Научно-исследовательский институт в области информационных технологий, вычислительной техники и микроэлектроники.

Кафедра Электронных Вычислительных Машин ФРТК была создана в МФТИ основателем отечественной вычислительной техники - академиком Сергеем Алексеевичем Лебедевым в 1952г.

Заведующими кафедрой в разные годы были академики С.А.Лебедев, В.С.Бурцев, член-корр. Г.Г.Рябов, к.т.н. С.В.Калин. В настоящее время кафедрой руководит д.ф.-м.н., проф.А.В.Князев.

В разные годы преподавателями кафедры были:

• академики В.С.Бурцев, В.А.Мельников,
• член-корреспонденты РАН Б.А.Бабаян, Л.Н.Королев, Г.Г.Рябов,
• доктора физико-математических наук А.А.Абрамов, Д.Б.Подшивалов,
• доктора технических наук В.В.Бардиж, А.А.Новиков, А.Л.Плоткин, Ю.С.Рябцев, В.Ф.Тюрин, В.М.Пентковский, В.И.Перекатов и другие ведущие специалисты ИТМ и ВТ.

Первый выпуск кафедры ЭВМ состоялся в 1957 году. С 1957г. кафедрой проведено 55 выпусков студентов. Всего выпущено более 400 человек. Среди них стали выдающимися учёными и конструкторами - академики РАН В.С.Бурцев, В.П.Иванников, член-корреспондент РАН Б.А.Бабаян; доктора технических наук А.А.Новиков, В.М.Пентковский, Ю.Х.Сахин, Ю.С.Рябцев.

• Лауреатами Ленинской и Государственных премий СССР стали выпускники кафедры: В.С.Бурцев, Б.А.Бабаян, Ю.С.Рябцев.
• Лауреаты Ленинской премии СССР - А.А.Новиков, Ю.Х.Сахин.
• Лауреаты Государственной премии СССР - В.П.Иванников, В.М.Пентковский, Г.И.Гришаков, И.К.Хайлов, В.С.Чехлов, В.Я.Горштейн.

Выдающимися достижениями прошлых лет являются разработки отечественных высокопроизводительных ЭВМ (БЭСМ, Эльбрус), специализированных управляющих машин (достаточно подробно об этом написано на ), а также современные разработки специалистов института, такие как:

• система цифрового автоматического управления современных силовых установок самолетов;
• специализированная модульная система обработки высокоскоростных потоков информации;
• спецвычислитель радар-процессора для навигационных морских систем;
• специальные разработки в области защиты информации и др.

Они представляют собой существенный вклад в развитие отечественной цифровой вычислительной техники.

Кафедра ЭВМ готовит инженеров, бакалавров, магистров и аспирантов по направлениям 09.03.01, 09.04.01, 09.06.01, 230101, 230100 (лицензия серия 90Л01 №0008442 от 14 мая 2015 г.) - Информатика и вычислительная техника. В настоящее время ведется подготовка специалистов по двум профилям: и

На кафедре работают высококвалифицированные преподаватели, в том числе два профессора и девять доцентов. Среди них два доктора и девять кандидатов наук. Преподавателями кафедры являются академик и 2 члена-корреспондента Международной Академии Информатизации, академик Российской Академии Естественных Наук.

На кафедре имеются три специализированные лаборатории - «Современных технологий программирования», «Схемотехники ЭВМ» и «Периферийных устройств ЭВМ».

В 2008 г. в рамках национального проекта “Образование” заявка кафедры ЭВМ выиграла Грант Министерства образования и науки по созданию Вычислительного центра на базе высокопроизводительной Супер-ЭВМ мирового уровня. На эти средства в ВятГУ была приобретена и внедрена в учебный процесс и научно-исследовательскую работу Кластерная вычислительная система ENIGMA X000, имеющая 576 4-х ядерных процессора XEON и дисковую память объёмом 50000 Гбайт.

