Національна академія наук України

Центр досліджень науково-технічного потенціалу та історії науки
ім. Г.М.Доброва

На правах рукопису

ХОМЕНКО Лев Григорович

УДК 002(09);007(09);681.5(09).

ІСТОРІЯ ВІТЧИЗНЯНОЇ КІБЕРНЕТИКИ ТА ІНФОРМАТИКИ

(етапи накопичення наукової спадщини та досвіду інформатизації суспільства)

07.00.07 _історія науки і техніки

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора історичних наук

Київ

Інститут кібернетики ім. В.М.Глушкова НАН України
2000

Дисертацією є монографія.

Роботу виконано в Інституті кібернетики ім. В.М.Глушкова НАН України.

Офіційні опоненти: доктор історичних наук, провідний науковий співробітник інституту історії України НАН України ПЛЮЩ Микола Романович

доктор технічних наук, професор, головний науковий співробітник інституту кібернетики В.М.Глушкова, Заслужений діяч науки України РАБІНОВИЧ Зіновій Львович

доктор фізико-математичних наук, професор, професор кафедри вищої математики Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут” ДОБРОВОЛЬСЬКИЙ Вячеслав Олексійович

Провідна установа: Київський національний університет імені Тараса Шевченка

Захист відбудеться 28 вересня 2000 р о 10 год. на засіданні спеці-алізо-ваної вченої ради Д 26.189.01 у центрі досліджень науково-технічного потенціалу та історії науки імені Г.М.Доброва НАН України за адресою: 01032, Київ, бульвар Шевченка, 60.

3 дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці ЦДПІН НАН України.

Автореферат розісланий 15 липня 2000 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат економічних наук Л.С.ЛОБАНОВА

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПРАЦІ

Актуальність вибраної теми. Знаменним феноменом сучасності і найважли-вішим кроком до нового сприйняття наукової картини Всесвіту став кібернетичний світогляд, який пов’язаний з орга-нізаційно-інформаційними аспектами як найважливішими катего-ріями, всезагальними для явищ матеріаль-ного буття. Сформована в СРСР на цих підвалинах молода наука фізико-математичного профілю кібернетика надала методи та засоби пізнання та цивілізованого управління ще не вивченими складними організаціями (системами) і стала потужним фактором науково-технічного прогресу, істотно інтенсифікуючим розвиток і можливості продуктивних сил. У розвинених країнах посиленню цього фактору, що вважається найважливішою стратегічною проблемою сучасності у боротьбі за виживання, за відвернення криз, за економічну, технологічну, інтелектуальну, військову могутність, надані найважливіші пріорите-ти, підпорядковані основні зусилля та ресурси.

Але, не дивлячись на очевидну необхідність активізації розвитку кібернетики та її дійового авангарду _інформатики, в СРСР та Україні склалася критична ситуація. Більш як десятирічне відставання від рівня розвинених країн у галузі електронізації та інформаційних технологій не скорочується, а продовжує збільшуватись, сягаючи за деякими показниками необоротного, катастрофічного масштабу.

Важливим чинником досягнення перелому у цій ситуації та стимулом розбудови науково-технічного базису інформатизації нашого суспільства є глибоке оволодіння цінною творчою спадщиною вітчизняних наукових шкіл, критичне переосмислення досвіду досягнень, помилок, впливу позитивних та негативних факторів. Без цього очікуване нагромадження потужного освітнього потенціалу та соціального стимулу, обов’язкових для успіху політики інформатиза-ції України, не уявляється можливим. Тому об’єктом дослідження вибрана саме кібернетика та інформатика, запропонована простора тематична бібліографія.

Ступінь вивчення теми. Стан розвитку наукових напрямків пізнавального апарату кібернетики, уявлення про її предмет та методи на рівні 70-х років відображені енциклопедією кібернетики. Фрагмен-тарні відомості про генезис часткових наукових напрямків та деякі методологічні проблеми оприлюднені збірником “Кібернетику _на службу комунізму”, серією “Кібернетика _необмежені можливості та можливі обмеження”, у спеціальній та проблемній літературі, наукових звітах, дисертаціях, архівних матеріалах. Певним кроком до узагаль-нення комплексної проблематики кібернетики стала монографія І.О.Апокіна “Кібернетика та науково-технічний прогрес” (1982), що висвітлила роль кібернетики в контексті всесвітньої науково-технічної революції середини ХХ ст., але закономірності її розвитку в нашій країні не досліджені. Академік В.М.Глушков одним з перших звернувся до аналізу досягнень з кібернетики в СРСР, його уявлення оприлюднено у Британській енциклопедії за 1967р.; творчі біографії деяких конструкторів технічних засобів кібернетики дослідив Б.М.Маліновсь-кий. Огляд наукових досягнень, отриманих Інститутом кібернетики НАН України, подав І.В.Сергієнко. Але повного системного дослідження історії кібернетики та інформатики в СРСР та Україні, яке охоплювало б не тільки перелік досягнень, але й аналіз помилок та гальмуючих факторів, що в цілому відповідало б об’єктивності підходу, ще не виконано.

Мета та задачі праці - здійснити історико-наукове дослідження процесів становлення і розвитку вітчизняної кібернетики (в СРСР і в Україні), яке охоплює такі завдання:

1. Провести системний історико-науковий аналіз загальних закономірностей розвитку кібернетики і формування інформатики за умови прогресуючого посилення їх приналежності до світової інформаційної культури і входження в ІНТЕРНЕТ. Установлення границь періодів, етапів та узагальненої схеми періодизації історії вітчизняної кібернетики.

