Виктор Михайлович Глушков внес значительный вклад в развитие фундаментальных исследований в области математики, кибернетики и вычислительной техники. Он создал теорию цифровых автоматов, дискретных преобразователей информации, микроконвеерных вычислений, автоматизированных систем управления, которые стали основанием общей теории вычислительных систем. Под его руководством разработано ряд отечественных вычислительных машин и систем управления на их базе, создано программно-технологические комплексы и системы обработки данных, которые широко используются на практике. Им предложено новые технологии проектирования ЭВМ и производство их элементной базы. Он создал научную школу теоретической кибернетики. В 1982 году Институту было присвоено имя В.М. Глушкова. |
|
Основатель и первый директор Института кибернетики, академик В.М. Глушков (1923-1982 гг.) |
Владимир Сергеевич Михалевич сделал большой вклад в развитие теоретической, экономической кибернетики и информатики. Большое знание имели его работы по теории оптимальных решений, непараметрической статистики, разработка математического аппарата экономической кибернетики и его практическое применение. Он создал и развил метод последовательного анализа вариантов, чем существенно обобщил теорию статистических решений и вычислительных методов динамического программирования. Этот метод дал возможность решать важные народнохозяйственные задачи в планировании, проектировании и управлении. Своими работами он способствовал созданию высокопродуктивных вычислительных систем, разработке соответствующего программного обеспечения, формированию информатики, как науки. В.С. Михалевич был инициатором разработки Национальной программы информатизации Украины, основателем научной школы математической оптимизации. |
|
Директор Института с 1982 по 1994 года, академик В.С. Михалевич (1930-1994 гг.). |
История института начинается с 1957 года, когда на базе лаборатории вычислительной математики и техники Института математики АН УССР был создан Вычислительный центр АН УССР, в 1962 году он был преобразован в Институт кибернетики АН УССР. Именно в этой лаборатории в 1950 году во время пребывания ее в составе Института электротехники АН УССР под руководством академика С.А. Лебедева было создано первую в СССР и континентальной Европе Малую электронную вычислительную машину "МЗСМ". С первых лет деятельности в Институте проводили глубокие теоретические исследования в области теории оптимизации, абстрактной и прикладной теории автоматов, теории дискретных преобразователей, теории искусственного интеллекта, теории программирования. |
|
Академик С.А. Лебедев. |
|
Методы и средства кибернетики были распространены на такие науки, как экономика, биология, медицина и на исследования сложных систем. Тем самым были заложены основы экономической, биологической, технической кибернетики, разработано эффективные подходы для моделирования и решения сложных многомерных задач. Наравне с фундаментальными исследованиями важное место в тематике отдано прикладным работам. С целью ускорения практической реализации разработок Института в 1963 году было создано Специальное конструкторское бюро математических машин и систем с экспериментальным заводом, а в 1980 году – Специальное конструкторское бюро математических машин и систем с экспериментальным заводом, а в 1980 году – Специальное конструкторско-технологическое бюро программного обеспечения, которое внесли значительный вклад в воплощение в жизнь достижений Института. |
В рамках исследований по созданию ЭВМ с высоким уровнем входных и внутренних языков уже в 60-е года были заложены основы для создания и внедрения в производство мини- ЭВМ для научных расчетов "Промінь" и семейство машин "МИР", которые стали фундаментом для становления в стране индустрии малых ЭВМ. В машинах этого класса реализовано принципиально новые идеи организации вычислительного процесса и его архитектуры, которые потом были широко использованы во всех отечественных и зарубежных ЭВМ. |
|
ЭВМ "МИР-1" |
Результатом работ по созданию управляющих машин была разработка серии ЭВМ широкого предназначения "Днепр", специализированных управляющих ЭВМ "Киев" и т.п. Создание первой отечественной машины "Днепр" положило начало развитию промышленного производства управляющих машин. В конце 60-х годов 30% парка ЭВМ в СССР составляли машины, созданные по разработкам Института. Постоянная работа над новыми принципами построения больших ЭВМ привела к разработке в 1966 году технического проекта большой вычислительной машины "Украина". Он не был воплощен в полном объеме, но в нем было заложено много идей, которые предусматривали то, что в дальнейшем использовали в американских ЭВМ 70-х годов. Благодаря предложенным и развитым концепциям машин неймановского типа, создано и в 1987 году передано в серийное производство первую в СССр супер-ЭВМ с макроконвеерной организацией вычислений "ЕС-1766", которая на тот момент не имела аналогов в мире. Одновременно было начато новое направление работ Института в сфере программирования – разработка теории и программного обеспечения параллельных вычислений. Предложенный макроконвеерный принцип организации вычислительных процессов у параллельных ЭВМ и развернутые теоретические исследования соответствующих моделей и структур данных, параллельных макроконвеерных вычислений разрешили достичь рекордной эффективности при выполнении сложных научно-технических расчетов и решении информационно-поисковых