача. Крім апаратних операцій "Сетунь-70" підтримувала роботу з двадцятьма сімома макрооперацій - подпрограммами, створюваними користувачем і в міру потреби викликаються з оперативної пам'яті. Для роботи з макрооперацій використовувався другий (системний) стек ЕОМ. 
Академік Соболєв постійно курирував проект потрійного комп'ютера, використовуючи свій авторитет в разі бюрократичних перепон і тяганини Подібна реалізація архітектури "Сетуни-70" була невипадковою. Застосування стеків і розробка операцій в нотації полізім припускали впровадження в процес розробки програм ідей структурованого програмування, концепція якого була запропонована Едсгер Дейкстрой. Структурований підхід суттєво економив час на розробку і налагодження складних програм, розбиваючи їх на ряд структурних одиниць, з кожною з яких можна було працювати як з незалежним об'єктом. Спеціально для реалізації цієї ідеї розроблялася середу ДССП (Діалогова система структурованого програмування) - прообраз нинішніх інтегрованих середовищ програмування. На жаль, як слід обкатати ідеї, реалізовані в "Сетуни-70", не вийшло. Чергова хвиля бюрократичних зачисток, спрямована на викорінення в вузах проектів розробки власних ЕОМ, призвела до того, що "Сетунь-70" переселилася на горище студентського гуртожитку в головному корпусі МДУ. Можливо, її доля була б аналогічна долі першої "Сетуни", по-варварськи знищеної після багаторічної праці, якби не науково-дослідна робота "Розробка автоматизованої навчальної системи на базі малої цифрової машини". Так "Сетунь-70" перетворилася в електронного вчителя і екзаменатора, а її ведучий системний програміст Хосе Раміль Альварес став розробником програмно-апаратного комплексу "Наставник" - унікальної в своєму роді навчального середовища. Хосе Раміль Альварес розповідає: "Після того як нашої лабораторії заборонили займатися комп'ютерами, професор МВТУ імені Баумана Анісімов запропонував Миколі Петровичу Брусенцова зайнятися застосуванням комп'ютерів в навчанні, щоб, як він висловився," ніхто не сказав, що ми цього не можемо ". Ось тоді Микола Петрович запропонував мені перейти до нього для розвитку ідей програмованого навчання. до цього я займався емуляцією команд "Сетуни-70" на "Сетуни" для налагодження макропрограми системи ДССП. З самого початку нашої роботи Микола Петрович сказав, що "Наставник" не піде в серію, як через дешевизну виробництва, так і з-за того, що система не дозволяла халтурити ні учневі, ні викладачеві ... ... Одного разу до Миколи Петровича прийшов академік Бахвалов і сказав, що йому необхідно їхати у відрядження, а у нього в цей час повинен бути колоквіум з чисельних методів. чи не можна для його проведення використовувати "Наставник"? Ми розповіли йому ідею системи, Бахвалов зробив шаблони завдань, і колоквіум успішно пройшов. Пізніше, під час перездачі тестів, ми з Бахвалова спостерігали, як один студент сів за той же термінал "Наставника", що і минулого разу, думаючи, що йому попадуться ті ж самі питання. Я пояснив, що питання вибираються випадковим чином. Бахвалов запитав, який алгоритм використовується в якості генератора випадкових чисел. "Все дуже просто, - відповів я, - алгоритм підраховує число натиснень на клавіші терміналів в усьому дисплейному класі. А це всякий раз випадкове число ..." У 1974 році комп'ютерний клас на базі "Сетуни-70" з підключеними до неї й двадцять і сім терміналами прийняв перших учнів - сто п'ятдесят студентів, які вивчають курс чисельного аналізу. Надалі був реалізований курс навчання мови Фортран. 
