Цвет сверхдержавы - красный 4 Восхождение. часть 2(СИ)

СНЯТЬ С ТОКАРНОГО СТАНКА ДЕТАЛЬ

ПОСТАВИТЬ ДЕТАЛЬ НА ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК

ВЗЯТЬ ЗАГОТОВКУ

ПОСТАВИТЬ ЗАГОТОВКУ НА ТОКАРНЫЙ СТАНОК.

— И так далее. Понимаете? Чтобы такую программу понимал и мог составить каждый технолог, не имеющий понятия о всех этих чёртовых машинных кодах!

— Конечно, — согласился Лебедев. — Но на АЛГОЛе такую программу реализовать будет сложно.

— Тут нужен особый язык, которого ещё нет. Его ещё предстоит разработать.

Лебедев задумался, вспоминая. Что-то крутилось в памяти, он чувствовал, что решение есть, оно было прислано из 2012 года в составе полученного массива информации.

— Алексей Андреевич, а вот у вас толковый аспирант был, Ершов. Он перед аспирантурой у нас работал. Он сейчас где? — спросил академик.

— Ершов? Он сейчас заведует отделом автоматизации программирования в Вычислительном центре АН СССР.

— Дайте мне его телефончик, пожалуйста, — попросил Лебедев. — Я думаю, это тот человек, который нам нужен.

Сергей Алексеевич нашёл то, что искал. Александр Веденеев прислал вполне приличную подборку литературы по нескольким перспективным языкам, а также часть репозитория, содержащую не только бинарные пакеты, но и исходные коды. По ним в ИТМиВТ под руководством Лебедева уже переписали в машинных кодах ядро операционной системы (АИ, см. гл. 03-15). Сейчас перед учёными стояла похожая задача.

Андрей Петрович Ершов приехал к Лебедеву в ИТМиВТ через пару дней. Академик коротко пересказал ему свою недавнюю беседу с Ляпуновым.

— Вы ведь сейчас занимаетесь разработкой расширения АЛГОЛа? — спросил Лебедев.

— Не то что бы занимаемся... Пока это только предварительные намётки, — признался Ершов. — Идеи такие есть, но они, если честно, ещё не оформились во что-то конкретное.

— Сейчас правительство поставило перед нами задачу автоматизации производств, разработки программного обеспечения для робототехники. Есть одна зарубежная разработка, судя по всему, из числа закрытых, — сказал Лебедев. — Никакой открытой информации по ней нет, но чекисты постарались. Вот смотрите.

Он слегка повернул к Ершову стоящий у него на столе монитор терминала, и залогинился в БЭСМ-1М. Ершов с интересом смотрел на зелёные буквы и цифры, светящиеся на экране — ему обычно приходилось работать с машиной через телетайп, читая её ответы на бумажной ленте.

— Предположим, у нас есть язык, основные команды которого реализованы в виде коротких программ в машинных кодах, загружаемых, или даже непосредственно прошитых в постоянную память ЭВМ.

— Ого! То есть, программа не транслируется, а выполняется в режиме интерпретации, но со скоростью транслируемой программы? — тут же уточнил Ершов.

— Может и транслироваться, но задача трансляции в этом случае тоже упрощается, — ответил академик. — Ещё более важное свойство языка — можно комбинировать несколько операторов — «слов», в более сложное «слово», и сразу же обращаться к нему в программе. Вновь определённое слово заносится на вершину словаря языка. Смотрите.

Лебедев напечатал:

15 SPACES

На мониторе отобразилось Ok, перед которым было напечатано 15 пробелов.

— Теперь я выведу звёздочку, у неё код 42, — академик набрал на клавиатуре

42 EMIT

Нажал ввод и на экране появилась звёздочка «*»

— Чтобы каждый раз не писать, язык позволяет определить новые слова, — Лебедев набрал строчки:

: ЗВЕЗДА 42 EMIT ;

: ПОЛЕ 15 SPACES ;

: ЗВЕЗДЫ 0 DO ЗВЕЗДА LOOP ;

— Определение нового слова начинается с двоеточия и заканчивается точкой с запятой. Теперь, если ввести команду:

ПОЛЕ 3 ЗВЕЗДЫ

— Мы получим три звёздочки, отодвинутые от края экрана на 15 пробелов, — улыбнулся Лебедев. — Поняли принцип, Андрей Петрович?