С появлением вычислительного кластера студентам открылись новые возможности в обучении. Сегодня на кафедре ЭВМ реализуются:

Современные образовательные программы подготовки дипломированных специалистов в области IT- технологий международного уровня;

Учебно-практические и лабораторные занятия с использованием уникальных компьютерных классов с телекоммуникационным доступом к суперкомпьютерному кластеру и к ресурсам международной сети научных и вычислительных центров;

Курсы по подготовке высококвалифицированных администраторов и системных программистов для компьютерных сетей и кластерных систем с возможностью сдачи экзамена на сертификат международного образца.

Активно ведется работа в лабораториях «Виртуальная реальность» , «Проектирование интеллектуальных систем», «Современные средства программирования» и студенческом конструкторском бюро «Интеллектуальные робототехнические системы». Также на базе научно-образовательного центра «Супервычислительные технологии и системы» сотрудниками и студентами кафедры выполняются НИР различного уровня.

С 2010 года и по текущий момент времени кафедра Электронных вычислительных машин Вятского Государственного Университета сотрудничает с компанией NVIDIA (одним из крупнейших производителей массивно-параллельных серверных ускорителей, профессиональных видеокарт и игровых консолей). Совместно с компанией NVIDIA в ВятГУ закуплен и оборудован компьютерный класс. Для инженеров и бакалавров ведется дисциплина "Параллельные вычисления на графических процессорах", на которой изучаются принципы разработки гибридных приложений. Ежегодно компания NVIDIA предоставляет преподавателям и обучающимся ВятГУ доступ к новейшей литературе и аппаратным средствам, а также оказывает помощь в проведении конкурсов и фестиваля науки, поощряет достижения в области, связанной с вычислениями на графических процессорах, оплачивает инженерам, бакалаврам и преподавателям сертификацию международного уровня, организует курсы повышения квалификации преподавателей и помогает получить доступ к материалам других ВУЗов (например, МГУ им. Ломоносова) и т.д..

Научная работа

Научные исследования на кафедре ЭВМ проводятся по следующим основным направлениям:

• Теория, разработка и применение систем логического вывода;
• Теория и применение супервычислительных технологий и параллельных систем;
• Теория и применение гибридных интеллектуальных систем;
• Теория и применение нейронных и нечётких систем;
• Исследование и развитие методов анализа и синтеза ДНК-структур и их применение в биокомпьютерных системах.

На базе кафедры создан современный Научно-образовательный центр (НОЦ) «Супервычислительные технологии и системы». НОЦ обеспечивает выполнение на мировом уровне проектов по высокоточному математическому моделированию сложных объектов и процессов, системному анализу и прогнозированию поведения сложных многопараметрических систем. В 2008 году кафедра ЭВМ участвовала по заказу Министерства образования РФ в создании учебно-методических ресурсов образовательных программ по направлению «Аппаратно-программное обеспечение высокопроизводительных вычислений». Преподаватели кафедры постоянно выступают с докладами на Всероссийских и Международных конференциях, участвуют в совещаниях и семинарах. На базе кафедры ЭВМ создано Кировское отделение Российской ассоциации искусственного интеллекта (РАИИ). Ежегодно в трудах конференций по искусственному интеллекту публикуются статьи ведущих преподавателей и аспирантов кафедры ЭВМ.

Сегодня кафедра ЭВМ продолжает готовить высококвалифицированных специалистов в области вычислительной техники и информационных технологий, адаптируясь к новым условиям и наращивая свой потенциал.

В. В. Бардиж, д.т.н.

Идея создания высшего учебного заведения нового типа для подготовки высококвалифицированных специалистов по современной физике и новейшей технике возникла еще в тридцатые годы. Однако война задержала осуществление этих замыслов. Только в 1946 г. был создан физико-технический факультет МГУ, который в 1951 г. был преобразован в Московский физико-технический Институт (МФТИ).

В создании МФТИ деятельное участие принимала группа выдающихся советских ученых, в их числе — академики П.Л.Капица, Н.Н.Семенов, М.А.Лаврентьев.

МФТИ — это особый Институт среди ВУЗов страны. Он готовит специалистов по современной физике и новейшей технике для институтов Академии наук СССР, отраслевых научно-исследовательских институтов и крупных конструкторских бюро.

В МФТИ сложилась новая система подготовки специалистов — система физтеха, которая объединяет в себе широту университетского и конкретность технического образования.

