Спасти СССР. Реализация - Валерий Петрович Большаков

Мы с Королевым резво покинули Минобороны и сели в старую бежевую «Волгу» с серебристой фигуркой оленя на капоте.

— Э-э… На чем я остановился? — Лев Николаевич привычно завел мотор, погонял его, и тронулся.

— На сборе и анализе информации.

— Да-да-да! — подхватил водитель, выворачивая баранку. Говорил он со мной, но в поле зрения держал дорогу. — В чем там основная сложность с точки зрения математики? Расчет траекторий множественных целей, то есть разделяющихся боеголовок, а также селекция настоящих и ложных целей, и всё это в условиях ограниченности вычислительных мощностей…

Мы выехали на Метростроевскую, подаваясь к центру.

— Конкретнее! — махнул кистью Королев. — Вычисляем-то мы на многопроцессорных системах, однако архитектура параллельных вычислений такова, что простое наращивание числа процессоров приводит к сильно нелинейному росту производительности системы. Грубо говоря, один процессор и мощность имеет одного процессора, а вот у двух процессоров мощность равняется одной целой восьми десятых проца, у трех процессоров — мощность двух целых трех десятых процессора. Видите, как…

Миновав Кремль, описав полукруг на площади Дзержинского, «Волга» выкатилась на Кировскую, и вскоре юркнула в переулок.

— Андрей! А как вы относитесь к пирогу с маком?

— С маком, — уточнил я, — или со следами мака?

— Слой в два пальца толщиной! — заверил меня Королев.

— Тогда — положительно!

— Значит, зайдем в кулинарию… — профессор направил стопы в заведение на углу, переполненное сдобными запахами. — Я всегда, когда бываю здесь, беру половину пирога… Больше в меня не влезает! Но с вашей помощью, Андрей, мы осилим и целый!

Расплатившись, Королев пригласил меня в столовую напротив — чистенькую и заставленную не дешевыми штампованными столиками, а добротной мебелью из темного дерева. Стулья, и те походили на кресла эпохи Тюдоров.

Вобрав здешние запахи, я разбудил дремавший аппетит. Юный организм трепетал в голодных спазмах, и мне стоило немалых усилий не заставлять тарелками весь поднос.

Профессор выбрал пюре с поджаристыми биточками и солеными огурчиками, а я получил из рук поварихи тарелку с пышной котлетой, возлегшей на «крупнокалиберных» макаронах — к ним я всегда питал особую нежность. Обычные «перья» меня тоже устраивали, но «тубетти ригати» влекли неодолимо.

— Подливки? — добродушно обронила тетя с черпачком.

— Ага! — выдохнул я.

Моя рука сперва потянулась к вишневому киселю, что манил, дрожа светло-малиновой густотой, но тут я вспомнил про пирог, и разглядел слона — огромный самовар на столике в углу.

— Чай! М-м… Два чая.

— С вас сорок две копейки.

Я бережно отнес обед на столик у окна, усевшись напротив профессора. Тот был глух и нем, пока не доел, а вот затем, любовно нарезав пирог, заговорил, как будто и не прерывал повествование:

— Таким образом, говоря простым языком, задача заключается в создании самой быстрой возможной — с учетом имеющихся технологий — машины. Что у нас есть из плюсов? — Королев сложил ладони и глянул на меня в упор. — Архитектура советских суперЭВМ изначально затачивалась под решение дифференциальных уравнений, ибо делалась для расчета траекторий. Так повелось еще от академика Лебедева, идеолога-разработчика наших первых многопроцессорных ЭВМ… Андрей, вы за чаем? Налейте и мне стаканчик… Для начала, хе-хе…

Шипя и морщась, я еле донес граненые сосуды. Донышки стукнули о столешницу, а я сел, дуя на обожженные пальцы.

— Спасибо, — рассеянно молвил Лев Николаевич. — Но! Столкнувшись со сложностью совмещения целочисленного и вещественного АЛУ… э-э… арифметически-логических устройств… он просто выкинул целочисленную часть, как менее важную для диффуров, решив, что «при необходимости эмулируем через АЛУ». Целочисленная же математика нужна для управления адресами в ОЗУ! А чем сложнее устройство, тем больше таких манипуляций, тем сильнее падает производительность из-за низкоэффективных эмуляций! То есть, на большой машине надо постоянно обращаться к памяти, и, в отсутствии целочисленного АЛУ, мы ведем для этого специальные вычисления. И получается так, что даже в самом лучшем случае чтение требовало трех тактов, сложение в среднем — одиннадцать, умножение — восемнадцать, деление в среднем занимало вообще пятьдесят тактов!

Я слушал, кивал, где надо, а сам упивался вкуснейшим пирогом — тесто идеальное, да и маковый слой реально толст. Для меня этот вкус чуть ли не родной, он тянется из детства — с украинских каникул, с бабушкиных «коржей с маком»…

Королев замер и неожиданно тепло улыбнулся.

— У меня есть ученик, Сева Бурцев, оч-чень умный мальчик! Он сейчас работает — творит! — в Институте точной механики и вычислительной техники. Так Сева всегда защищал Лебедева… О, кстати! — оживился он. — А вы в курсе, Андрей… Ваша же фамилия — Соколов? Так вместе с Севой работает Андрей Соколов! Да-а! Получил докторскую степень без защиты! Ну, это вам еще предстоит, коллега, хе-хе… Ну, что? Помогло мое многоглаголание? Уразумели, к чему приложить силы?

— Уразумел… — пробормотал я, допил чай и задумался.

«Понятно… Нужно понизить временную сложность при реализации на допотопном „железе“, к тому же с тупиковой ветки развития… При том, что размер задачи для входа алгоритма здесь совсем немаленький будет. Ну, тупо в лоб: надо искать способы понизить емкостную сложность! Проверить, все ли входные, выходные и промежуточные данные так важны. Хотя… Нет, это уже проверяли, точно проверяли, не дураки, далеко нет… Здесь можно не рыть. Значит, от меня ждут, что я понижу вычислительную сложность. Найду алгоритм, который на данном языке программирования минимизирует среднее число тактов, потребных на операцию… Снизить число переходов до остановки… В идеале, нужно искать субполимиальный алгоритм. Это в общем виде. А в частностях…»

И я поднял взгляд на Королева, пристально следившего за мной.

— Задача в общем виде понятна, Лев Николаевич… Но потребуется много мелких деталей. Сколько тактов на данной архитектуре требуют те или иные операции — в среднем и максимально. Поддерживается ли процессором целочисленные вычисления или эмулируются, и если эмулируются, то как именно. Объем памяти, ее организация, частота обращения… Ну и, собственно, примеры решаемых задач вместе со всеми входными, промежуточными и выходными данными.

— Обеспечим, Андрей! — торжественно провозгласил профессор. — Еще по чайку? М-м?

Вечер того же дня

Ленинград, Измайловский проспект

Устал… Измаялся…

Всего-то десятый час вечера, а меня клонит в сон. Папа смотрит телевизор, мама перемывает посуду, напевая что-то из Эдиты Пьехи… Тишь да гладь.

И толстым, толстым слоем шоколада блаженная мысль: «Завтра не в школу!»

Леонид