2. Розробити класифікацію та виконати дослідження розвитку структури комплексу основних теоретичних напрямків, що сформува-ли науковий апарат кібернетики та інформатики:

а) провести аналіз часткових закономірностей розвитку фунда-ментальних наукових дисциплін _складових кібернетики _математич-ної логіки та теорії алгоритмів, обчислювальної математики, теорії імовірностей, теорії випад-кових процесів та математичної статистики, теорії інформації та автоматичного управління, методів оптимізації тощо, які взагалом створили вихідний комплекс знань _фунда-ментальний базис кібернетики;

б) виконати аналіз розвитку специфічних наукових напрямків, які виникли в рамках самої кібернетики, в першу чергу _теорії дискретних автоматів, теорії самонавчальних та самоорганізо-вувальних систем, теорії формальних мов, граматик та теоретичного програмування, теорії розпізнавання образів, проблематики штучного інтелекту, експери-мен-таль-них методів моделювання тощо;

в) вивчити етапи становлення спеціальних галузево-орієнтованих напрямків _технічної кібернетики, економічної кібернетики, біомедичної, соціальної та правової кібернетики;

г) провести аналіз розвитку прикладних напрямків _обчислю-валь---ної техніки (ОТ), проектування архітектур та програмного забезпечення ЕОМ, об’єктних форм штучного інтелекту та спеціаль-них теорій і експериментальних методів, що відносяться до проблематики створення АСУ та інших системних форм засто-сування ОТ у різноманітних сферах діяльності.

3. Виконати дослідження внеску крупних наукових шкіл, їх фундаторів та видатних вчених у розбудову фундаментальних та прикладних підвалин кібернетики, а також питань підготовки та якісного стану наукових кадрів.

4. Подати аналіз суспільних процесів, факторів та концепцій, що послугували джерелом як досягнень, так і стратегічних прорахунків на кожному етапі і загальмували формування інформаційно-обчислю-валь-ного потенціалу в нашій країні.

5. Здійснити узагальнення розрізнених результатів з ціллю репродукції концептуально повної феноменології зародження, розвитку та прогнозного орієнтування широкого комплексу знань з кібернетики та інформатики.

Наукова новизна. Новими науковими результатами є такі:

1. Розкрита цілісна картина історії кібернетики та інформатики _від зародження і до сучасності.

2. По кожному тематичному етапу, кожному розділу і по праці в цілому подані висновки історико-наукового характеру, отримані внаслідок комплексного аналізу розвитку теоретичних напрямків, засобів та методів кібернетики і інформатики та досвіду їх практичного застосування в усіх сферах наукової, господарської, оборонної діяльності СРСР та України.

3. Побудована узагальнена схема періодизації досліджуваної області інтегрованих знань, в основу якої, на відміну від звично прийнятих підходів, покладено системний підхід, тобто виявлення закономірностей загального процесу шляхом графологічного співставлення процесів, які є його конститу-ентами.

4. Показані процеси інституалізації крупних наукових та конструктор-ських шкіл а також роль їх засновників; виявлені фундаторська для кібернетики роль праць випускника Харківського університету О.О.Богданова за 30 років до Н.Вінера (США), якому помилково призначувалась ця роль, пріоритет праць О.М.Колмого-рова, який за багато років до К.Шенона (США) відкрив поняття кількості інформації, праць І.О.Вишнеградського, який запо-чаткував теорію автоматичного управління, праць Г.В.Щипанова по теорії інваріантності та ін.

5. Досліджена діалектика взаємовпливу кібернетики як суспіль-ного явища та суспільних феноменів більш високого рівня (таких, як стан загальної методології наукових досліджень, поява в обігу нових загальнонаукових понять, автоматизація наукових, технологічних та економічних процесів як показник прогресу людської цивілізації), що визначило статус кібернетики як дієвого міждисциплінарного напрямку, який інтенсифікує розвиток наукових знань та продуктив-них сил суспільства.

6. Сформульована концепція апарату теоретичної інформатики як джерела нових прикладних методів та теорій, обов’язкових для обгрунтування нових технологій та засобів їх підтримки, визначених широкою проблематикою інформатизації нашого суспільства.

7. Виконано причинно-наслідковий аналіз помилок та стратегіч-них прора-хунків, які загальмували перші спроби кібернетизації (інформа-тизації) країни і обумовили поетапне відставання нашої ОТ та інформатики від світового рівня (на кожному етапі зроблено співставлення зі світовими досягненнями). Такий аналіз у СРСР заборонявся. Запропонована відтворювальна концепція, направлена на подолання цього відставання.

Практична корисність. Результати дисертаційної праці потрібні для ко-ректування програм інформатизації нашого суспільства і змістовного прогно-зування на основі визначених історичних закономірностей з урахуванням до-свіду досягнень та прорахунків, для пошуку прототипів, попередження дублю-вання наукових тем та повторних розробок, для розвитку викладацької, лекцій-но-освітньої, музейної діяльності та інших сфер суспільно-культурологічної практики. Праця містить засоби впливу світоглядного та виховного характеру, цілеспрямовані на всенародне оволодіння творчою спадщиною вітчизняних наукових шкіл та досвідом інформатизації суспільства, виховання патріотизму та нарощування потужного соціального стимулу, обов’язкового для успіху полі-тики інформати-зації України.

Апробація праці. Матеріали дисертації доповідались на семінарі “Методо-логічні та історичні аспекти кібернетики” при науковій раді по комплексній проблемі “Кібернетика” АН СРСР 01.03.83р., на засіданні семінару відді-лення філософії, методології та логіки науки Інституту філософії НАН України 26.03.91р. та семінарі відділення математичної кіберне--тики та математичного забезпечення Інституту кібернетики ім. В.М.Глу-шкова НАН України 09.08.91р., на засіданні вченої ради відділення математичної кібернетики та системного аналізу Інституту кібернетики ім. В.М.Глуш-ко-ва НАН України 20.02.98 р., на засіданні відділу історії науки ЦДПІН ім. Г.М.Добро-ва НАН України 09.04.98 р.та відділу теорії цифрових автоматів інституту кібернетики ім. В.М.Глушкова НАН України 12.01.00 р.

СТРУКТУРА ТА ЗМІСТ ПРАЦІ

Дисертація містить 455 сторінок і складається з п’яти розділів. Перший по-дає історію зародження фундаментальних концепцій, засобів комп’ютерної техніки і формування кібернетичного світогляду. Другий відображає процеси створення технічної бази кібернетики та переходу від заперечення кібернетики до визнання цієї галузі знань у СРСР. Третій розділ присвячений розбудові структури теоретичного апарату кібернетики в широкому (відмінному від вінеровського) розумінні і впровадженню перших кібернетичних систем. У че-твертому розглянено процеси завершення формування кібернетики як науки і узагальнено досвід впровадження складних системних форм автоматизованого управління. У п’ятому розділі подається концепція наукового апарату інформа-тики, нові засоби, методи, актуальні тези та проблематика їх застосувань. У за-ключному розділі аналізуються гносеологічні та соціальні наслідки кіберне-тики, причини сучасного її критичного стану, пропонується відтворювальна концепція по виходу з цього стану та прогнозна орієнтація. Список використа-ної літератури включає 518 найменувань.

