ЛАБОРАТОРИЯ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ И АВТОМАТИЗАЦИИ

Отчет за 1966 год

В соответствии с решениями Ученого совета Объединенного института ядерных исследований и Комитета полномочных представителей в ОИЯИ во второй половине 1966 года создана Лаборатория вычислительной техники и автоматизации.

О структуре ЛВТА

В Лаборатории вычислительной техники и автоматизации созданы следующие 7 отделов:

1. Отдел базисных вычислительных машин, занимающийся эксплуатацией базисных машин М-20-1, М-20-2 и в будущем - машины БЭСМ-6.

2. Отдел измерительных центров лабораторий, эксплуатирующий и обслуживающий измерительные машины. Его задачей является также развитие измерительных центров на базе вычислительных машин и обеспечение связи их с экспериментальным оборудованием измерительных центров.

3. Отдел автоматизации разрабатывает автоматические сканирующие устройства, просмотровые столы и полуавтоматы, а также электронные устройства, необходимые для оснащения измерительных центров лабораторий.

4. Отдел обработки фильмовой информации, в котором сосредоточена обработка на автоматах, полуавтоматах и просмотровых столах фильмовой информации.

5. Математический отдел обработки экспериментальных данных, в функции которого входит создание новых программ и математическое обслуживание базисных и периферийных машин, а также обеспечение программами основных методических разработок Объединенного института ядерных исследований (сканирующих устройств, полуавтоматов и т.д.).

6. Отдел вычислительной математики, развивающий математические методы в приложении к задачам физики элементарных частиц и ядра и проводящий сложные расчеты в области физики ускорителей, реакторов и т.д.

7. Производственно-технический отдел и отдел обслуживания.

К настоящему времени все отделы укомплектованы руководителями, во всех отделах организованы научно-исследовательские группы, подобраны руководители этих групп.

В июне-июле 1966 года группой специалистов Института и стран-участниц была подготовлена записка о перспективном плане развития вычислительной техники и средств автоматизации в Объединенном институте ядерных исследований в текущем пятилетии. Предложения и рекомендации, содержащиеся в этом документе, были одобрены дирекцией. В настоящее время принимаются меры для реализации указанных рекомендаций в отношении:

а) оснащения измерительно-вычислительного комплекса Объединенного института ядерных исследований большой вычислительной машиной БЭСМ-6 и парком средних машин класса БЭСМ-4;

б) создания системы математического обслуживания в Институте на базе использования языка ФОРТРАН в качестве основного логического языка для работы на электронно-вычислительных машинах;

в) оснащения имеющихся в Институте и приобретаемых вычислительных машин устройствами внешнего оборудования.

Ниже приводится краткий отчёт о деятельности отделов Лаборатории вычислительной техники и автоматизации в 1966 году.

Вычислительный центр

Большие работы по созданию программ и организации счета были выполнены в связи с Международной конференцией по физике высоких энергий в Беркли, состоявшейся в сентябре 1966 года.

Ритмично работали вычислительные машины М-20. До их остановки на планово-профилактический ремонт было выдано полезного машинного времени на М-20-1 - 4887 часов (до 26 сентября), на М-20- II - 3517 часов (до 31 августа). Машина "Минск-2" обеспечила бесперебойный ввод и передачу на М-20 всех экспериментальных данных с измерительных полуавтоматов и данных, поступающих по кабелю с анализаторов ЛНФ. Произведена наладка и запущена в эксплуатацию в мае 1966 года ЭВМ БЭСМ-ЗМ. До 1 октября на ней выдано 2230 часов полезного машинного времени. Наряду с эксплуатацией электронно-вычислительных машин проводилась их модернизация и повышалась надежность иx действия.

1. Модернизация ЭВМ. Разрабатывались технические задания, создавались схемы и производилась модернизация электронно-вычислительных машин для функционирования их на линии с искровыми камерами и измерительными полуавтоматами. На БЭСМ-3М была расширена оперативная память до 8 тыс. ячеек и введена соответствующая команда для работы со вторым кубом запоминающего устройства. Произведена разработка соответствующих схем для обеспечения связи машины БЭСМ-3М с входным-выходным регистром по приемке (или выдаче) информации с внешнего канала, а также схемы системы прерывания для работы БЭСМ-3М в режиме разделения времени между задачами.

Рис. 1. На вычислительной машине «Минск-22» установлено устройство широкой печати. С его помощью можно выводить из машины текстовую информацию. Длина строки – 128 позиций.
На снимке: техник Н.Б.Безрукова проверяет качество пленки.

Для машины "Минск-2" изготовлено устройство охраны памяти. Создана программа «диспетчер», обеспечивающая возможность автоматической работы электронно-вычислительных машин с 8 различными программами и внешними объектами.

