Беседы о поколениях ЭВМ

Н. Бусленко, В. Бусленко

©   Издательство "Молодая гвардия", 1977 г.

Все настойчивее вторгаются электронные вычислительные машины в науку и в народное хозяйство. О зарождении этих машин, принципе их действия, их развитии и влиянии на жизнь человека расскажут член-корреспондент АН СССР Н. Бусленко и его сын кандидат технических наук В. Бусленко.

- Говорят, что только с появлением ЭВМ третьего поколения удалось по-настоящему решить проблему АСУ - автоматизированных систем управления.

- Это верно. Такие машины создавались как раз для обработки больших массивов информации, поступающей от удаленных объектов!

- Ну а можно ли теперь, с появлением машин третьего поколения, надеяться, что наступит пора полного автоматического управления, без участия человека?

- Такая задача и не ставится! АСУ не предполагает исключение человека из процесса управления. Это человеко-машинная система! Компьютеру поручаются хотя и очень сложные, но все же лишь рутинные операции. Принципиальные же решения принимают люди!

Всякая автоматизированная система управления (АСУ) - лишь автоматизированная, а не автоматическая. Это означает, что, кроме электронной вычислительной машины, внешних и периферийных устройств, каналов передачи данных и других технических средств, снабженных математическим, информационным обеспечением, она обязательно включает и людей! И, разумеется, не только специалистов, обслуживающих всю эту технику и математическое обеспечение, а главное - работников аппарата управления - руководителей, принимающих ответственные решения по информации, которую готовит для них ЭВМ.

Пусть речь идет, например, о каком-либо министерстве, управляющем своей отраслью народного хозяйства. Здесь отрасль - управляемый объект, а министерство - орган управления. Тогода отраслевая АСУ представляет собой инструмент, при помощи которого министерство собирает информацию о состоянии подчиненных предприятий - заводов, фабрик, складов, конструкторских бюро и т.д., перерабатывает ее в команды управления и своевременно доводит их до исполнителей. Любую АСУ можно условно разделить на такие основные подсистемы: во-первых, автоматизированный информационный диспетчерский пункт, во-вторых, "банк данных" с программным и информационным обеспечением и, в-третьих, вычислительный центр с комплексом информационно-расчетных задач.

Что же представляют собой названные подсистемы?

Автоматизированный информационно-диспетчерский пункт (АИДП) - это главный "регулировщик и дирижер АСУ". Сотни терминалов, установленных в "горячих точках" объекта управления, посылают сюда самые разнообразные сведения. Рассортировать эти потоки информации, направить их в требуемые адреса, "закоммутировать" источники и потребителей сведений - вот нелегкая задача диспетчерских пунктов!

К АИДП подключены терминалы двух типов. Это периферийные устройства ввода-вывода информации на подчиненных предприятиях, и это автоматизированные рабочие места, расположенные в кабинетах сотрудников министерства.

Через терминалы первого типа идет информационный обмен между органом управления и подчиненным объектом, вводятся данные о состоянии управляемых объектов и выдаются команды органа управления.

В отраслевой АСУ состояние предприятий отражается в донесениях: ежедневных, еженедельных, ежемесячных, квартальных и годовых. Сюда в первую очередь включаются данные о выполнении производственных заданий - представляются сводки о выпуске продукции по каждой номенклатуре. Предприятия также информируют министерство об обеспеченности производства сырьем и комплектующими изделиями, о состоянии оборудования, об узких местах, угрожающих срывом плановых заданий, и т.д. Кроме того, регулярно представляется отчетная, финансово-плановая и статистическая информация.

С другой стороны, через эти же терминалы министерство отдает предприятиям оперативные распоряжения. Главки, управления и отделы министерства передают указания, корректирующие производственные задания и планы выпуска продукции. Они извещают предприятия о выделении дополнительных фондов на сырье, получение нарядов на предметы снабжения, об ожидаемом поступлении подвижного состава для отгрузки продукции и прочее, и прочее.

Терминалы второго типа, установленные в самом министерстве, кроме обычных средств ввода-вывода информации, нередко оборудуются дисплеями и рассчитаны на работу в режиме диалога. С их помощью работники министерства обращаются в "банк данных" АСУ за нужными справками, выдают запросы на дополнительные сведения с предприятий. Они же используются для ответов на запросы подчиненных предприятий или ввода распоряжений министерства, касающихся всех или некоторых элементов управляемого объекта.

Кроме собственно диспетчирования, АИДП, ао-первых, обрабатывает поступающую информацию и по заданному регламенту, в определенном порядке засылает ее в "банк данных" АСУ; во-вторых, регулярно готовит и автоматически выдает разнообразнейшие справки о состоянии подчиненных предприятий. Роль их чрезвычайно важна. Скажем, суточные справки готовятся к началу рабочего дня и дают возможность министру, его заместителям, начальникам главков и отделов министерства постоянно находиться в курсе событий и иметь исчерпывающие сведения о работе подчиненных предприятий. По этим данным работники министерства принимают оперативные решения, вмешиваются в ход событий, обеспечивая предприятиям возможность выполнения производственных заданий.

АИДП потому, собственно, и называется диспетчерским, что текущие к нему реки и ручьи информации от предприятий и работников министерства он разводит по заранее предусмотренным местам: одно - в справку министру, другое - в "банк данных", третье - на терминал определенного предприятия и т.п.