задач в массивах большого объема. В 1970-1980 годах разработаны теоретические основания, практические методы и способы создания мини- и макро-ЭВМ, ориентированных на различные области использования, а также микро-ЭВМ с гибкой архитектурой и высокими технико-экономическими параметрами. Были разработаны первые в стране экземпляры и начато серийное производство таких машин. В 1975 году совместно с НВО "Светлана" создано первую в стране микро-ЭВМ на больших интегральных схемах "Электроника-С5" и освоены ее серийный выпуск. Совместно с организациями и предприятиями отраслевых министерств создано базовые модели персональных ЭВМ ("ЕС-1840", "ЕС-1841", "Нейрон" и другие) с характеристиками, которые открывали широкие возможности автоматизации в разных сферах. Одновременно с развитием методов и средств создания ЭВМ проводили исследования, связанные с расширением сферы их использования. Развивались численные методы решения прикладных задач математики, механики, теории фильтрации, ядерной физики, электроники. Большое значение получили методы математического моделирования и использования ЭВМ при решении задач автоматического управления. |
|
Заложенные в 60-е года основы теории оптимальных решений в дальнейшем привели к созданию эффективных математических методов и средств решения задач оптимального управления и планирования. Наиболее важными из них были методы последовательного анализа вариантов, схемы метода вектора падения, обобщенные градиентные методы случайного поиска, методы теории дифференциальных игр и другие. Благодаря их развитию, выполнен значительный вклад в теорию и практику управления сложными процессами с использованием ЭВМ. |
|
Микро-ЭВМ "Электроника-С5" |
|
В частности, были решены важные научно-технические задачи расчета оптимальной загрузки металлургических производств, выбора организационных решений при построении магистральных трубопроводов, планирования перевозок нафтопродуктов по единой транспортной сети, управление водными ресурсами и т.д. В 1963 году В.М. Глушков выдвинул идею объединения вычислительных центров в общегосударственную сеть, построения на этой основе Общегосударственной автоматизированной системы сбора и обработки информации и Республиканской автоматизированной системы. В рамках создания автоматизированных систем разных уровней и предназначения в 1967 году впервые в стране, совместно с Львовским телевизионным заводом, была разработана автоматизированная система управления предприятием (АСУП) "Львов", которая содержала ряд принципиально новых технических и планово-экономических решений. На протяжении нескольких лет она была внедрена на десятках предприятий страны. Разработана и широко внедрена на многих металлообрабатывающих производствах страны одну из лучших систем управления технологическими процессами "Гальваник", которая в реальном масштабе времени решала большой комплекс задач, связанных с управлением гальваническим процессом. Системы "Львов" и "Гальваник" – одни из первых систем, с которых началось признание в стране АСУ, про это свидетельствовали присуждение их авторам Государственных премий УССР. В конце 60-х годов Институт стал одним из ведущих научных учреждений, роботы которого способствовали формированию научно-технической политики в области автоматизации и применения вычислительной техники во многих сферах деятельности. В конце 60-х годов Институт создана типичная АСУП "Кунцево" для управления многономенклатурными предприятиями машино- и приборостроительного профиля. Были широко внедрены типичные программно-технические комплексы "Марс", "Меркурий", "Барс" и другие. Были созданы и внедрены уникальные системы автоматизации проектирования в машиностроении, приборостроении, в транспорте. В общем, в 60-70 года в Институте разработаны и переданы в производство больше 30-ти оригинальных ЭВМ и компьютерных комплексов разного предназначения, которые не имели аналогов. В институте проводили активные работы по программному математическому обеспечению вычислительных центров коллективного пользования. Были предложены принципиально новые подходы к созданию баз данных и систем управления ними, а также методологические основы промышленного проектирования банков данных с использованием стандартных программных средств широкого предназначения, систем широкого предназначения. Математическое обеспечение больших систем, созданное в Институте, использовали в сотнях организаций. Среди них комплексы программ для систем автоматизированного обучения, проектирования и моделирования, медицинских и биологических систем и т.д. Были развиты исследования аппарата теории управления динамическими системами и его применение к созданию автоматизированных систем управления объектами с распределенными параметрами, технологическими процессами, физическими экспериментами и экологическими системами. Совместно с Управлением магистральных нефтепроводов "Дружба" Миннефтетранса СССР была введена в действие автоматизированная система управления магистральным нефтепроводом. В ходе начатых еще в 1959 году работ по искусственному интеллекту был создан ряд интеллектуальных систем, в частности распознавание изображений и устной речи. Разработан и внедрен ряд информационных медицинских, биологических систем. |
В первые года существования Института создан аппарат "искусственное сердце-легкие" для поддержки жизнедеятельности человека во время операций на сердце. В дальнейшем были разработаны и до этого времени широко используются в медицинской практике для лечения больных приборы "Миотон", "Миостимул" и их модификации. Значительным событием в жизни Института стало создание первой в мире "Энциклопедии кибернетики". |