Перший розділ “Предмет та передісторія кібернетики” розкриває процеси зародження ідей, підходів та початкових знань, які об’єктивно призвели до формування кібернетики як світоглядного феномену, пов’язаного з управлін-ням складними організаціями, з боротьбою проти невпинного зростання ентро-пії _всесвітнього хаосу. Він грунтується на тезі про схожість процесів управлі-ння у складних соціальних, технічних, біологічних та інших організаціях (систе-мах). Ці процеси зводяться до накопичення і перетворення інформатизації з ме-тою формування керуючих рішень, а це дозволяє підійти до різнорідних систем з єдиною (інформаційною) міркою ступеню їх організованості, дозволяє усві-домити роль критичних інформаційних ситуацій, що складалися історично і отримали назву першого та другого інформа-ційних бар’єрів.

Перший інформаційний бар’єр, який визначив границю розумо-вих здібностей людини (вождя) при одноосібному керуванні соціально-виробни-чими ланками первинного суспільства, ознаме-нував необхід-ність створення засобів ОТ та формування логіко-математичного мислення, яке обумовило постійну тенденцію до формалізації розумових процесів. З античних часів ві-дома думка філософів піфагорійської школи (Платон, IV в. до н/е) про поняття кібернетики як мистецтва управління і ідея перетворення цього мистецтва в науку; у творах А.М.Ампера та Ф.В.Тренковського (XIX в.) ще не побудована кібернетика уже трактується як комплексна наука управління державою та поточною політикою.

З іменем Аристотеля (IV в. до н/е) зв’язуються перші праці з формальної логіки (викладеної у вигляді фігур силогізмів) та застосування дедуктивного методу побудови стверджень із вихідних аксіом. Ідеї Г.Лейбніца (XVIII в.) про універсальну математичну символіку, реалізацію умовиводів а допомогою опе-рацій над символами та побудову логічних числень стали витоком розвитку як математичної логіки, остаточно оформленої працями Б.Рассела, Г.Фреге, А.Уайтхеда, так і алгебри двоїчної логіки (у працях Дж.Буля, У.С.Джевонса та ін.). Описувані логічними функціями релейно-контактні схеми знайшли засто-сування для створення пристроїв та систем автоматики, які стали предметом теорії оптимального автоматичного регулювання (поперед-ниці технічної кібернетики), заснованої працями І.А.Вишнеградського, Д.К.Максвелла та ін. (XIX в.)

З початку XIX в. складність розв’язання задач соціально-економічного управління стала перевищувати сумарні розумові здібності всього населення, що визначило ситуацію наближення другого інформаційного бар’єру. Сили хаосу, визвані інтенсивною, але некерованою соціально-економічною діяль-ністю, стали систе-матично збурювати уклад життя (економічні кризи, револю-ції, війни, тоталітарні ідеології) у розвинених країнах. Загострилась суспільна потреба в практичному формуванні комплексної кібернетичної науки та відпо-відного потужного технічного інструментарію (який втілював би ідею універ-сального перетворювача інформації), що були здатні подолати другий інформа-ційний бар’єр на шляху до приборкання цих сил. Абстрактну модель такого програмнокерованого перетворювача дали А.Тьюрінг та Е.Пост (1936р.) при розробці засад теорії алгоритмів. Другим витоком можливостей його пра-ктичної реалізації став досвід інтерпретації формул алгебри логіки у термінах релейно-контактних схем (В.І.Шестаков, К.Шенон, 1934), які започаткували теорію дискретних автоматів.

Бурхлива математизація гуманітарних знань на початку XX в. з використа-нням закладених К.Гаусом та П.Л.Чебишевим теорії імовірностей та математич-ної статистики, праці Я.І.Грдини по математичному обгрунтуванню спільності процесів управління у живих організмах та технічних системах, праці по математичній економіці, економетрії та моделюванню оптимізаційних систем надвисокої складності (макромоделі Ф.Кане, Д.Кейнса) сформували передумови для широких теоретичних узагальнень. Їх наслідком стали побудова О.О.Богда-новим початкової концепції кібернетичної науки-тектології (1917-1929 рр.) та орієнтація на розроблення рефлекторних автоматів, роботів та перших комп’ю-терів. Це комп’ютери Дж.Атанасова (США), А.Тьюрінга (Англія), К.Цузе (Гер-манія) та ін., створені на початку 40-х років. Задачі обробки інформації породили поняття кількість інформації, розроблене О.М.Колмого-ровим та К.Шеноном.

Як підсумок працями Ст.Біра, Н.Вінера, С.Кліні, У.Ешбі та ін. формуються засади кібернетичного світогляду: природні та штучно створені складні органі-зації, які мають цільову поведінку, усвідом-люються як перетворювачі інформа-ції (системи керування); управ-лінську функцію в системі керування здатні виконати інтелектуальні машини; в міру нарощування організованості систем вони набувають властивості, адекватні свідомості, здатності до самовдоскона-лення та самовідтворення; відмінність живого від неживого умовна; матерія може існувати не тільки у формі речовини або енергії, але й у формі інформації; телеологічна поведінка складної системи не залежить від причинності і т. ін. Така коротка характеристика нового світоглядного феномену, який охопив і розвинув ідеї тектології і став проявом загальнонаукової тенденції до сприйня-ття глобальної картини буття як імовірнісного Всесвіту замість колишніх детерміністських уявлень. Але практику і теорію проектування ЕОМ та різно-манітних автоматизованих систем управління, що базуються на ЕОМ, об’єднали в окрему дисципліну _інформатику (праці Дж.Неймана, М.Уілкса, Дж.Екерта); з’явились ЕОМ “нейманівського типу” з запам’ято-вуванням програм _базовий прототип сучасних комп’ютерів.