Очевидно, что реализация столь сложных функций невозможна без современной ЭВМ третьего поколения. Часто АИДП располагает даже самостоятельной ЭВМ, как это имеет место в отраслевой АСУ.

Вторая подсистема - 2банк данных" АСУ - представляет собой разновидность рассмотренной выше информационно-справочной системы, правда, достаточно сложную: здесь обычно велик объем информации и весьма разнообразны типы запросов и виды работ, призводимых над этой информацией.

Есть в этом банке, разумеется, все, что полагается "банку данных": ЭВМ (иногда отдельная не выделяется, а используется "по совместительству" машина АИДП), связанная через АИДП с терминалом работников министерства, а телеграфными или телефонными каналами - с терминалами подчиненных предприятий; есть и большая память на магнитных дисках или магнитных лентах; есть комплекс программ записи и корректировки информации; комплексы программ анализа информационных запросов, а также программы поиска и выдачи информации.

Большая память "банка данных" разделена на две части. В первой хранится так называемая постоянная, редко изменяемая информация: нормативы, цены, справочники, приложения, инструкции, регламенты, приказы и распоряжения вышестоящих инстанций и самого министерства и другие документы, которыми руководствуются сотрудники и министерства и подчиненных предприятий в повседневной работе. Здесь же находятся сведения об основных фондах предприятий, занимаемых площадях, производственном оборудовании, штатных, транспортных и других вспомогательных средствах. В эту часть памяти могут обращаться не только люди со своих терминалов, но и ЭВМ АИДП и ВЦ, если им по ходу расчета потребуются справочные данные.

Во второй части большой памяти располагается переменная, периодически изменяемая информация.

Сюда заносятся данные из суточных, недельных, месячных, квартальных и т.д. донесений подчиненных предприятий о состоянии производства (информационное поле АСУ), а также оперативные данные от вышестоящих и смежных ведомств.

И наконец, третья подсистема - вычислительный центр (ВЦ) АСУ. Он располагает одной или несколькими ЭВМ такой же или даже большей производительности, чем машина АИДП. В некоторых случаях все вычислительные функции всех трех подсистем - АИДП, "банка данных" и ВЦ - могут быть совмещены в одной, достаточно мощной ЭВМ. Машины ВЦ связаны и с "банком данных" в целях получения исходной информации для расчетов, и с машиной АИДП.

Обычно ЭВМ ВЦ работают в режиме разделения времени как системы коллективного пользования со всеми абонентами, имеющими терминальные выносные пульты.

Важнейшее место в работе вычислительного центра АСУ занимают вычисления, обеспечивающие оперативное управление отраслью. Сюда относится корректировка производственных заданий, вызванная как потребностями внутренней и внешней торговли, так и необходимостью ликвидации узких мест. Многие расчеты ведутся в связи с переходом на новые виды продукции, внедрением новой техники и оборудования, усовершенствованием технологии и организации производства.

Кроме того, ВЦ готовит справочные и отчетные материалы для вышестоящих ведомств, планирующих органов, государственной статистики, материально-технического снабжения, финансовых органов и т.д

Из сказанного можно получить примерное представление о масштабах программного (математического) обеспечения АСУ. В его состав входят программы внутреннего математического обеспечения каждой ЭВМ, имеющейся в АСУ, комплекс программ "банка данных", комплекс программ АИДП, выполняющих обработку поступающей информации и подготовку справок, комплексы программ для решения информационно-расчетных задач текущего и долгосрочного планирования, оперативного управления, учета и отчетности и других технико-экономических расчетов.

Кроме того, в математическое обеспечение включается также общая операционная система АСУ, организующая согласованную работу всех технических и программных средств АСУ. Общий объем программного хозяйства АСУ колеблется от сотен тысяч до миллионов команд ЭВМ.

Так выглядит отраслевая АСУ - автоматизированная система управления министерства или ведомства.

Аналогичный вид имеет и АСУ предприятия, или иначе, АСУП. Управляемыми объектами здесь являются отдельные цехи: заготовительные, сборочные, вспомогательные, - технологические линии и производственный прогресс предприятия в целом. Необходимо все же отметить, что плановые, отчетные и экономические расчеты занимают более скромное место. А в основном это и вопросы обеспечения ритмичности производства, и синхронизация различных технологических и производственных операций, и обеспечение бесперебойной работы станков-автоматов, автоматических линий, сборочных конвейеров и других агрегатов производственного оборудования.

К разряду АСУП можно отнести также АСУ целого ряда предприятий непроизводственной сферы: крупных складов, больниц, гостиниц, систем бронирования железнодорожных билетов, систем управления аэродромами, уличным движением и т.д.

Особо стоит подчеркнуть тот факт, что всякая АСУ предъявляет весьма высокие требования к ЭВМ, входящим в ее состав. И это понятно. Ведь АСУ является системой коллективного пользования с разнесенными по объекту управления терминалами. Она содержит "банк данных" с комплексом программ сбора, обновления и поиска информации. Наконец, на вычислительных машинах АСУ предусматривается реализация сложных расчетно-информационных процессов, связанных с решением задач управления. Таким разносторонним требованиям могут удовлетворять только ЭВМ третьего поколения.