Исаак Брук

Годы жизни

1902 — 1974

Род занятий

Электротехника и вычислительная техника

Родоначальник отечественных малых вычислительных машин

Биография

Предметы и документы

Библиография

Исаак Семенович Брук родился 8 ноября 1902 года в Минске в бедной семье служащего табачной фабрики. В 1920 году он окончил реальное училище, а в 1925 году — электротехнический факультет Московского высшего технического училища (МВТУ) им. Н.Э. Баумана. И.С. Брук начинал свою творческую жизнь как талантливый инженер-исследователь в области электроэнергетики. Его научная карьера развивалась стремительно. В 1935 году он увлекся моделированием мощных энергетических машин с помощью аналоговых вычислительных машин. В мае 1936 года ему без защиты была присвоена ученая степень кандидата технических наук, а в октябре того же года он уже защитил докторскую диссертацию.

В фонде Политехнического музея среди изобразительных материалов кроме замечательных портретов И.С. Брука есть очень интересная фотография Исаака Семеновича на фоне механического интегратора, им построенного (КП 29702/7). Еще в 1936 году он выполнил работу для Комиссии прикладной математики и группы технической механики Отделения технических наук АН СССР по анализу существовавших в мире на тот момент машин для решения дифференциальных уравнений. В статье "О механическом приборе для обыкновенных дифференциальных уравнений" (КП 26555/5), опубликованной в журнале "Автоматика и телемеханика",

И.С. Брук пишет: "В прикладной математике под давлением запросов техники появились механизмы, облегчающие расчеты, как например планиметры, простейшие интеграторы, гармонические анализаторы. "Набор" этих инструментов довольно ограничен. В настоящее время такие "думающие" машины стали насущной необходимостью, и техника располагает всем нужным для их осуществления". Далее описывается знаменитый интегратор, построенный Ванновером Бушем в Массачусетском технологическом институте. И уже в 1939 году на одном из заседаний Президиума Академии наук СССР И.С. Брук сделал доклад о механическом интеграторе, позволяющем решать дифференциальные уравнения до 6-го порядка, созданном под его руководством в лаборатории электросистем Энергетического института АН СССР (ЭНИН). Его доклад вызвал большой интерес — подобных вычислительных машин в СССР еще не было.

Ученый решил сложную техническую задачу — одних зубчатых колес в интеграторе имелось более тысячи. Его стойки с многочисленными перемычками и отверстиями для осей занимали зал площадью около 60 кв. м. Набор задачи, состоявший в установке шестеренок на определенные места, занимал от нескольких суток до нескольких недель. По современной классификации механический интегратор Брука — аналоговая вычислительная машина. Об этом свидетельствуют документы, находящиеся в настоящее время в Архиве РАН, из фонда Энергетического института им. Г.М. Кржижановского (ЭНИН), где Исаак Семенович с 1935 года возглавлял секретную лабораторию электрических систем (Ф. 209, on. 1, ед. хр. 35, 54, 56).

В годы войны ЭНИН, как и все другие научные институты, переходит на сотрудничество с военными организациями. В эти годы ученый работал над системами управления зенитным огнем, изобрел синхронизатор авиационной пушки, позволявший стрелять через вращающийся пропеллер самолета (Ф. 209, on. 1, ед. хр. 54, л. 15). По этим темам им был получен ряд авторских свидетельств. В 1943 году работа И.С. Брука "Прыгающая осколочная авиабомба" (Ф. 209, on. 1, ед. хр. 54, л. 9, 10) выдвигалась на присвоение Сталинской премии. Научно-техническая документация Энергетического института им Г.М. Кржижановского за 1940–1956 гг. хранится в Самарском филиале Российского государственного архива научно-технической документации (фонд ЭНИНа Р-249, г. Самара). В 1947 году Исаак Семенович был избран действительным членом Академии артиллерийских наук.

После войны исследования в области электротехники и по разработке новых вычислительных устройств были продолжены. Об этом свидетельствуют статьи И.С. Брука "Механический прибор для приближенного решения дифференциальных уравнений Пуассона-Лапласа" (1946 г., КП 26555/6), "Невозбужденный турбогенератор в асинхронном режиме" (1947 г., КП 26555/3), "Электрический минимизатор" (1948 г., КП 26555/1) "Электронный регулятор частоты" (1948 г., КП 26555/4). В цифровую технику И.С. Брук пришел, занимаясь разработкой аналоговых машин. Заинтересовавшись появившимися в конце 40-х годов публикациями о цифровых вычислительных машинах, он становится активным участником научного семинара, обсуждавшего вопросы автоматизации вычислительной техники. В августе 1948 года Совместно со своим сотрудником, молодым инженером Б.И. Рамеевым (в дальнейшем известным конструктором вычислительной техники, создателем серии "Урал"), Брук представил проект автоматической электронной вычислительной машины. В октябре того же года ими были представлены детально проработанные предложения по организации в Академии наук лаборатории для разработки и строительства цифровой вычислительной машины.

