Ершов Андрей Петрович

Андрей Петрович Ершов (19 апреля 1931, Москва — 8 декабря 1988, Москва) — советский учёный, один из пионеров теоретического и системного программирования, создатель Сибирской школы информатики, академик АН СССР. Его работы оказали огромное влияние на формирование и развитие вычислительной техники не только в СССР, но и во всём мире.

Ершов — один из пионеров российской корпусной лингвистики. По его инициативе начал создаваться Машинный фонд русского языка при Институте русского языка АН СССР.

Детство и юность

Происходил он из семьи потомственных интеллигентов. Отец был инженером-химиком, мать — библиотекарем. В его роду — типичном роду русской демократической интеллигенции — были военный врач, профессор-химик, академик — специалист по истории Византии, революционеры и партийные работники первых лет советской власти.

С 1943 г. родители А. П. Ершова живут в Сибири, в Кемерове, где в 1949 г. он и закончил среднюю школу. В том же году он поступает на физико-технический факультет Московского университета, собираясь стать физиком. Однако из-за нелепых запретов, которыми была полна сталинская эпоха, учиться на физика ему не дали, а разрешили перевестись на механико-математический факультет того же университета. Там он стал специализироваться на кафедре вычислительной математики, руководимой академиком С. Л. Соболевым, а на последних курсах под влиянием А. А. Ляпунова увлекся программированием. Еще будучи студентом, в 1953 г., он поступил на работу в Институт точной механики и вычислительной техники — организацию, в которой складывался один из первых советских коллективов программистов.

Научная деятельность

Окончил МГУ в 1954 году. До начала 50-х гг. не существовало специальности «программист». Ершову повезло: он оказался одним из первых программистов, имевших специальное образование. С 1954 по 1957 г. он аспирант А. А. Ляпунова в Московском университете. Кандидатскую диссертацию, посвященную понятию операторного алгорифма, он подготовил к 1958 г., однако в связи с настороженным отношением математиков к новой науке защитить ее ему удается только в 1962 г. Докторская диссертация по методам построения трансляторов защищается им в 1968 г. В 1970 г. он становится членом-корреспондентом, а в 1984 г. — академиком АН СССР.

После окончания аспирантуры механико-математического факультета в 1957 году возглавил отдел теоретического программирования Вычислительного центра АН СССР. Ершов становится руководителем работ и автором одной из первых программирующих программ для отечественных ЭВМ — БЭСМ и «Стрела». В 1958 году он опубликовал первую в мировой литературе монографию «Программирование для БЭСМ», которая сразу же была издана за рубежом.

В монографии А. П. Ершовым был впервые предложен ряд понятий, подходов и методов, вошедших в классический багаж языков и систем программирования. Здесь и понятие цикла как фундаментальной конструкции языков программирования, и триадное внутреннее представление выражений, и метод функции расстановки для поиска совпадающих фрагментов (имен), и алгоритм оптимального распределения рабочих ячеек (регистров), и начальные идеи потокового анализа, и пр.

В связи с созданием Сибирского отделения АН СССР по просьбе директора Института математики СО АН СССР академика C.Л.Соболева Ершов берет на себя обязанность организатора и фактического руководителя отдела программирования этого института. В 1961 году Ершов переехал в Новосибирский Академгородок, с которым была связана вся научная и педагогическая деятельность Андрея Петровича.

В дальнейшем отдел Ершова стал одной из основ созданного в 1964 г. Г. И. Марчуком Вычислительного центра СО АН СССР. Благодаря Ершову Академгородок становится одним из ведущих центров по программированию. Ершов создал известную новосибирскую школу системного и теоретического программирования, исследования которой складывались из работ его учеников и последователей в различных новосибирских институтах. Сам Ершов, будучи только заведующим отделом и отделением Вычислительного центра, стал идейным руководителем и неформальным главой большого и активно работающего содружества новосибирских программистов.

Под его руководством и при его участии были созданы такие языки программирования, как «Альфа», «Альфа-6» и трансляторы с них. Всемирно известная система «Альфа» стала первой оптимизирующей системой программирования для сложных языков.