2. Создание систем обработки экспериментальных данных на базе электронно-вычислительных машин М-20, "Минск-2" и БЭСМ-3М. Велись работы над составлением системы программ для обработки снимков с больших пузырьковых камер и усовершенствовалась ранее созданная система программ для пузырьковых камер с двумя объективами. Программа для больших пузырьковых камер будет универсальной геометрической программой для обработки экспериментальных данных, полученных при фотографировании одного события несколькими объективами. Построение программы позволит легко настраиваться на ту или другую камеру путем задания констант, характеризующих камеру.

Усовершенствование эксплуатируемой системы программ обработки данных производилось в основном для улучшения эксплуатационных качеств программ путем выявления и устранения причин, вызывающих отказы при счете, введения более совершенных методов поиска начального приближения для горизонтальных и коротких следов, выброса точек и т.д. Создавались специальные программы для обеспечения возможностей обработки экспериментальных данных с использованием магнитной ленты в качестве промежуточного носителя информации.

Разрабатывались методика и алгоритмы программ управления полуавтоматическими измерительными приборами, работающими на линии с электронно-вычислительными машинами. Создан упрощенный вариант программы управления полуавтоматами с машины БЭСМ-3М, ведется написание основного варианта программы. Упрощенный вариант позволяет вести накопление данных под контролем с измерительных полуавтоматов при условии проведения измерений событий, которые должны обрабатываться по одной программе. При этом возможно присоединение до 8-10 измерительных полуавтоматов к электронно-вычислительной машине. Создан также первый вариант программы управления группой полуавтоматов (до 5-8) с электронно-вычислительной машины "Минск-2". Завершается составление основного варианта программ с использованием обратной связи

Созданы алгоритмы управления с электронно-вычислительной машины БЭСМ-3М работой искровых камер и методики съема и предварительной обработки данных в режиме на линии и вне линии. Составлены и отлажены программы, и с их использованием проведен пробный эксперимент по рассеянию -мезонов на протонах. При работе в режиме на линии производился съем данных с искровых камер, контроль правильности действия искровых камер и всей системы в целом, данные накапливались на магнитной ленте. С помощью программы для режима вне линии производилась полная обработка данных, накопленных в режиме на линии. При проведении опытного эксперимента было зарегистрировано около ста тысяч событий, из которых за 8 часов функционирования машины БЭСМ-3М было отобрано порядка сотни полезных событий. Накопленные данные обрабатываются, и результаты обработки будут использованы для создания оптимальных алгоритмов построения управляющих программ и программ обработки для будущих экспериментов. Работа по этой тематике велась совместно с ЛВЭ.

Проводилась эксплуатация и дальнейшее совершенствование системы программ обработки спектрометрических данных. В связи с созданием в ЛВТА специальной группы обработки спектрометрических данных первоначальный проект системы программ обработки с анализатором ЛНФ на «Минск-2» был изменен с целью обеспечения возможности работы одновременно с несколькими объектами (ЛНФ, ЛЯР, ЯС, РХ) при одновременном расширении библиотеки стандартных программ для предварительной и окончательной обработки экспериментальных данных. Сдана в эксплуатацию программа с простой предварительной обработкой спектрометрических данных на электронной машине «Минск-2» с использованием обратной связи.

3. Создание системы математического обеспечения на электронной машине БЭСМ — 6. Для проведения работ по созданию системы математического обеспечения электронной машины БЭСМ-6 организована тематическая группа. Эта группа разработала общую схему системы математического обеспечения БЭСМ-6, подготовила технические задания на отдельные ее части (трансляторы с языков ФОРТРАН и АЛГОЛ, АССЕМБЛЕР, ЛОУДЕР, стандартный массив, язык управления мониторной системой, стандартный мнемонический код для БЭСМ-6). Готовятся отдельные части транслятора с ФОРТРАНа и системы. Транслятор с ФОРТРАНа позволит широко использовать библиотеку программ обработки экспериментальных данных, имеющихся в европейских и американских физических центрах. Работа по этой теме выполняется совместно с ВЦ МГУ.

Начата подготовка к созданию библиотеки программ обработки экспериментальных данных на БЭСМ-6 на языке ФОРТРАН. Производится изучение системы обработки данных на ФОРТРАНе в ЦЕРНе, разрабатываются проекты внедрения этой системы в Дубне.

4. Методы решения задач ядерной физики. Были найдены методы решения нелинейных задач путем введения параметра. Велись работы по теоретико-вероятностным методам и моделированию физических процессов методом Монте-Карло. Разрабатывались новые методы минимизации функционалов, а также методы по программированию и выполнению расчетов ускорителей (циклотрон, синхрофазотрон, Серпуховский ускоритель, релятивистский ускоритель). Разрабатывалась методика и выполнялись вычисления на ЭВМ по теме: "Теория квазичастичных и фононных возбуждений сложных ядер с потенциалом с размытым краем".