Язык, который был нужен для решения задач, стоящих перед робототехникой, и который Лебедев показывал Ершову, назывался Forth. В 1959-м его ещё не существовало. Теперь предстояло адаптировать Forth к вновь разработанным советским ЭВМ.

(пример взят из книги Лео Броуди «Начальный курс программирования на языке Forth» и опробован на реализации gforth для Ubuntu, с русскими словами, приведёнными в тексте.)

— Принцип гениальный, Сергей Алексеич, — улыбнулся Ершов. — Этак можно будет по человечески написать 30 ПОВОРОТ ПО ЧАСОВОЙ, а не раскидывать значения в восьмеричном виде по регистрам и ячейкам памяти, да ещё адреса ячеек где-то хранить... Только вот надо бы основной словарь языка тоже перевести на русский.

— Да хоть на малаялам, просто обозначим слова основного словаря цифровыми кодами, а в конкретной локализации эти коды будут вызываться мнемониками на русском, английском, или вообще на суахили, — усмехнулся Лебедев. — Займётесь? Исходники я дам.

— Да с удовольствием! — обрадовался Ершов.

— На мехмате МГУ под руководством Николая Петровича Брусенцова недавно сделали очень необычную машину «Сетунь» с троичной логикой. ЭВМ использует ферритовые логические элементы, и получилась на редкость дешёвой и компактной, — продолжил Лебедев. — Я собираюсь рекомендовать её правительству для серийного производства, в первую очередь, в качестве управляющей машины и учебной ЭВМ для ВУЗов. Надо в первую очередь реализовать Forth для этой машины, а затем — для управляющей ЭВМ УМ-1НХ, которую разрабатывают в Зеленограде товарищи Старос и Берг. Потом будем внедрять его и на других наших ЭВМ, но «Сетунь» и УМ-1НХ — в первую очередь.

(В 1980 г Н.П. Брусенцовым был разработан язык ДССП, напоминающий несколько усложнённый Forth http://forth-j.narod.ru/dssp.htm)

— Да мне это самому интересно, — ответил Ершов. — Ведь, если подумать, то машина, работающая на таком языке, может сама себя программировать. В смысле, не просто транслировать программу в машинные коды автоматически, а определять новые слова в процессе работы и тут же их использовать. Это же один из путей создания искусственного интеллекта.

— Искусственный интеллект — проблема весьма интересная, но ей мы займёмся позже, — слегка охладил его Лебедев. — Сейчас надо сосредоточить все усилия на управляющих ЭВМ для промышленности.

Ершов с энтузиазмом взялся за дело. Основной словарь Forth был переведён на русский язык, ещё некоторое время ушло на адаптацию языка к машинным кодам ЭВМ «Сетунь». Для скорости вначале реализовали не все слова основного словаря, а лишь те, что были необходимы для управления манипулятором, рассчитывая дополнить словарь в следующей версии.

Параллельно несколько программистов писали на Forth программу для управления манипулятором. Наконец её впервые запустили на реальной ЭВМ. Две недели работали в три смены, вылавливая ошибки. Затем подключили к «Сетуни» манипулятор. Архитектура языка сильно упрощала отладку. Каждую команду, каждое движение можно было отладить в интерактивном режиме, обращаясь при этом напрямую к процедурам, написанным в машинных кодах. Уже отлаженные движения в виде новых «слов» Forth добавлялись в основную программу. Каждый день манипулятор «умнел», «разучивая» новые движения и обретая новые возможности. Наконец, механическая «рука» начала уверенно брать с лотка подачи заготовки и устанавливать их в патрон токарного станка. Это была победа.

Общий объём программы на Forth оказался даже меньше, чем объём памяти для машинных кодов, реализующих её «внутри» ЭВМ. Программа была написана «почти человеческим» языком, что привело в восторг заводских технологов МЗМА, на котором опробовали новую систему.

В конце июня образец гибкой производственной ячейки под управлением ЭВМ «Сетунь», оснащённый манипулятором и управляющей программой на Forth, показали в США на «Выставке достижений советской науки, техники и культуры» (АИ, см. гл. 04-12). Но целью разработки и внедрения была не «показуха» в Штатах. Пока программисты совершенствовали свою реализацию языка Forth и переносили её на разрабатываемую Старосом ЭВМ УМ-1НХ, к работе подключился Институт автоматики и телемеханики (ИАТ АН СССР), которым с 1951 года руководил академик Вадим Александрович Трапезников.