В 1968 г. А. П. Ершовым была предложена идея машинно-ориентированного языка, основанного на расширяемости и настраиваемости на объектный язык. Этот язык был разработан им совместно с А. Ф. Раром, а затем реализован для ряда отечественных ЭВМ Г. Г. Степановым. Язык включал в себя механизмы формального описания объектного языка и параметров машинной архитектуры и был основан на макросах свободной структуры. Компактный набор базисных макросов определял в том числе списки и слова (машинные слова) слоговой структуры, что давало возможность строить эффективные в работе структуры данных. Механизмами расширения были макросы. Опыт применения языка показал хорошие возможности его настройки на различные, в том числе и весьма специфические, машинные архитектуры. Плодотворность идеи компактного и расширяемого ядра показывает теперешняя популярность такого языка, как Форт.

В 70-х годах Ершов разрабатывает типовую, общую для многих языков схему трансляции, пригодную для создания фрагментов оптимизированных трансляторов. Эта схема охватывала многие задачи автоматизации программирования: анализ свойств программ, систем преобразования программ, разработки входных языков, разработки оптимизирующих трансляторов. Для решения этой проблемы требовался специальный язык, чтобы на нём можно было описать все возникающие проблемы. Такой универсальный программирующий процессор и его внутренний язык описания был создан и получил название «Бета».

В сере­дине 80-х гг. Андрей Петрович развил эти идеи и предложил создать открытый, то есть развиваемый язык, на котором можно описать будущую программу, конструкции, её образующие, и объекты предметной области задачи. Этот язык получил наименование «Лексикон».

На стыке лингвистики и программирования

Заметной линией работ Ершова являются работы, посвященные общению с ЭВМ на естественном языке. Начальным подходом к конструктивизации этих проблем была работа «Об одном виде контакта человека с машиной». Впервые в отечественной и, по-видимому, мировой литературе Ершов попытался сформулировать ряд точно поставленных задач реализации такого общения. Размышления по этому поводу, объединенные с исследованиями лингвистов (И. А. Мельчук) и системных программистов (А. С. Нариньяни), привели к появлению проекта РИТА. Проект РИТА в таком виде, как описывался, не был реализован, но можно четко проследить, как ряд существенных идей этого проекта перешел во впоследствии реализованные лингвистические процессоры и системы искусственного интеллекта: выделение промежуточного уровня семантического представления, соотношение лингвистических и программных составляющих диалоговой системы, наличие интерфейсных блоков для других (классических) программных систем, множественность значений интерпретирующих функций (что позже А. С. Нариньяни было обобщено в понятии недоопределенных множеств) и т. д.

В последующем Ершов проводит дальнейшую конструктивизацию проблем общения на естественном языке, выделяя из естественного языка очень важное подмножество языка деловой прозы. Он дает общее определение деловой прозе как языковому носителю производственных отношений человека и отмечает, что она фактически выделяется в особую лингвистическую категорию. Ряд свойств деловой прозы — внутренняя формализованность, четкость функций сообщения — говорит об актуальности не только необходимости, но и возможности научить машину полностью (Ершов это подчеркивает) понимать и воспринимать этот язык. Далее Ершов рассматривает некоторые существенные черты глобальной модели полного восприятия языка применительно к деловой прозе.

Здесь в своих исследованиях и рассуждениях Ершов выходит за пределы собственно программирования и формулирует фундаментальную проблему создания машинного фонда русского языка. Отмечая связь этой проблемы с решением задачи общения с ЭВМ на естественном языке, он подчеркивает очень важную научную, общекультурную и прикладную значимость этой проблемы. К уточнению внешней постановки этой проблемы он возвращается в своих работах после того, как эта задача была осмыслена и подхвачена лингвистами. Интересно отметить, что пионерство Ершова в постановке такой проблемы подчеркивается и чисто внешне тем, что цитаты из его статьи вынесены как элементы оформления на обложку сборника статей по этому вопросу.

Международное признание

Андрей Петрович был организатором и участником многих международных конференций, учёных групп, главных редколлегий советских и иностранных научных журналов, активным деятелем Международной федерации по обработке информации (IFIP)практически c момента ее создания в 1962 г. Труды А. П. Ершова по информатике, в том числе по теоретическому и системному программированию, получили международное признание: он был членом Американской ассоциации по вычислительной технике (1965), почётным членом Британского общества по вычислительной технике (1974).

Работы Андрея Петровича Ершова оказали большее влияние на юного Дональда Кнута, впоследствии его друга. Американский учёный, почётный профессор Стэнфордского университета, идеолог программирования, вспоминал: «Это началось ещё когда я был студентом последнего курса. Тогда только появилась книга Андрея „Программирование для БЭСМ“, и мы, группа студентов, смогли убедить преподавателя русского языка включить её в курс в качестве одного из двух сборников текстов для изучения научной лексики».