Другий розділ. “Від появи електронної обчислювальної техніки до визна-ння кібернетики в СРСР. Роки 1945-1959”. Формування наукових знань, які становили підвалини побудови кібернетичної науки, зустріло в СРСР ідеоло-гічне протистояння і суворі репресії проти їх подвижників. Праці Г.Фреге, Б.Рассела, А.Уайтхеда в галузі розвитку логічних теорій кваліфікувались як ме-тафізичні за своєю основою, макроекономічне моделювання Дж.Кейнса _як аполо-гетика загниваючого імперіалізму. А розробка В.О.Базаровим, О.О.Богдано-вим, М.І.Бухаріним, М.Д.Кондратьєвим, В.В.Леонтьєвим та іншими вченими методів макромоделювання соціалістичної економіки (згодом ці методи стали наріжним каменем економічної кібернетики) сприйма-лися як відступ від марксистської діалектики на користь буржуазній науці.

Якщо ще у 20-ті роки проводились дискусії про побудову умовиводів, про мо-делювання економіки, виробництва, а проблемі управління та організації під-приємства була присвячена тематика близько 20 журналів, то, починаючи з 1930 р., всі прогресивні концепції, що виходили за межі компартійних догм, по-давлялися. Зокрема, тектологія О.О.Богданова заборонялась як ніби-то “один з варіантів суб’єктивно-ідеалістичної філософії”, яку “широко використовували вороги”. Симптоматична і оцінка кібернетики: “... Перед-чут-тя своєї близької загибелі примушує імперіалістів вигадувати антисуспільні теорії, такі, як кібернетика _про оточуючий нас світ хаотичної моралі, про буяння випадку у імовірнісному Всесвіті, про заперечення причинно-наслідкових зв’язків і про техноїзм-учення про оживаючі системи; кібернетика одна із тих лженаук, яка приречена на крах ще до загибелі імперіалізму”.

За умови протистояння кібернетиці та “електронному мозку” (тобто ко-мп’ютерові) народногосподарчі потреби в обробці інформації задовольнялись засобами аналогової та лічильно-перфораційної техніки. Позиції прибічників цих засобів посилюва-лись тим, що наукова громадськість ще не усвідомила ре-альних переваг комп’ютерної техніки: наші перші ЕОМ МЕСМ, БЕСМ, Стріла, М-2, які створені школами С.О.Лебедєва, Ю.Я.Базилевского, І.С.Брука на по-чатку 50-х років, були засекречені. Та під впливом ідей XX з’їзду КПРС (1956) і гострої потреби в обробці великих масивів інформації для прийняття точ-них, виважених рішень у галузях атомної енергетики, ракетної техніки, космо-навтики ідеологічне протистояння проти кібернетики пом’якшало. Це дало змогу виступити на захист цієї науки. Процесу визнання кібернетики була на-дана форма загальнонаукової дискусії, розпочатої за ініціативою О.А.Ляпунова (за участю А.І.Берга, В.М.Глушкова, А.І.Кітова, С.Л.Соболева, В.В.Солодов-нікова, С.Б.Яблонського). Як наслідок визначилась більш широка (порівняно з початковою) трактовка предмету та проблема-тики кібернетики як комплексної науки, що має єдиний предмет досліджень, єдиний (інформаційний) підхід, єдиний метод. Вона повністю охопила не тільки теорію алгоритмів, системний аналіз, теорію інформації, теорію ЕОМ та їх численні застосування в різноманіт-них системах управління, але і практику проектування таких машин та систем, що вивчалось раніше інформатикою.

10 квітня 1959 р. можна вважати днем ви-знання цієї науки: була організована наукова рада з комплексної проблеми “Кібернетика” АН СРСР, яку очолив А.І.Берг. Почалось розгортання системи обчислюва-льних центрів (ОЦ) республіканських академій наук, крупних НДІ та університетів, які становляться першими ланками організаційного об’єднання учених та осередками успішних досліджень з кіберне-тичної тематики, зокрема, в галузі розробки методів автоматизації програмування а допомогою операторної та адресної мов, компіля-торів цих мов та бібліотек стандартних підпрограм (А.П.Єршов, О.А.Ляпунов, М.Р.Шура-Бура, К.Л.Ющенко, Ю.І.Янов). На жаль, недовіра до кібернетики залишилася, але трансформувалась в типові для ідеологізованого суспільства безглузді перестраховки _в режимі підбору кадрів вчених та впровадження посиленого партійного прошарку, в надлишковій цензурі та прискіпливому засекречуванні отриманого передового досвіду, в створенні штучних тяганин на шляху випуску нових ЕОМ. А ігнорування ролі напівпро-відникової культури (у контексті ідеологічної боротьби проти космополітизму), яка бурхливо розвивалась у США, призвело до застою нашої ОТ на рівні лампових зразків, на базі яких введе-но в дію перші системи протиповітряної та протиракетної оборони тощо. У розвинених країнах з середини 50-х років уже вироблялись нові ЕОМ другого по-коління з багатократно вищим рівнем надійності, з’явились комп’ютерні ме-режі, реалізовано міжнародні мови програмування високого рівня ФОРТРАН, АЛГОЛ та ін.

Третій розділ. “Формування кібернетичних підходів до пізнання світу і створення засобів кібернетичної техніки. Роки 1959-1966”. Країна вступила в період кібернетичного ентузіазму, крупносерійного випуску та системного за-стосування ЕОМ (у рамках прийнятого семирічного плану комплексної автома-тизації виробництва) і регулярної підготовки кадрів. Розбудова узагальненої В.М.Глушко-вим, О.А.Ляпуновим, А.І.Бергом та іншими вченими інтегративної концепції наукового апарату кібернетики грунтувалась перш за все на досяг-неннях математики. Вона охопила математичну логіку, теорію імовірностей, обчислюваль-ну математику. До неї відноситься теорія інформації, що має спра-ву з кількісною мірою інформації, теорія кодування, що вивчає способи по-дання інформації у вигляді послідовності букв абстрактних алфавітів, та теорія алгоритмів, пов’язана з перетворенням таких послідовностей.

