Hvorfor opprettet Lukyanov i USSR en hydraulisk integrator på vann?

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Det har lenge vært kjent at sovjetisk vitenskap var full av ikke bare smarte mennesker, men også kreative mennesker. Denne trenden har ikke spart utviklerne innen informasjons- og datateknologi. Selvfølgelig er det ingenting utenom det vanlige i det faktum at det var i USSR at verdens første enhet ble oppfunnet som løste partielle differensialligninger. En annen ting er slående i denne oppdagelsen: alle beregningsoperasjonene i denne maskinen ble utført … av vann.

Historien til en så imponerende oppfinnelse går tilbake til det fjerne 1920-tallet, da en ung spesialist, utdannet ved Fakultet for sivilingeniør Vladimir Lukyanov, ble sendt til et storstilt byggeprosjekt - byggingen av Troitsk-Orsk og Kartaly- Magnitnaya jernbanespor (i dag - Magnitogorsk). Der sto han overfor problemet med en langsom og utilstrekkelig kvalitet på arbeidet: Byggerne fikk bare spader, hakker og trillebårer som verktøy, det vil si at det ikke ble levert noe seriøst utstyr. I tillegg ble alt arbeid med betong utført utelukkende om sommeren, men dette reddet ikke fra det vanlige utseendet til sprekker.

På jakt etter en løsning på problemet med sprekker i betong, la Lukyanov frem antagelsen om at deres opprinnelse er assosiert med temperaturregimet i murverket. Det vitenskapelige miljøet reagerte uten entusiasme på denne hypotesen, men dette stoppet ikke den unge forskeren. Han innså snart at fordelingen av varmeflukser beregnes ved hjelp av komplekse forhold mellom temperatur og betongegenskaper, som gjennomgår transformasjoner over tid. På sin side uttrykkes disse relasjonene i form av såkalte partielle differensialligninger.

Først på tidspunktet for deres søk, på slutten av 1920-tallet, fantes det ingen tilstrekkelig raske og høykvalitets metoder for å utføre beregninger av denne typen. Så tar Lukyanov selv opp løsningen på problemet som er stilt for seg selv. For å gjøre dette, vender han seg til verkene til fremragende forskere fra de siste årene: Akademikere A. N. Krylov - skaperen av en integrator for å løse vanlige differensialligninger av fjerde orden., N. N. Pavlovsky, en spesialist i hydraulikk, og M. V. varmeteknikk. Etter å ha klart å syntetisere individuelle ideer fra sine forgjengere, finner Lukyanov endelig en mulig mekanisme for å løse dette komplekse problemet.

Først i 1936 klarte forskeren å sette sammen en enhet som gikk ned i historien som "Lukyanov's Hydraulic Integrator". Faktisk er denne oppfinnelsen verdens første datamaskin for å løse partielle differensialligninger. Men integratoren er ikke så imponert over denne overlegenheten, men av det faktum at hun gjør alle de matematiske beregningene ved hjelp av … vannstrømmen.

Totalt ble det designet tre modeller av disse maskinene, som hver var tilpasset for å løse henholdsvis endimensjonale, todimensjonale og tredimensjonale problemer. Gradvis ble Lukyanov-integratoren populær og begynte å bli levert ikke bare til unionsrepublikkene, men også til Warszawa-paktlandene - Tsjekkoslovakia, Polen, Bulgaria og til og med Kina.

Enheten har vist seg å være ikke bare effektiv, men også enkel å bruke og relativt billig å produsere. Derfor ble Lukyanovs integratorer brukt ganske mye - i gruvekonstruksjon, geologi, konstruksjons termisk fysikk, metallurgi og rakett. Spesielt tyr de til deres hjelp under vitenskapelig forskning i bosetningen "Mirny", beregninger under utformingen av Karakum-kanalen og Baikal-Amur Mainline.

Selv datamaskinene som dukket opp etter en tid klarte langt fra umiddelbart å presse den hydrauliske integratoren ut. Den første og andre generasjonen av sovjetiske datamaskiner var dårligere enn Lukyanovs oppfinnelser når det gjelder effektivitet, siden de hadde en liten mengde minne og ble preget av lav ytelse, et begrenset sett med periferutstyr og dårlig utviklet programvare. Det var først på begynnelsen av 1980-tallet at integratorer begynte å føle seg flaue over nye generasjons datamaskiner som har mindre dimensjoner, mer minne og høyhastighetsytelse.