С апреля 1987 года Андрей Петрович был председателем Научного совета АН СССР по комплексной проблеме «Кибернетика». Активно участвовал в создании отраслевого журнала «Микропроцессорные средства и системы».

За существенный вклад в теорию смешанных вычислений А. П. Ершов был удостоен премии имени академика А. Н. Крылова. Имя А. П. Ершова носит Институт систем информатики, премия для молодых учёных СО РАН, аудитория и студенческая стипендия в НГУ, в институте хранится его мемориальная библиотека.

Делом его последних лет, которому Ершов отдал много сил и внимания, было осуществление национальной программы информатизации образования. Незадолго до смерти им была подготовлена рукопись рабочего варианта концепции информатизации народного образования, которая позже была издана. (было создание школьной энциклопедии по информатике).

Андрей Петрович Ершов умер после тяжелой болезни в Москве 8 декабря 1988 г.

Во главе программистского сообщества СССР

Школа академика А. П. Ершова характеризуется наличием и сохранением традиций и взаимоотношений в научной среде, которые позволяли ей поддерживать профессиональные контакты с ближайшим и дальним научным окружением. Речь идет о сложившейся системе научных семинаров, участии в организации и проведении научных конференций программистского сообщества в СССР и за рубежом, международном научно-техническом сотрудничестве. А. П. Ершов занимал центральные позиции в научной жизни программистского сообщества не только Новосибирского Академгородка, но и всей страны. Как признанный эксперт он работал в комитетах и комиссиях ГКНТ и АН СССР по подготовке погнозных докладов для составления государственных и отраслевых программ научно-технического развития в части математического обеспечения ЭВМ, кадровой и образовательной политики в области подготовки программистов. Многие научные конференции, семинары, симпозиумы программистов проходили при непосредственном участии А. П. Ершова и под его руководством как председателя оргкомитета, как члена национального оргкомитета международных конференций, проходивших в СССР, члена программного комитета международных конференций, проходивших за рубежом. Тематика конференций отражала широкий спектр научных интересов А. П. Ершова, соответствовала потребностям программистского сообщества в обмене научными идеями, результатами их конкретного воплощения, в постановке проблем. Научные конференции актуальной тематики, которые организовывались А. П. Ершовым в СССР, как правило, проходили при участии ведущих зарубежных ученых, материалы их публиковались, в том числе на английском языке в таком известном периодическом издании, как Lecture Notes in Computer Science издательства Springer-Verlag (LNCS). В 1978—1986 гг. А. П. Ершов возглавлял Комиссию по системному математическомуобеспечению Координационного комитета по вычислительной технике АН СССР (КОСМО ККВТ АН СССР). Перед КОСМО ставилась задача координации научных исследований в области системного программирования, ведущихся научными коллективами Академии наук СССР и академий наук союзных республик с целью содействия расширению фундаментальных исследований в области программного обеспечения вычислительных средств и подъему их уровня. За 10 лет комиссия провела 15 заседаний во всех ведущих научных центрах СССР, все заседания (за исключением лета 1985 г.) проходили под председательством А. П. Ершова. В составе Комиссии работали такие известные ученые, специалисты в области системного программирования, как члены-корреспонденты АН СССР С. С. Лавров (Ленинград), Л. Н. Королев (Москва), член-корреспондент АН ЭССР Э.X. Тыугу, доктора наук М. Р. Шура-Бура, Б. А. Бабаян, В. В. Липаев (Москва), Я. М. Барздинь (Рига), И. В. Вельбицкий, А. А. Летичевский (Киев), В. П. Шириков (Дубна), В. Л. Катков (Минск), В. Е. Котов (Новосибирск).А. П. Ершов был признанным экспертом в СССР по вопросам разработки математического обеспечения ЭВМ, участвовал в составлении соответствующих разделов в программах научных исследований АН СССР, государственных программ научно-технического прогресса СССР. Руководимая им Комиссия по системному математическому обеспечению АН СССР стала организацией, где формировалось отличное от официального мнение по вопросам развития вычислительной техники, теоретическому и системному программированию.

Ссылки

• Научные труды
• Мемориальная библиотека А. П. Ершова
• Архив академика А. П. Ершова