У рамках кібернетики сформувалась теорія дискретних автоматів, що вивчає довільні перетворювачі дискретної інформації, до якої примикають теорія формальних мов та граматик (яка становить основу загальної теорії знакових систем) і те-оретичне програмування. Неперервні та дискретні форми подання інформації вивчаються в таких розділах теоретичної кібернетики, як теорія випадкових процесів, теорія ігор та статистичних рішень і в методиці розв’язування склад-них оптимізаційних задач (лінійне, опукле, стохастичне та динамічне програ-мування, методи спуску, оптимізації на графах тощо).

Використовуючи наявний науковий апарат, зародилась і отримала розвиток більш специфічна для кібернетики проблематика штучного інтелекту (ШІ). А поява принципово нового методу машинного моделювання для експеримен-тального вивчення об’єктів та явищ за їх математичним описанням (без на-турального експерименту) поставила кібернетику в особливе положення щодо інших наук: вона охопила значно ширшу, ніж математика, сфе-ру міждисциплінар-ного застосування (практично всі знання, включаючи і ті, що не мають точного математичного описання), заклала підгрунтя комплексного підходу до дослідження складних систем, який становить основу теорії дослід-ження операцій та системного аналізу при обгрунтуванні прийняття рішень. Теорія складних систем керування посіла місце основного розділу кібернетики.

Виходячи зі специфіки предмету досліджень сформувались спеціальні га-лузево-орієнтовані напрямки: технічна кібернетика, яка вивчає складні технічні системи керування в усіх сферах застосувань, економічна кібернетика, що ви-вчає і організовує процеси управління в економічних системах, біологічна кі-бернетика, предметом якої є процеси управління в живих організмах, і військо-ва кібернетика (управління військами, бойовою технікою та засобами наве-дення). Серед прикладних напрямків перше місце посіла ОТ _основа технічної бази кібернетики; проектування ЕОМ, різноманітних цифрових пристроїв та методологія програмування стали, по суті, областями прикладного застосу-вання теорії автоматів і теорії алгоритмів.

Головні інтереси наукових колективів, які бурхливо формувались у ці роки, спрямовувались на вивчення математичних моделей реальних систем (від нейро-на до складних технічних, військових, соціально-економічних організацій), ро-зв’язання задач управління та комплексної автоматизації промисловості і формування нових розділів математики для обслуговування потреб кіберне-тики. При цьому отримано фундаментальні, пріоритетні у світі результати: працями В.М.Глушкова створено загальну теорію автоматів і алгебру алгоритмів, в рамках яких сформульовано новий рівень модельного подання ЕОМ у вигляді дискретного перетворювача (композиції операційного та керуючого автоматів) і розроблено теорію періодич-но-визначених функцій; цими працями закладено базу формального апарату сумісного проектування ЕОМ та програмного за-безпечення (ПЗ). Важливу роль у галузі синтезу електронних систем посіли та-кож труди Ю.І.Журавльова, О.Б.Лупанова, С.В.Яблонського. Шляхи оптималь-ного описання алгоритмів відкриті працями О.М.Колмого-рова по теорії склад-ності (ентропії) математичних об’єктів, працями Ю.І.Янова і О.А.Ляпунова за-кладено теорію схем програм. Широко відомі дослідження школи А.І.Мальцева по теорії моделей, побудована О.М.Колмогоровим алгоритмічна теорія інфо-рмації, створена О.О.Харкевичем теорія кодування а також методи регуляри-зації обчислювальних алгоритмів (В.К.Іванов, М.О.Лаврент’єв, А.М.Тихонов) та їх оптимізації (М.С.Бахвалов).

До пріоритетних розробок відносять також зворотний метод установлення вивідності при машинному доведенні стверджень (С.Ю.Маслов), методи мате-матичного програмування (Л.В.Конторо-вич, Л.С.Понтрягін), економіко-мате-матичне моделювання (А.Г.Аган-бегян, М.П.Бусленко, В.С.Немчинов), числове програмування складних оптимізаційних задач (праці В.О.Ємелічева, В.С.Миха-левича, М.М.Мойсеєва), де слід відзначити метод послідовного аналізу варі-антів (В.С.Михалевич) та метод субградієнту для багатовимірних задач (Н.З.Шор). Важливі результати отримані з системного аналізу та дослідження операцій засобами імітаційного моделювання (М.П.Бусленко, І.М.Коваленко), теорії масового обслуговування (Б.В.Гнеденко, І.М.Коваленко), теорії роз-писань (В.С.Танаєв, В.В.Шкурба), теорії ігор та статистичних рішень (М.М.Во-робйов, Ю.В.Прохоров, Б.Н.Пшеничний). Формуються й нові наукові напрямки _системотехніка як методологія проектування автоматизованих систем упра-вління на базі ЕОМ (праці В.М.Глушко-ва, Б.М.Петрова, В.І.Скурихіна), теорія стохастичного програмування (В.С.Михалевич, Ю.М.Єрмольєв), яка враховує вплив випадкових чинників при аналізі систем, теорія нейронних мереж (П.К.Анохін, Ю.Г.Антомонов).

Пріоритетні позиції досягнуто і по прикладних напрямках _розроблено принцип структурної інтерпретації мов високого рівня (В.М.Глушков), ко-нвейєрний принцип обробки інформації (С.О.Лебе-дєв), однорідні універсальні обчислювальні середовища (Е.В.Єв-реїнов) та ін. Всі базові серії ЕОМ першого покоління БЕСМ, Урал, Мінськ, М-20 розвинено до рівня архітектури другого покоління, з’явились безлампові керуючі ЕОМ (КОМ) та інтелектуальні міні-ЕОМ серії МИР. Здійснено перехід від арифметичних застосувань комп’ютерів до переважно системних форм їх використання у складі автоматизованих си-стем реального часу класів АСОД, АСДУ, АСУТП. Застосування кібернетич-них підходів розповсюдилось також на деякі сфери діяльності в галузях науки (інформаційний пошук, доведення наукових теорем, керування експеримен-том), проектування та випробування об’єктів нової техніки, програмованого навчання, моделювання стану організму та діагностики хвороб, розпізнавання та синтезу образів, організації космічних польотів, протиракетної оборони тощо.