Немного позднее Государственный комитет Совета министров СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство выдал И.С. Бруку и Б.И. Рамееву авторское свидетельство за №10475 на изобретение цифровой вычислительной машины с приоритетом от 4 декабря 1948 года, которое хранится в персональном фонде Б.И. Рамеева в Политехническом музее. Это первый официально зарегистрированный документ, касающийся развития вычислительной техники в нашей стране. Специалистов в области создания электронной вычислительной техники в стране не было, и И.С. Брук пригласил на работу выпускников и дипломников Н.Я. Матюхина, Т.А. Александриди, М.А. Карцева. Все они впоследствии стали крупными учеными, конструкторами вычислительной техники. Таким образом, работы по созданию нового научного направления сочетались с подготовкой специалистов для новой области. В разделе "Основоположники отечественной вычислительной техники" экспозиции зала электронных вычислительных машин Политехнического музея можно увидеть фотографию (КП 26556/17), на которой Исаак Семенович сфотографирован в окружении своих соратников и учеников.

В апреле 1950 года И.С. Брук оформляет постановление президиума Академии наук СССР о разработке цифровой электронной вычислительной машины (ЭВМ) М-1 в лаборатории электросистем Энергетического института АН СССР (ЭНИН) в Москве. Руководитель работы — член-корреспондент АН СССР И.С. Брук. Исполнители — младшие научные сотрудники: Т.А. Александриди, А.Б. Залкинд, М.А. Карцев, Н.Я. Матюхин; техники: Л.М. Журкин, Ю.В. Рогачев, Р.П. Шидловский. Машина под руководством Исаака Семеновича была сконструирована и собрана выпускниками и студентами ВУЗов. Все они стали впоследствии крупными специалистами в области вычислительной техники. 15 декабря 1951 года директор Энергетического института АН СССР, академик Г.М. Кржижановский ставит свою подпись о завершении работ по созданию Автоматической вычислительной машины М-1.

Через 50 лет создатели этой машины собрались в Политехническом музее на юбилейную конференцию, их выступления с воспоминаниями были записаны на видеокассету. Автоматическая вычислительная машина М-1 была первой в Российской Федерации малой цифровой электронной вычислительной машиной с хранимой в памяти программой. В М-1 были использованы 730 электронных ламп и впервые, частично вместо электронных ламп — миниатюрные купроксные выпрямители, то есть полупроводниковые элементы. Эта машина стала первой в мире ЭВМ, в которой все логические схемы реализовывались на полупроводниках. В М-1 впервые была применена двухадресная система команд. В личном фонде И.С. Брука храниться подлинник Отчета по работе "Автоматическая цифровая вычислительная машина М-1 (КП 26555/8), переданный Т.М. Александриди в музей в 2001 году на конференции, посвященной 50-летию создания этой машины.

Окрыленный успехом, в апреле 1952 года Брук начинает новый проект — разработку вычислительной машины М-2. И уже через полгода новая машина была смонтирована и поставлена на отладку, а к лету будущего года заработала в полном объеме. На ней проводились расчеты по ядерным исследованиям для Института атомной энергии, по прочности плотин, строящихся тогда Куйбышевской и Волжской гидроэлектростанций, расчеты термодинамических и газодинамических параметров воздуха для задач, связанных с запуском ракет (КП 26555/10). О хороших характеристиках этой машины говорит тот факт, что она эксплуатировалась в течение 15 лет. Тем не менее, она не была запущена в серию. Сказалось противодействие со стороны Министерства машиностроения и приборостроения, которое как монополист в области производства электронной аппаратуры, не поставляло необходимые для сбора машины компоненты. Почти одновременно с конструированием М-2 Брук начал разработку машины М-3 (КП 26555/13). Но и ее внедрение встретило большие препятствия. В вину разработчикам было поставлено, что М-3 появилась "незаконно". Она была разработана в порядке личной инициативы. Тем не менее, этой машине повезло больше. На ее основе начали выпускаться ЭВМ в Армении, Белоруссии, Венгрии и Китае.