Рис. 2. "Получили время". Радиохимики Лаборатории ядерных проблем научные сотрудники Х.Штрусный и Н.А.Бонч-Осмоловская обрабатывают на электронно-вычислительной машине результаты экспериментов по исследованию изотопов редких земель.

Кроме того, в Вычислительном центре создано графическое устройство для автономного вывода данных на график с перфокарт. Продолжались работы по изготовлению устройства для подготовки перфокарт с информацией на АЛГОЛе. Создана радиоэлектронная группа, и ею начато изучение машины БЭСМ-6. Созданы технические описания математического обеспечения машин М-20 и "Минск-2". Подготовлено техническое описание системы программ обработки данных фильмовой информации.

Рис. 3. Отдел обработки фильмовой информации Лаборатории вычислительной техники и автоматизации оснащен измерительными полуавтоматами для обработки камерных снимков. Координаты точек на треке полуавтомат перфорирует на бумажную ленту. Ведется наладка системы непосредственной связи полуавтоматов с вычислительной машиной.
На снимке: оператор В.Чернышова и руководитель группы Лаборатории высоких энергий доктор физико-математических наук М.И.Соловьев.

Отдел обработки фильмовой информации

Отдел был образован в октябре 1966 года на базе измерительного отдела ЛВЭ и измерительной группы ЛЯП. За 1966 год измерительным отделом ЛВЭ, измерительной группой ЛЯП и отделом обработки фильмовой информации было измерено 200 000 треков, что соответствует 65 000 событий (в трехлучевом исчислении). Основная часть измерений была выполнена на полуавтоматических установках, разработанных в ОИЯИ. В настоящее время ведется наладка системы непосредственной связи этих полуавтоматов с вычислительной машиной, что должно увеличить производительность труда при измерениях.

Рис. 4. Полупроводниковая вычислительная машина БЭСМ-3М предназначена для работы «на линии» с измерительными полуавтоматами. Прием данных от полуавтоматов осуществляется в режиме прерывания.
На снимке: ст. инженер И.Н.Кухтина у пульта БЭСМ-3М.

Группой организации обработки совместно с ЛВЭ и математическим отделом ЛВТА рассмотрен алгоритм определения импульса неизлучающей частицы, движущейся в рассеивающей среде, помещенной в неоднородное магнитное поле. Подробное рассмотрение задачи идентификации каналов реакций позволило получить формулу, подтверждающую эмпирическое правило, согласно которому предпочтение отдается гипотезе, характеризующейся большим числом уравнений связи, если для обеих гипотез лежит в доверительном интервале.

Для исключения ряда ручных операций сортировки перфокарт, содержащих информацию об идентифицированных событиях, была составлена специальная программа вычисления эффективных масс и других кинематических характеристик, работающая с магнитной ленты.

Отдел автоматизации

В 1966 году разрабатывались и изготавливались блоки и узлы установок для автоматической обработки снимков с пузырьковых и искровых камер. Создавались системы связи автоматов с электронно-вычислительными машинами.

Изготовлена линия связи измерительный павильон ЛВЭ - БЭСМ-3М с передачей информации параллельным кодом. Проведена пробная эксплуатация линии. Переделаны и подключены 5 полуавтоматов на линии с БЭМС-3М. Разработана электронная аппаратура съема информации с бесфильмовых ферритовых искровых камер.

Ряд работ был связан с обеспечением эксперимента группы Хачатуряна (ЛВЭ): изготовление камер для эксперимента, изготовление схем питания и управления, наладка аппаратуры на пучке, проведение экспозиции для набора статистики на пучке 2000 часов, модернизация аппаратуры - изготовление опытных камер и усовершенствование аппаратуры с целью улучшения параметров и контроля и повышения надежности. Велась разработка систем питания установок с искровыми камерами для групп Любимова, Оконова (ЛВЭ).

Научно-экспериментальная группа

Группа продолжала исследовательскую работу на шестиметровом синхроциклотроне ОИЯИ в соответствии с планом ЛЯП на 1966 год, предусматривающим изучение группой рр-взаимодействия при 660 Мэв с целью получения новых данных о природе сильного взаимодействия, необходимых для дальнейшего уточнения фазового анализа выше порога одиночного образования -мезонов.

В течение 1966 года была изготовлена электронная аппаратура к метровой искровой камере - анализатору поляризации быстрых протонов, написана программа анализа на машине "Минск-2" поляризационных данных, получаемых при помощи искровых камер. Изготовлено оборудование для большой стримерной камеры.

На синхроциклотроне были проведены эксперименты по указанной теме - измерялась поляризация протонов в неупругих pp-соударениях при 670 Мэв. Было получено около 0,5 миллиона снимков актов рассеяния протонов в искровых камерах.

В начало