История военной информатики

Лекция

Военная информатика - это отрасль информатики, изучающая средства автоматизации деятельности органов управления на базе электронновычислительной техники и средств телекоммуникации при управлении войсками и боевыми средствами. не следует ее путить с военной кибернетикой.

история военной информатики — это история того, как вычисления, информация и управление стали ключевыми факторами ведения войны, наравне с оружием и личным составом. Военная информатика формировалась на стыке математики, инженерии, связи, кибернетики и военного искусства и прошла несколько крупных этапов развития.

В донаучный и ранний научный период (до XIX века) элементы военной информатики существовали в зачаточной форме. Это были системы передачи приказов (гонцы, сигнальные флаги, барабаны), картография, учет ресурсов и численности войск. Информация уже тогда играла решающую роль: своевременное донесение, точная карта или знание маневров противника могли определить исход сражения.

Хотя информатика как наука тогда не существовала, уже применялись:

Шифрование и криптография (Спарта — скитала, Средневековье — шифры замены)
Табличные расчеты для артиллерии и навигации
Систематизация разведданных и картография

Это был “ручной” этап военной обработки информации.

В XIX веке с развитием телеграфа и железных дорог начинается качественный скачок. Телеграф позволил впервые управлять войсками на больших расстояниях почти в реальном времени. Появляются штабные структуры современного типа, стандартизированные отчеты, первые попытки формализовать военное планирование и логистику. В этот период формируется понимание войны как сложной системы управления потоками информации.

Первая половина XX века, особенно период Первой и Второй мировых войн, стала точкой рождения военной информатики в современном смысле. Масштаб войн потребовал обработки огромных объемов данных: баллистических таблиц, метеорологических сводок, разведывательной информации. Во время Второй мировой войны были созданы первые электронные вычислительные машины (например, для расчетов артиллерийской стрельбы и дешифровки сообщений). Криптография и криптоанализ (взлом «Энигмы») показали, что информационное превосходство может быть решающим фактором победы.

В период холодной войны (1950–1980-е годы) военная информатика стала самостоятельной областью. Развиваются автоматизированные системы управления войсками (АСУ), радиолокационные сети, системы раннего предупреждения о ракетном нападении. Появляется понятие command and control (C2) — управление и контроль, а затем C3 и C4 (связь, компьютеры, разведка). Компьютеры начинают использоваться для моделирования ядерных конфликтов, стратегического планирования и обучения командного состава.

В СССР в первой половине 1950–х годов в секретном СКБ–245 было выпущено семь экземпляров первой советской серийной ЭВМ «Стрела» (руководители разработки Ю.Я. Базилевский и Б.И. Рамеев). Один из этих семи экземпляров по инициативе создателя и научного руководителя Вычислительного центра №1 Министерства обороны СССР (ВЦ №1 МО СССР) А.И. Китова был установлен в этом строго засекреченном ВЦ. Эта «Стрела» была первой ЭВМ, установленной в стенах военных организаций Советского Союза. Она была собрана на трех основных стойках, расположенных в виде буквы «П»: справа — стойка арифметического устройства, слева — стойка внешнего накопителя и некоторых вспомогательных устройств, в середине — стойка оперативного запоминающего устройства и устройства управления. В центре располагался пульт управления и устройства ввода/вывода данных. Стрела имела производительность порядка 2000 операций в секунду. В оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ) имелись 43 электронно–лучевые трубки — по одной трубке на каждый разряд. Машина оперировала числами с плавающей запятой, которые соответствовали практически 10 — 11–разрядным десятичным числам. Внешний накопитель имел два блока с магнитной лентой шириной 125 мм и длиной до 100 м. На магнитной ленте числа располагались группами по зонам: на каждой ленте могли быть 253 зоны различного размера, при этом на каждой ленте размещалось до 100 000 чисел. Всего на внешнем накопителе могло помещаться до 200 000 чисел. В последней ее модификации был введен накопитель на магнитном барабане емкостью 4096 слов, имеющий частоту вращения 6000 об./мин. В машине использовалось около 6000 электронных ламп и несколько десятков тысяч полупроводниковых выпрямителей. Общая потребляемая этой ЭВМ мощность — 150 кВт, в том числе сама машина потребляла 75 кВт; 25 кВт — на вентиляционную установку и 50 кВт — на холодильную установку .