|
Энциклопедия кибернетики. |
Благодаря актуальности научной тематики, масштабу и широте исследований, Институт в конце 80-х в начале 90-х был преобразован в комплексное научное учреждение, в состав которого водили собственно Институт кибернетики с учебным центром, Специальное конструкторское бюро математических машин и систем с инженерными центрами, Специальное конструкторско-технологическое бюро программного обеспечения и Вычислительный центр коллективного использования "Орбита". Он насчитывал 6500 сотрудников, из них более 70 докторов и около 600 кандидатов наук. В начале 90-х годов после распада Советского Союза, снизился спрос на практические разработки Института, и содержание такой большой организации стало проблематичным. Было принято решение про структурную реорганизацию Института и переориентацию прикладной тематики. На базе подразделений Института создали отдельные научно-исследовательские учреждения, объединенные в Кибернетический центр НАН Украины, куда сегодня входят Институт кибернетики имени В.М. Глушкова (базовое учреждение), Институт проблем математических машин и систем НАН Украины, Институт программных систем НАН Украины, Институт космических исследований НАН Украины и НКА Украины, Институт прикладного системного анализа МОН Украины И НАН Украины и Международный научно-учебный центр информационных технологий и систем НАН Украины и МОН Украины. За годы существования Института, наравне с работами в области теории и практики создания высокопродуктивных вычислительных машин, средств вычислительной техники и проблемно-ориентированных комплексов разного предназначения, тут интенсивно развивали принципиально новые математические методы оптимизации для решения задач большой размерности, стохастической и дискретной оптимизации, выполнялись работы по теории дифференциальных игр, имитационных методов моделирования. Были получены фундаментальные результаты в области теории программирования, системного анализа, защиты информации, теории и практики создания баз знаний, систем искусственного интеллекта, общей теории управления, информационных технологий, математического обеспечения для широко спектра средств вычислительной техники и систем обработки данных, методов прогнозирования. На базе полученных теоретических результатов разработаны прикладные информационные технологии для решения насущных практических задач: создано информационные технологии для решения оптимизационных задач, которые возникают при моделировании экономических процессов, проектировании объектов теплоэнергетики, решении проблем экологии и защиты окружающей среды. К ним относится ряд технологий, направленных на анализ состояния грунтов, вопросов рационального построения различных технических конструкций, в частности гидросооружений, оценки эффективности инженерных мер для препятствия экологических катастроф. Разработаны эффективные методы для решения широкого класса задач анализа надежности сложных технических систем, оценки риска экологически небезопасных производств, создания высоконадежных систем защиты информации. Было положено начало новой технологии разработки программного обеспечения – инерционному моделированию. Широко внедрено в отечественных и российских организациях по геофизическим исследованиям информационную технологию "ГеоПоиск" для комплексной интерпретации данных геофизических исследований скважин, разработано и предложено для использования технологию "РТС-метан" для экономико-математического моделирования схем утилизации шахтного метана. Решены прикладные задачи управления космическими аппаратами, мягкой посадкой летательных аппаратов, поиска движущихся объектов в водной среде и т.п. Создано технологии регистрации, отображения и анализа параметров магнитного поля сердца человека с целью диагностики его болезней (совместно с Институтом кардиологии имени Н.Д. Стражеска АМН Украины). Важным направлением деятельности Института является выполнение заданий Национальной программы информатизации Украины, в частности создание информационных технологий автоматизации деятельности органов государственной власти. Также разработаны:
Одним из важнейших достижений Института является создание в 2004-2007 годах семейства суперкомпьютеров для информационных технологий (СКИТ) – высокоэффективных вычислительных кластерных систем на современной элементной базе. Возможность эффективной интеллектуальной обработки больших по объему баз знаний и данных обеспечивает им существенные преимущества. Уже сегодня на кластерных супер-ЭОМ реализован ряд информационных технологий для решения важных классов задач практического использования. Суперкомпьютеры семейства СКИТ объединены в суперкомпьютерный комплекс с продуктивностью приблизительно 6 триллионов операций в секунду. Через сеть Internet он обслуживает вычислительные потребности научного сообщества НАН Украины и университетов и является одним из суперкомпьютерных узлов в международной грид-системе. Это дает возможность решать принципиально новые задачи трансвычислительной сложности в области науки, экономики, экологии, сельского хозяйства, техники, защиты в космической и других областях. |
|
Основными направлениями научных исследований Института сегодня являются:
|
|
Суперкомпъютерний комплекс (СКИТ) |
|