В 1955 году в журнале "Природа" И.С. Брук опубликовал свою знаменитую статью "Об управляющих машинах" (КП 26555/2), в которой сформулировал возможности и принципы построения управляющих машин, их отличия от универсальных ЭВМ, выдвинул ближайшие задачи в автоматическом управлении. На эти темы написаны и статьи 1957 года — "Электронные вычислительные машины — на службу народному хозяйству" (КП 26555/11), опубликованная в журнале "Коммунист", и "Человек и машина" (КП 26555/12) — в журнале "Техника молодежи". Подчеркивая необходимость и важность разработки и выпуска в нашей стране специализированных электронных вычислительных машин в статье "Об управляющих машинах" И.С. Брук писал: "Несмотря на сходство между управляющей машиной и быстродействующей цифровой вычислительной машиной, между ними есть существенное различие, вытекающее из очевидного различия условий применения. В математической машине, по крайней мере, на ранней стадии ее развития, можно было допустить некоторую ненадежность с вероятностью ошибок порядка единицы на несколько миллионов операций. Возможность повторения вычисления, позволяющая практически исключить ошибки, немыслима в управляющих машинах. Надежность их должна быть на несколько порядков выше, чем в математических машинах… Применение управляющих машин — неизбежный этап развития производства во всех областях, развития, которое приведет в социалистическом обществе к невиданному росту производительности труда, к дальнейшему его облегчению и подъему на более высокий уровень всей трудовой деятельности человека".

В 1956 году И.С. Брук выступил на сессии Академии наук СССР с докладом, где изложил главные направле­ния промышленного применения вычислительных ма­шин. Через два года под его руководством была подготовлена записка "Разработка теории, принципов построения и применения специализированных вычислительных и управляющих машин". Эти документы явились толчком для образования в СССР ряда научно-исследовательских организаций и конструкторских бюро по управляющим машинам и системам. В частности был создан Институт электронных управляющих машин (ИНЭ- УМ) Академии наук СССР. Первым его директором был назначен И.С. Брук, под руководством которого были созданы управляющие машины М-4 (1957–1960 гг.) для решения специальных задач в системах Радиотехнического института АН СССР (главный конструктор М.А. Карцев); М-5 (1959–1964 гг.) — для решения экономических задач, планирования и управления народным хозяйством; М-7−200 и М-7−800 (1966–1919 гг.) — для задач управления мощными энергоблоками (Конаковская ГРЭС, Славянская ГРЭС) и технологическими процессами. Будучи директором института, Исаак Семенович уделял много внимания нуждам растущего института, созданию здорового работоспособного коллектива, воспитанию высокой научной требовательности у своих учеников.

Выйдя в 1964 году на пенсию, И.С. Брук остался научным консультантом и руководителем научно-технического совета ИНЭУМ, продолжал живо интересоваться его работами. Безусловно, его весьма интересовали пути развития отечественной вычислительной техники. На рубеже 60−70-х годов в нашей стране среди специалистов проходила острейшая дискуссия по поводу дальнейшего развития электронных вычислительных машин. В работе "О производстве средств вычислительной техники и их применении в АСУ" Брук тщательно анализирует возможности выпускаемых в тот период ЭВМ и пишет о необходимости создания в нашей стране новых, более эффективно работающих машин.

За последние пять лет жизни им получено 16 авторских свидетельств, а всего ученому принадлежит более 100 научных работ, в том числе более 50 изобретений. Вклад И.С. Брука в развитие науки и техники отмечен четырьмя орденами Трудового Красного Знамени и рядом медалей. Последняя запись в трудовой книжке (КП 29702/1) от 10.06. 1974 года гласит: "Исключен из списков личного состава в связи со смертью". Исаак Семенович умер 6 октября 1974 года. Он похоронен в Москве на Введенском кладбище. В ноябре 2002 года исполнилось 100 лет со дня рождения Исаака Семеновича Брука, одного из основоположников отечественной вычислительной техники. С его именем связаны несколько важнейших событий в истории отечественной вычислительной техники:

  • разработка в 1951 году первой отечественной автоматической цифровой вычислительной машины с хранимой программой;
  • концепция малых ЭВМ для массовых инженерных и научных расчетов в НИИ и КБ, альтернатива концепции высокопроизводительных супер-ЭВМ;
  • постановка научной проблемы "Разработка теории, принципов построения и применения специализированных вычислительных и управляющих машин";
  • создание инженерной школы разработки и применения управляющих машин.

Исаак Семенович Брук был яркой личностью, талантливым организатором, очень заботливым человеком, не раз выручавшим своих молодых сотрудников. Среди его учеников такие известные конструктора вычислительной техники как Б.И. Рамеев (серия Урал"), М.А. Карцев (М-2, М- 10, М-13, специализированные комплексы для противовоз­душной обороны), Н.Я. Матюхин (М-3, "Тетива", специализированные вычислительные комплексы), Г.П. Лопато (серия "Минск"), Б.И. Наумов (управляющие вычислительные комплексы, серия СМ). Исаак Семенович Брук является пионером развития вычислительной техники в СССР и России. Его пионерские работы оказали сильнейшее влияние на развитие вычислительной техники в нашей стране в 40–60-х годах XX века.

Подготовлено по:

Смолевицкая, М.Э. И.С. Брук – родоначальник отечественных малых вычислительных и управляющих машин // Проблемы культурного наследия в области инженерной деятельности: сб.ст. – Вып.5. – М., 2007. – С.322 – 334. – Библиогр.: с. 333–334.