На ЭВМ «Стрела» во второй половине 1950–х/начале 1960–х годов решалось множество военных и космических задач. В том числе, комплекс расчетов баллистических орбит первых советских спутников, пилотируемых и межпланетных космических полетов. Опыт эксплуатации и модернизации ЭВМ «Стрела» во многом помог коллективу военных специалистов под научно– организационным руководством А.И. Китова при создании в стенах ВЦ №1 МО СССР нового мощного компьютера — ЭВМ «М–100», предназначенного для обработки информации, поступающей от радиолокаторов кругового обзора. Эта ЭВМ разрабатывалась, как исследовательская и впоследствии была передана на полигон в Киевское высшее инженерное радиотехническое училище (КВИРТУ). Название «М– 100» было дано ее главным конструктором А.И. Китовым, так как скорость работы М–100 составляла 100 тыс. операций в секунду, что для 1958 года было рекордным быстродействием по сравнению со всеми отечественными и зарубежными компьютерами на электронных лампах. Как подчеркивается в : «В ЭВМ «М–100» были реализованы своеобразные экстраполяционные алгоритмы обработки информации, позволяющие по пришедшим данным найти ожидаемые области появления самолетов противника при следующем обзоре радиолокатора». При создании арифметического устройства (АУ) ЭВМ «М–100», А.И. Китовым и его тремя сотрудниками был предложен новый принцип организации вычислительного процесса с 4–кратным совмещением этапов работы АУ для архитектуры с трехадресной системой команд. Это новаторское решение было оформлено Авторским свидетельством на изобретение (№ 19638 от 06.05.1959). Оно до сих пор используется в современных компьютерах. Для практической реализации высокого быстродействия «М–100» необходимо было иметь и весьма быстродействующее ОЗУ (оперативное запоминающее устройство).

Цикл выборки и записи этого ОЗУ не должен был замедлять работу арифметического устройства. «Надежным и перспективным явилось создание для «М–100» ОЗУ на ферритовых сердечниках» . Новые архитектурные и технологические решения ЭВМ «М–100», были широко использованы разработчиками последующих советских компьютеров. Разработка большого числа разнообразных автоматизированных военных систем для компьютера «Стрела» и создание компьютера «М–100» внесли большой вклад в развитие информационных технологий в Советском Союзе. В 1958 — 1959 годах «М–100» был самым мощным ламповым компьютером в мире. В СССР первой отечественной публикацией в области использования ЭВМ является статья А.И. Китова «Применение электронных вычислительных машин» , появившаяся в 1953 году в журнале «Известия артиллерийской Академии им. Ф.Э. Дзержинского». В 1955 году А.И. Китов публикует статью «Техническая кибернетика» во Всесоюзном журнале «Радио». В кругу военных специалистов, получили признание основополагающие публикации А.И. Китова, «на специальную научную тему», в сборниках МО СССР, в «закрытом» журнале «Радиоэлектроника», в выпусках журнала «Военная мысль» и других. В марте 1958 года А.И. Китов вместе с А.С. Таранцовым публикует в газете «Красная звезда» статью под названием «Исследование операций». Эти работы имели фундаментальный, основополагающий и всеохватывающий характер. В последующие годы сфера информатики пережила период бурного развития, в том числе, во многом благодаря первому письму А.И. Китова руководителю СССР Н.С. Хрущеву, после которого в стране начали появляться крупные промышленные организации, предназначенные для разработки и широкомасштабного создания средств ВТ. А.И. Китов чутко уловил наметившиеся тенденции в сфере дальнейшего развития информатики. В стенах ВЦ №1 МО у А.И. Китова родилась идея жизненной необходимости нового научного направления — «Разработка и внедрение информационно–поисковых систем (ИПС)». Осенью 1959 года в своем втором письме в ЦК КПСС (на имя Н.С. Хрущева) А.И. Китов послал разработанный им проект «Красная книга» о создании в СССР Общегосударственной автоматизированной системы для управления экономикой страны и ее Вооруженными Силами. По замыслу А.И. Китова, в качестве основы этой глобальной автоматизированной системы следует разработать общенациональную Единую государственную сеть вычислительных центров (ЕГСВЦ). Проект А.И. Китова «Красная книга» был первым в мире проектом глобальной компьютерной сети.

Конец XX века ознаменовался цифровой революцией. Персональные компьютеры, спутниковая навигация (GPS), глобальные сети связи и высокоточное оружие коренным образом изменили характер войны. Война в Персидском заливе (1991) часто называется первой «информационной войной», где решающую роль сыграли разведка, обработка данных, точное наведение и сетевое взаимодействие подразделений.

В XXI веке военная информатика вышла на новый уровень. Формируется концепция сетево-центрической войны, где все элементы — солдаты, техника, штабы, дроны и спутники — объединены в единую информационную сеть. Активно развиваются кибервойска, средства радиоэлектронной борьбы, искусственный интеллект, большие данные и машинное обучение для анализа разведывательной информации и поддержки принятия решений. Информация становится не просто средством, а самостоятельным полем боя.

Современная военная информатика включает:

Основные области:

Кибервойна и кибероборона
Большие данные и аналитика
Искусственный интеллект и машинное обучение
Беспилотные системы
Информационно-психологические операции
Цифровые двойники и моделирование боевых действий

Информация становится равнозначным доменом войны наряду с сушей, морем, воздухом и космосом.