Это достигается тем, что на первых двух курсах студентам преподаются в МФТИ дисциплины, общие для всех специальностей, а, начиная с третьего курса, обучение студентов ведется совместно с институтами Академии наук СССР, отраслевыми научно-исследовательскими институтами и конструкторскими бюро, которые называют базовыми предприятиями.

Кафедра электронных вычислительных машин была создана в МФТИ основателем отечественной вычислительной техники академиком С.А.Лебедевым в 1952 г. Базовым предприятием этой кафедры является Институт точной механики и вычислительной техники им. С.А.Лебедева.

Кафедра ЭВМ входит в состав факультета радиотехники и кибернетики (ФРТК). Учебный процесс для студентов кафедры тесно связан с тематикой Института ТМ и ВТ.

Заведующим кафедрой ЭВМ с 1952 г. до конца своих дней (1974 г.) был директор Института ТМ и ВТ академик Сергей Алексеевич Лебедев. С 1974 по 1984 г. кафедрой руководил член-корреспондент АН СССР Всеволод Сергеевич Бурцев.

В 1957 г. состоялся первый выпуск студентов МФТИ по кафедре ЭВМ. С 1957 г. по 1990 г. кафедрой проведено 34 выпуска студентов. Всего выпущено 378 человек.

Базовые предприятия имеют преимущественное право отбора окончивших МФТИ молодых специалистов по своим специальностям. Однако, Институт ТМ и ВТ, не имея своего жилищного строительства, не мог использовать в полной мере это право и поэтому на работу в Институт попадали только те молодые специалисты, которые имели московскую прописку. Вот почему из всех молодых специалистов, окончивших МФТИ по кафедре ЭВМ, на работу в Институт ТМ и ВТ было распределено около 140 человек.

Многие выпускники по кафедре ЭВМ ведут большую научно-исследовательскую и конструкторско-технологическую работу в Институте ТМ и ВТ, возглавляя подразделения Института и являясь ведущими научными сотрудниками. Среди них: член-корреспондент АН СССР Б.А.Бабаян (выпуск 1957 г.); доктора технических наук В.М.Пентковский (выпуск 1970 г.), Ю.Х.Сахин (выпуск 1959 г.); кандидаты технических наук Д.Ф.Шапошников (выпуск 1957 г.), Г.И.Гришаков (выпуск 1959 г.), Ю.С.Рябцев (выпуск 1959 г.), В.В.Калашников (выпуск 1959 г.), Г.В.Кристовский (выпуск 1968 г.), В.Я.Горштейн (выпуск 1963 г.), Д.Г. Штильман (выпуск 1962 г.), П.В.Борисов (выпуск 1968 г.), К.Я.Трегубов (выпуск 1968 г.), Л.Е.Пшеничников (выпуск 1962 г.), В.П.Гусев (выпуск 1962 г.), В.И.Лыжников (выпуск 1960 г.); ведущие конструкторы И.А.Ефимов (выпуск 1958 г.), Ю.Л.Погребной (выпуск 1972 г.) и др.

За выдающиеся заслуги в области вычислительной техники удостоены высоких званий выпускники кафедры ЭВМ, работающие в настоящее время в Институте ТМ и ВТ:

• лауреатов Ленинской и Государственной премий СССР — Б.А.Бабаян, Ю.С.Рябцев;
• лауреата Ленинской премии — Ю.Х.Сахин;
• лауреатов Государственной премии — В.М.Пентковский, Г.И.Гришаков, В.Я.Горштейн.

Удостоены высоких званий выпускники кафедры ЭВМ работавшие ранее в Институте ТМ и ВТ:

• лауреата Ленинской премии — доктор технических наук А.А.Новиков (выпуск 1958 г.);
• лауреатов Государственной премии СССР — член-корреспондент АН СССР В.П.Иванников (выпуск 1963 г.), кандидат технических наук И.К.Хайлов (выпуск 1957 г.).

Большой вклад в работы Института ТМ и ВТ внесли выпускники МФТИ, работавшие ранее в Институте: Л.Г.Тарасов (выпуск 1958 г.), О.А.Гурковский (выпуск 1964 г.).