Але в умовах напливу нових кадрів висуванців партії і вибуху кібернетичної ейфорії помилково вважалось, що ЕОМ можуть самостійно виконувати всі допо-міжні роботи по програмуванню задач, програмувати повністю автома-тично, а також виконувати всі функції аналогової техніки і приладів авто-матичного регулювання. Тому ПЗ, мови програмування та периферійне обладнання, начебто, не ма-ють істотної цінності, а соціальна користь від впровадження ЕОМ визначається ніби тільки економією від скорочення кількості обслуговуючих дану проблему мате-матиків.

Ці безглуздя та скорочення числа математиків загальмували праці по ПЗ другого покоління (що унеможливило реалізацію мультипро-грам-них режимів роботи ЕОМ), а транслятором з АЛГОЛ була обладнана лише одна ЕОМ М-20. Тяжкі наслідки спричинили також відсутність засобів периферії для стиковки цифро-вих КОМ з повсюдно існуючою промисловою автоматикою аналогового харак-теру та вже традиційне відставання з новітньої напівпровідникової технології, що спричинило занадто низьку надійність КОМ і неспроможність їх функці-онування в замкнених контурах автоматизації технологічних процесів. Тому серед масово впроваджених АСУТП виправдали себе лише одиниці; широко розрекламований державний план комплексної автоматизації не виправдався і не привів до очікуваної технологічної революції. Хоч відставання нашої ОТ стало очевидним, проте вивчення причин диспропорції між теорією та практи-кою і вивчення механізму гальмування прогресу ОТ підлягало цензурній забо-роні. За кордоном у ці ж роки вже впроваджувались ряди нових ЕОМ третього покоління з мультипрограмним ПЗ, реалізовано мови КОБОЛ, ПЛ/1, БЕЙСІК і екранні термінали, створено багато-процесорні супер-ЕОМ та континентальні комп’ютерні мережі. З’явились міні-ЕОМ, у сотні разів перевищуючі наші по ступеню на-дійності.

Четвертий розділ “Завершення формування кібернетики як науки, змі-щення інтересів на область впровадження систем високої складності. Роки 1966-1983”. Згідно з національними програмами автоматизації промислово-техно-логічних процесів, автоматизації керування науковими, економічними та військовими об’єктами надвисокої складності за допомогою АСУ та загально-державної автоматизованої системи ЗДАС установлені планові завдання по розбудові потужної кібернетичної індустрії та випуску ЕОМ третього поко-ління. Концептуальну основу обчислювальних процесів сформували матема-тична логіка, алгебра та теорія алгоритмів з їх численними відгалуженнями та тематичними розділами. Серед нових відгалужень з’явилась заснована на ідеях О.М.Колмо-горова загальна теорія нумерацій (Ю.Л.Єршов); розвиток теорії мо-делей О.І.Мальцева та конструктивного підходу А.А.Маркова передумовили нові досягнення М.О.Шаніна по теорії машинних (без участі людини) доведень теорем, а праці В.М.Глушкова з використанням методів схем програм послу-гували основою програмної логіки.

Специфічним відгалуженням теорії алгоритмів (і автоматів) є теорія ди-скретних перетворювачів інформації, прикладну цінність якої становить теорія алгоритмічного проектування ЕОМ нових поколінь, що спирається на апарат періодично-визначених функцій і алгебри структур даних (праці В.М.Глушко-ва). Розвивається теорія складності алгоритмів, теорії нескінченних, імовірнісних, ітератив-них та зростаючих автоматів (праці О.М.Колмогорова, Я.М.Барздіня, Р.Г.Бухарева, С.В.Яблонського). Другим специфічним відгалуженням є теорія формальних мов та граматик, що вивчає синтезуючі та аналізуючі моделі мов (праці О.В.Гладкого); перспективними напрямками стало співставлення грама-тик з автоматами (В.М.Глуш-ков, І.В.Вельбицький) та модельний аналіз син-таксичної структури речень (О.В.Гладкий).

Третє специфічне відгалуження теорії алгоритмів - це теоретичне програму-вання, що вивчає засновані О.А.Ляпуновим та А.П.Єршовим моделі (схеми) програм та системи їх еквівалентних перетворень і застосовується для обгрун-тування побудови та коректності ПЗ (праці А.П.Єршова, М.О.Криницького, Ю.І.Янова); побудовано моделі паралельного програмування, які довели пере-вагу асинхронного методу над послідовно-паралельним (В.Е.Котов, Е.Х.Тиугу), та теорію структур даних (В.М.Глушков, О.А.Летичевський).

Практично теорією математичних моделей, побудови алгоритмів та поста-новки математичних експериментів стала обчислювальна математика, в рам-ках якої створено теорію оптимізації числових методів (М.С.Бахвалов), теорію розв’язування оптимізаційних (В.Г.Бол-тянський) та некоректно поставлених задач (А.М.Тихонов), теорію аналітичних перетворень (В.М.Глушков) і засно-вано низку інших тематичних відгалужень та методів, направлених на еконо-мію інформацій-ного ресурсу.

Один з найпотужніших апаратів дослідження, що справив фундаменталь-ний вплив на кібернетику, сформували прикладні напрямки теорії випадкових процесів та математичної статистики. З ними пов’язана теорія інформації, но-вими напрямками якої є оптимізація методів кодування за параметрами склад-ності з використанням каскадних кодів (Р.Л.Добрушин, В.В.Зяблов), теорія бі-ноїдних кодів стосовно ефективності обчислювальних мереж (С.І.Самойленко) та нова проблематика теорії арифметичних кодів (Ю.Г.Дадаєв).

Другою величезною сферою застосування імовірнісних та статистичних уяв-лень є численні розділи теорії дослідження операцій. Серед них _теорія масо-вого обслуговування, головними задачами якої є дослідження вхідних потоків (І.М.Коваленко), дослідження систем з пріоритетним обслуговуванням (Б.В.Гне-денко), проблеми стійкості та оптимальності (О.О.Боровков); методика статис-тичних випро-бувань на ЕОМ, зокрема-теорія імітаційного та системного мо-делювання (М.П.Бусленко, І.М.Коваленко, М.М.Мойсеєв); теорія надійності функціонування складних організацій (систем), що охоплює статистичну їх оцінку, оптимальне резервування та керування запасами (М.П.Бусленко, І.М.Коваленко, Ю.К.Беляєв).