На протяжении пятидесяти лет в Институте кибернетики имени В.М. Глушкова НАН Украины сформированы научные школы по компьютерной математике и дискретной оптимизации, математической теории вычислительных систем и искусственного интеллекта, системного анализа и стохастического программирования, математической теории надежности и теории программирования, которые признаны во всем мире. Кроме научных достижений Институт осуществляет также большую научно-организационную работу, которая направляется Ученым советом Института – коллегиальным совещательным органом управления его деятельностью. При Институте действуют специализированные ученые советы по вопросам защиты докторских и кандидатских диссертаций: аспирантура и докторантура Института ведут подготовку по многим специальностям в области информатики. В стенах учреждения подготовлено около 250 докторов и больше 1000 кандидатов наук. Большое внимание уделяют роботе с студенческой молодежью. При Институте работают филии кафедры вычислительной математики Киевского Национального университета имени Т. Шевченка, кафедры автоматизированных систем обработки информации и управления Национального технического университета Украины "Киевский политехнический институт", кафедра теоретической кибернетики и методов оптимального управления Московского физико-технического института. Институт издает три международных научных журнала, которые переиздаются за рубежом: "Кибернетика и системный анализ", "Управляющие системы и машины" (совместно с Международным научно-учебным центром информационных технологий и систем), "Проблемы управления и информатики" (совместно с Институтом космических исследований), сборники научных работ "Компьютерная математика", "Теория оптимальных решений", "Компьютерные средства, системы и сети", "Кибернетика и вычислительная техника" (совместно с Международным научно-учебным центром информационных технологий и систем). Учеными Института издано больше 400 монографий и опубликовано десятки тысяч статей, значительную часть которых переведено за рубежом, получено сотни авторских свидетельств. Фонд научно-технической библиотеки Института насчитывает около 300 тысяч единиц. Институт выполняет значительную координационную работу в области информатики, благодаря сотрудничеству с международными координирующими организациями и участии его в координационных, научных и экспертных советах, руководству научными программами. По инициативе Института разработана Национальная программа информатизации и ряд законодательных актов относительно ее выполнения. Институт является базовой организацией кибернетического центра НАН Украины, Национального комитета Украины по информатике, Научного совета "Кибернетика", Научного совета "Интеллектуальные информационные технологии" Национальной академии наук Украины, Украинской федерации информатики, которая входит в состав международной организации CEPIS. Международные связи Института охватывают широкий круг ведущих научных центров мира. Среди них – Международный институт прикладного системного анализа, Кеплеровский университет (Австрия), Цюрихский университет, Институт исследования операций (Швейцария), Технический университет имени Отто фон Герике (ФРН), Ельский университет, Университет Флориды (США), Лондоский Сити-университет и другие. Большое внимание уделяют сотрудничеству с научно-исследовательскими институтами Российской академии наук и ведущими учебными учреждениями России. Это вычислительный центр имени А.А. Дородницина, Институт вычислительной математики, Центральный научно-исследовательский институт имени А.Н. Крылова, Институт проблем информатики, Международный центр астрономии и биологических исследований, Математический институт имени В.А. Стеклова, Институт проблем механики, Институт математики и механики Уральского отделения РАН, Московский физико-технический институт, Санкт-петербуржский государственный университет и другие. Плодотворные научные связи поддерживаются также с научными центрами других стран СНГ. Институт имеет большой опыт сотрудничества с международными научными организациями, при поддержке которых успешно выполнено десятки научных проектов. Институт ежегодно проводит международные конференции в области информатики и активно учувствует в многочисленных научных форумах многих стран мира. Научные достижения Института отмечены двумя Ленинскими премиями, 29 государственными премиями СССР и Украины, больше 40 именными и другими премиями. Национальной академией наук Украины учреждены премии имени выдающихся ученых, с именем которых связаны становление и развитие Института – С.А. Лебедева, В.М. Глушкова, А.А. Дородницина, Н.М. Амосова. |
|
|
|
Академик НАН України Н.М. Амосов. Сделал значительный вклад в развитие биологической и медицинской кибернетики. |
Академик А.А. Дородницин. Внес значительный вклад в становление Института и развитие его тематики. |
Признанием достижений института является присуждение В.М. Глушкову Всемирным компьютерным обществом в 1997 году медали "Пионер вычислительной техники", избрание ведущих ученых Института иностранными членами научных обществ, почетными докторами, профессорами ведущих зарубежных и отечественных университетов. Сегодня Институт насчитывает порядка 700 сотрудников, из них в 26 отделах работает больше 400 научных сотрудников, среди которых 17 членов Национальной академии наук Украины, 59 докторов и больше 160 кандидатов наук, 8 Заслуженных деятелей науки и техники и Заслуженных изобретателей Украины. |