Термінал системи "Наставник" 
Керівництво по експлуатації "Наставника" 
Архіви результатів тестування студентів Програмні та апаратні рішення "Наставника", успішно перевірені на базі "Сетуни-70", дозволили пізніше реалізувати цю навчальне середовище на базі ЕОМ ДВК-2М. В такому модифікованому вигляді "Наставник" функціонує в МГУ досі. Чи є шанс у троичной логіки? Звичайно, розробку трійчастий комп'ютерів "Сетунь" можна вважати випадковим викидом серед гладкого графіка розвитку двійковій цифрової логіки. Однак це занадто спрощене уявлення. Трійкова логіка знаходить все більш широке застосування в галузі телекомунікацій. Нинішнє покоління високошвидкісних модемів замість застосовуваного раніше двухчастотного способу передачі даних застосовує трёхчастотний, смугу частот в якому формують два потрійних трёхчастотних генератора, які за один такт здатні передати дев'ять кодів. Крім того, розробники мікропроцесорної техніки все частіше задивляються на багатозначні логіки, зокрема на їх трійкову реалізацію. Такі компанії, як IBM, Motorola і Texas Instruments, ведуть дослідження з кремниево-германієвими сплавами (SiGe), в рамках яких можна реалізувати цифрові інтегральні схеми, що працюють з трьома і більше рівнями сигналу. З позицій реалізації комп'ютер з шестнадцатіразрядного шиною забезпечує підтримку 216 (65536) адрес пам'яті, в той час як трійчастий комп'ютер аналогічної розрядності підтримує 316 - близько сорока трьох мільйонів адрес. Є над чим замислитися, враховуючи більш просту роботу троичной логіки з негативними значеннями, що також суттєво спростить архітектуру мікропроцесорів. Залишається сподіватися, що душі "Сетуни" і "Сетуни-70" знайдуть потрійне безсмертя не тільки в програмних емуляторах, але і в майбутніх поколіннях комп'ютерів, які не знатимуть, що "третього не дано". Читайте також: Олександр Самсонов про троичной логіці і мережевий археології. Ентузіаст, який намагається відродити "Сетунь-70" у вигляді програмного емулятора, розповів "Компьютерра" про маловідому історії "Сетуни" і практичні переваги троичной логіки. ДОБАВКА з іншого джерела. У 1965 році "Сетунь" була знята з виробництва, а сам проект - практично згорнутий. Однак про машину згадали до 100-річчя від дня народження Леніна - тоді було прийнято робити "батьківщині і партії" всякого роду "виробничі подарунки". Колектив ВЦ МГУ взяв зобов'язання до цієї дати розробити "Сетунь-70". Це, втім, виявилася вже фактично інша машина. Нова ЕОМ грунтувалася на стекового принципі, за аналогією з уже розроблялися тоді "Ельбрусом". Однак "Ельбрус" мав лише один стек - стек операндів. Його більш пізній конкурент - американський комп'ютер PDP-11 - також мав один стек - процедурний. "Сетунь-70" помітно випередила свій час, так як спочатку мала два стека - команд і операндів. У технічному відношенні "Сетунь-70" була набагато досконалішою "Сетуни". Так, реалізація однопровідною передачі тризначних сигналів дозволила майже вдвічі зменшити число електричних з'єднань; логічні елементи стали простіше, мініатюрніше і при більшій релейного споживали в 2,5 рази менше енергії. Також були значно поліпшені параметри троичной пам'яті і магнітного запису потрійного коду. Подальший розвиток отримала порогова техніка здійснення операцій тризначної логіки. Розроблена стосовно до електромагнітних засобів, ця техніка була переносимо і на напівпровідникові елементи, наприклад, типу И2Л. Приблизно тоді ж з'явилися розробки в області структурного програмування і виявилося, що "Сетунь-70" краще за всіх інших ЕОМ підходить для реалізації цієї ідеї. За словами розробників, "програмування на" Сетунь-70 "було навіть не структуроване, а структурирующее. Програми виходили легко читаються і освоюваними, легко модифікованими. Ці програми не піддавалися налагодженні, а робилася так звана контрольна збірка. Після того, як програму зверху вниз написали, її проходили знизу вгору. Після цього програма виявлялася, як правило, безпомилкової ". Цікавий момент: прийнято вважати, що в деякій мірі американським аналогом "Сетуни" був комп'ютер PDP-8, відомий багатьом по біографії Білла Гейтса. Але все ж порівнювати "Сетунь" і PDP-8 досить складно. Процесор PDP-8 був восьмібітних, а в "Сетуни" процесор (в перерахунку на біти) був 30-бітовим. PDP-8 коштувала $ 20 тис. Без периферії, і ця ціна вважалася рекордно низькою. "Сетунь" коштувала 27,5 тисяч радянських рублів з усією периферією.