Следует отметить большой вклад в работу кафедры ЭВМ, который внесли секретари кафедры Е.Г.Немсадзе и М.Е. Романенко.

Во многие организации и во многие города Советского Союза попали на работу выпускники МФТИ по кафедре ЭВМ за прошедшие годы. И можно быть уверенными в том, что эти специалисты, как правило, оказались на высоте в решении поставленных перед ними задач, ибо это не только специалисты, прошедшие «школу физтеха», но это также те, кто получил научную подготовку в ИТМ и ВТ, это «итээмовцы».

Автору этих строк неоднократно приходилось присутствовать в МФТИ на заседаниях комиссии по распределению. И всегда можно было наблюдать картину «борьбы» представителей многих организаций за молодых специалистов, окончивших МФТИ по кафедре ЭВМ. Это связано с тем, что за многие предшествующие годы выпускники кафедры зарекомендовали себя как хорошо подготовленные научные работники.

Кафедра ведет работу с аспирантами МФТИ. Тематика кандидатских диссертаций тесно связана с научными проблемами, решаемыми Институтом ТМ и ВТ. При выполнении диссертаций аспиранты широко используют современное оборудование подразделений Института, а также ЭВМ, имеющиеся в Вычислительном центре Института.

Сотрудники кафедры ЭВМ, аспиранты и студенты активно участвуют в проводимых МФТИ ежегодных научных конференциях. На этих конференциях регулярно работает секция вычислительной техники, на которой выступают с докладами аспиранты, дипломники и студенты V курса кафедры. Кафедра участвует также в проводимых ФРТК ежегодных конференциях, посвященных памяти академика А.И.Берга.

Автор настоящей статьи работал на кафедре ЭВМ в течение 35 лет (с 1953 по 1988 г.) в должности доцента, а затем профессора. Читал первоначально курс «Основы электротехники», затем «Магнитные элементы ЭВМ», а в последние годы — курс «Запоминающие устройства ЭВМ». Одновременно с чтением лекций выполнял обязанности заместителя заведующего кафедрой.

Вспоминая прошлые годы, хотелось бы отметить, прежде всего, ту огромную роль, которую сыграл Сергей Алексеевич Лебедев в подготовке научных кадров, будучи главным конструктором ЭВМ серии БЭСМ и специализированных ЭВМ. Сергей Алексеевич всегда охотно делился своими знаниями и опытом с другими, особенно с молодежью.

На кафедре ЭВМ Сергей Алексеевич читал основополагающий курс «Вычислительная техника». Лекции он читал не спеша, излагая сложный материал доходчиво и интересно. В начале 50-х годов, когда практически отсутствовала литература по вычислительной технике, лекции Сергея Алексеевича вызывали огромный интерес. Их посещали не только студенты и преподаватели кафедры ЭВМ, но и сотрудники Института ТМ и ВТ.

Передо мною проходят картины прошлого. Вот одна из них. Конец 1952 года. Актовый зал в новом здании Института ТМ и ВТ на Ленинском проспекте. Сергей Алексеевич читает лекцию по вычислительной технике. Зал заполнен до отказа. Тишина, и только слышен негромкий голос Сергея Алексеевича. На доске появляется структурная схема ЭВМ и не для всех еще привычные обозначения: АУ, ОЗУ, УУ, ВЗУ. ввод, вывод. Сергей Алексеевич читает лекцию о первой в Советском Союзе быстродействующей ЭВМ (БЭСМ АН СССР), самой производительной машине того времени в Европе. Эта машина ещё не принята Государственной комиссией (это будет сделано в начале 1953 г.), но она уже работает на первом этаже нового здания Института. Много лет прошло с тех пор, а помнится так, как будто это было недавно.

В 60-х годах лекции Сергея Алексеевича были тесно связаны с машиной БЭСМ-б, одной из лучших отечественных ЭВМ, которая нашла широкое практическое применение и которой были оснащены основные вычислительные центры страны.

В начале 70-х годов основой лекций Сергея Алексеевича были уже супер-ЭВМ, на основе многопроцессорных вычислительных комплексов.