Остаточно сформовані теорія дослідження опера-цій, теорія імітаційного моделювання та математична теорія оптимізації (побу-дована працями Ю.М.Єрмольєва по стохастичним квазіградієнтам, працями А.Г.Аганбегяна по теорії макроекономічного моделювання, працями В.С.Миха-левича, М.М.Мойсеєва, І.В.Сергієнко, Б.Н.Пшенич-ного, В.О.Трубіна, Н.З.Шора, яка охопила числові методи оптимізації, багатокритеріальний вибір, теорію ігор та оптимальних розміщень) заклали в цілому комплексну базу математич-ної теорії складних систем _системного аналізу (теорії прийняття рішень), ме-тодологічну концепцію якого становить системний підхід.

Оволодіння все більш складними системами вимагало підви-щення інте-лектуалізації технічних засобів керування та розширення проблематики штуч-ного інтелекту. Серед отриманих тут пріоритетних результатів _створення тео-рії адаптивних та самонавчальних автоматів (М.А.Айзерман, Д.О.Поспєлов, Я.З.Ципкін), теорії розв’язуючиx правил для задач розпізнавання (Ю.І.Журав-льов), синтаксичної теорії розпізнавання (В.А.Ковалевський), а також методу діалогового доведення теорем на основі алгоритму очевид-ності (В.М.Глушков). Розроблені процедури формування розплив-частих (М.М.Бонгард) і складних (В.П.Гладун) понять. Досліджено організацію подачі знань шляхом узагаль-нених описів _фреймів (праці Д.О.Поспєлова) та шляхом структурування мов-них текстів засобами семантичних мереж (Е.Х.Тиугу). Вивчені задачі імітації психологічної сфери людини у робототехнічних системах (М.М.Амо-сов), за-дачі спілкування з ЕОМ на природних мовах (А.П.Єршов, О.С.Нарин’яні), пе-рекладу цих мов (О.В.Гладкий, О.С.Кулагіна), а також задачі діалогового роз-в’язання складних процедур проекту-вання, планування, програмованого нав-чання (В.М.Глушков, Ю.О.Кореляков). Як наслідок сформувались наукові основи створення баз знань, інтелектуальних запитально-відповідних та експе-ртних систем з природомовним спілкуванням.

З початку 70-х років інтереси вчених під впливом державного стимулювання перемістились на практичні проблеми обслуговування крупних наукових прог-рам інтенсифікації промисловості та економіки держави, що обумовило бурхли-вий розвиток галузево-орієнтованих та прикладних напрямків. Так, економічна кібернетика, яка охопила задачі сітьового та календарного планування, багато-критеріальної оптимізації та макроекономіки, зайнялась проблемами організації верхніх рівнів систем управління народногосподарськими процесами і розвива-лась працями А.Г.Аганбегяна, В.М.Глушкова, В.С.Михале-вича, М.П.Федорен-ка; системотехніка охопила проблеми автома-тизації середніх рівнів (праці І.О.Данильченка, С.Б.Михалева, В.І.Скурихіна, К.Н.Шихаєва); предмет техніч-ної кібернетики становили низові ланки АСУ та інших систем управління, автоматиза-ція технологічних процесів, наукового експерименту, проектування нової техніки та технологічна підготовка виробництва (праці С.В.Ємельянова, О.М.Летова, Б.М.Петрова, В.О.Трапезнікова, Я.З.Ципкіна). Роль людського фак-тору, життєдіяльність організму та можливість біонічних запозичень з найбільш доцільного вико-ристання інформаційних ресурсів та адаптації у складі систем управлін-ня вивчались біомедичною кібернетикою (праці М.М.Амо-сова, П.К.Ано-хіна, Ю.Г.Антомонова, Н.П.Бехтеревої). Досягнені реальні результати в ракет-но-космічній сфері та обороні, що є предме-том військової кібернетики.

Отже, остаточно сформована кібернетика за своїм статусом може розгляда-тись як комплексний науковий напрямок фізико-мате-матичного профілю, який базується на алгебро-алгоритмічному, імовірнісному та оптимізаційному фундамен-тах. Він охопив значно ширшу, ніж математика, сферу міждисциплінарних за-стосувань (практично всі людські знання) і зробився дієвим фактором прогре-су економіки, науки, технології, менеджменту. Отриманий за його найважливі-шими теоретичними напрямками світовий пріоритет дозволив підтримати у ці ро-ки високий науково-технічний та оборонний потенціал країни навіть за умови застою в сфері ОТ (прийнятним інструментом залишалась головним чином за-старіла модель другого покоління БЕСМ-6).

Причиною застійного стану в ОТ виявились два безглузді стратегічні прорахунки: стратегією створення засобів третього покоління стала його повна монополізація виробничими відомствами з відривом від прогресивної академічної науки і (другий) орієнтація на фактично нелегальне копіювання застарілих закордонних зразків з відтво-ренням їх на базі вітчизняної неякісної мікро-схемотехнології. Скопійовані громіздкі системи ПЗ виявились недбало документо-ваними і не вписувались в існуюче різноманіття методів організації обчислювальних процесів. До того ж монопольно випущені трьома відомствами засоби ОТ між собою не стикува-лись і за надійністю в десятки разів поступались закордонним прототипам.

Все це згубно вплинуло на компоновку та експлуатацію технічних комп-лексів і конфігурацій для створюваних різноманітних системних форм реально-го часу та складних систем класів САПР, АСУП, ГАСУ, ТАСУ, РАСУ та АСНД, обладнаних базами даних (з запам’ятовуванням інформаційних моде-лей об’єктів керування), і на послідовну інтеграцію цих систем у ЗДАС _прооб-раз сучасної ІНТЕРНЕТ. Проте промислова підтримка впровадженню нових перспективних вітчизня-них комплексів з боку відомств-монополістів практич-но не надавалась. Великої шкоди втіленню національних програм кібернетиза-ції суспільства нанесло також нерозуміння проблеми з боку владних структур, непідготовленість адміністрацій автоматизо-ваних підприємств та ігнорування досвіду вітчизняних досягнень і прорахунків, вивчення якого до того ж підда-валось цензурній забороні та засекречуванню. Тому ідея АСУ (максимальна кількість яких досягнена в 1989 р., становила 15580 одиниць), проект ЗДАС, а також і сама кібернетика були необ-грунтовано скомпрометовані. Грандіозна національна програма кібернетизації суспільства (що за витратами перевищувала космічну і ядерну програми), яка мала вивести нашу економіку із стану застою і довести перевагу соціалістичної системи господарства, виявилась нездійсненою за існуючих умов непідготов-леності та безглуздь. За кордоном, де інформатика та ОТ прогресували на заса-дах вільної конкуренції, уже з початку 70-х років були введені в дію високона-дійні мультипроцесорні комплекси четвертого покоління, які об’єднувались у склад міжнародних обчислювальних мереж Арпанет, Сайбернет, Інтернет та ін., а практично всі підприємства, що потребували автоматизації, були облад-нані ефективними засобами АСУ.

П’ятий розділ “Переосмислення практичних підсумків кіберне-тики, розбудова концептуальних засад інформатизації суспільства (з 1983р.)”. Майже чвертьвіковий період екстенсивного розвитку кібернетики змінився усвідом-ленням необхідності концентрації сил і засобів над інтенсифікацією робіт і підвищенням рівня практичної народногосподарської віддачі від кібернетики _створення якісної комп’ютерної техніки та ефективних засобів ПЗ, розвиткові засобів спілкування з ЕОМ, засобів комунікації та нових інтелектуальних сис-тем управління з урахуванням досвіду перших невдач. Узагальнена сукупність прикладних напрямків кібернетики (охоплених поняттям “обчислювальних те-орій”), які вивчають обчислювальні процедури, інформаційні процеси і систе-ми в соціальному середовищі, отримала статус синтезованої науково-практич-ної дисципліни інформатики (праці В.П.Веліхова, В.М.Глушкова, А.О.Дородні-цина, А.П.Єршова). Її предметом є інформаційні та комунікативні технології.

Концептуальну основу її наукової бази визначила теоретична інформатика, що базується на алгебро-алгоритмічному фундаменті. Вона охопила розроблені працями Я.М.Барздіня, В.М.Глушкова, А.П.Єршова, О.М.Колмогорова, С.С.Лавро-ва, В.А.Успенського, Е.Х.Тиугу, С.В.Яблонського прикладні напрямки матема-тичної логіки, теорії алгоритмів, теорії функціональних систем та дискретних авто-матів, включаючи теоретичне програмування, теорію формальних мов, грама-тик, паралельного програмування, теорію структур даних тощо. Найбільш ши-роке поле її практичних застосувань становить формування нових технологій побудови інформаційного, алгоритміч-ного, програмного і апаратного забезпе-чення програмно-технічних комплексів.

Центром уваги стали такі поняття, як практична нерозв’я-зуваність задач, складність обчислень та доведення стверджень про програми, концепція зміша-них обчислень, абстрактна модель трансформаційної моделі та ідея лексикона програмування як загального мовного середовища, що містить описання семан-тики. Ці поняття обумовили нові підходи до побудови ефективного ПЗ а також до усунення бар’єру між машинними та людськими мовами при спілкуванні з ЕОМ. Теоретична інформатика також становить собою джерело як формальних мов логіки та алгоритмів (більшість яких входить у мови програмування, логічного доведення стверджень, мови роботи ЕОМ), так і абстрактних моделей функці-ональних систем С.В.Яблонського, динамічних систем В.М.Глушкова (які одноразово описують процеси, породжені програмами, так і процеси функціо-ну-ван-ня апа-ратури) та структурних моделей розподілених обчислю-валь--них середовищ.

Всі ці математичні поняття та абстракції послугували розвиткові теорії проектування сучасних паралельних архітектур ЕОМ, багатопроцесорних ком-плексів, інженерних технологій ПЗ, нетра-ди-цій-них стилей програмування (пра-ці В.А.Бабаяна, І.В.Вельбицько-го, Ю.В.Капітонової, В.Є.Котова, О.А.Летичевсь-кого, Е.Х.Тиугу). Під впливом абстракцій теоретичної інформатики розроблені ефективні методи оптимізації машинних обчислень (праці М.С.Бахвалова), їх розпаралелення (праці В.В.Воєводіна), символьно-аналітичних перетворень та математичного експерименту з доказовими обчислен-нями (праці С.В.Ємелья-нова, О.А.Летичевського, О.А.Самарського), які дозволили побудувати нові на-укові гіпотези і прогнозувати нові ефекти в галузях фізики, хімії, біології, еко-номіки тощо.

Теоретико-імовірнісний фундамент інформатизації _це апарат теорії ви-падкових процесів та математичної статистики (праці шкіл Б.В.Гнеденко, І.М.Ко-валенко, О.М.Колмогорова, Ю.А.Розанова, Р.Л.Стратоновича). На його основі сформовано науковий інстру-ментарій теорії дифузійних процесів, гаусовських випадкових процесів, марковських процесів, ланцюгів Маркова, інструмента-рій статистичного моделювання та ін., що створили базу найбільш дієвих, гли-бокопроникаючих науково-методологічних засобів та підходів у справі обгрун-тування складних задач. Широкі застосування отримали вони при розв’язанні задач сучасної теорії інформації для кодування та організації обчислювальних процесів у середовищі мереж ЕОМ та колективних систем передачі даних (шко-ли Р.Л.Добрушина, В.О.Котельникова, В.І.Сіфорова), при розв’язанні задач з комплексної теорії дослідження операцій (з теорії масового обслуговування, з теорії надійності та катастроф складних систем, з теорії управління запасами, теорії профілактичних замін, математичного програмуван-ня, теорії ігор та ін.), а також з теорії імітаційного та системного моделювання (праці шкіл М.П.Бус-ленка, В.М.Глушкова, Б.В.Гнеденка, І.М.Коваленка, М.М.Мойсеєва, О.А.Са-марського).

Теоретико-оптимізаційний фундамент інформатизації для широкого засто-сування та обгрунтування задач керування великої розмірності становлять ма-тематичні методи багатокритеріальної оптимізації,