Сергей Алексеевич, как заведующий кафедрой, требовал от сотрудников кафедры, чтобы лекции для студентов носили конкретный характер и хорошо отражали последние достижения по рассматриваемым вопросам и в то же время были бы на достаточно высоком научном и техническом уровнях.

Профессорско-преподавательский состав кафедры комплектовался всегда ведущими сотрудниками Института ТМ и ВТ и был стабильным со сравнительно редкими обновлениями.

Длительное время на кафедре работали: академики В.С.Бурцев, В.А.Мельников, член-корреспонденты РАН Б.А.Бабаян, Л.Н.Королев, доктора технических наук В.В.Бардиж, А.А.Новиков, В.С.Чупаев и другие, доктора физико-математических наук А.А.Абрамов, Д.Б.Подшивалов.

Введены новые курсы, связанные с бурным развитием микроэлектроники, систем передачи данных и автоматизации проектирования.

Институт ТМ и ВТ тесно связан в своей работе с заводами и эта связь проводится уже на этапах ОКР и продолжается на стадиях внедрения разработок, проводимых Институтом. Студенты же кафедры ЭВМ выполняют НИР и дипломные работы, тесно связанные с тематикой Института ТМ и ВТ. Поэтому учебный процесс, проводимый на кафедре ЭВМ, отвечает принципам интеграции образования, производства и науки, которые были завещаны нашим незабвенным учителем, академиком Сергеем Алексеевичем Лебедевым.

К курсовому проекту

По курсу: «Вычислительные комплексы системы и сети».

На тему: «Блок приёма и обработки пакетов адаптера ЛВС».

Выполнил: Проверил:

ст. гр. 350505 Ламовский Д.В.

Сороковик В.В.

Минск 2007.

Задание к курсовому проекту

Разработать блок приёма и обработки пакетов адаптера (контроллера) ЛВС (локальной вычислительной сети).

Исходные данные:

Введение. 5

Разработка структурной схемы. 8

Разработка функциональной схемы. 12

Выбор, обоснование и описание элементной базы. 14

Разработка принципиальной схемы. 23

Заключение. 24

Литература. 25

Введение

Локальные сети персональных компьютеров появились в нашей стране относительно недавно и быстро завоевали популярность. Оказалось, что объединение компьютеров в единую сеть дает большие возможности, несравнимые с простой передачей файлов из одного компьютера в другой.

Кроме передачи файлов локальные сети позволяют организовать совместное использование дорогостоящей аппаратуры, а также распределенную обработку данных на нескольких компьютерах. Это дает значительную экономию денежных средств.

Другой дорогостоящий ресурс вычислительных систем - дисковая память. В локальной сети вы сможете организовать коллективный доступ к дискам одного или нескольких компьютеров. На диске практически каждого компьютера установлены утилиты MS-DOS или операционная система Windows, какой-нибудь текстовый процессор, утилиты Нортона, справочные базы данных и т. п. Вам незачем хранить все эти программы на всех дисках всех компьютеров, подключенных к сети. Вместо этого можно организовать совместное использование одной копии этих программных средств, расположенной только на одном компьютере. Диски остальных компьютеров при этом можно освободить для решения задач, специфических для пользователей этих компьютеров.

При этом может оказаться, что некоторые компьютеры могут вообще не иметь дисков, ни жестких, ни гибких! Операционная система может загружаться из сети с другого компьютера, данные для обработки могут вводиться с клавиатуры или дисков другого компьютера и после обработки эти данные будут записываться опять-таки на диск другого компьютера!

Еще один пример коллективного использования устройства в сети - совместная работа нескольких пользователей с одним модемом. Хороший модем стоит больших денег, поэтому в нашем случае едва ли стоит покупать десять модемов, когда можно воспользоваться одним.

Можно организовать распределенную обработку данных. Например, если имеется большая база данных, она может располагаться на одном мощном компьютере. Можно организовать доступ к этой базе данных из других компьютеров, подключенных к сети. При этом выборка и предварительная обработка данных будет выполняться мощной машиной, а окончательная обработка и представление данных - менее мощными и менее дорогостоящими персональными компьютерами.

Централизованное хранение базы данных имеет еще и то преимущество, что облегчается процесс сопровождения, обеспечения целостности базы данных и организация архивирования и резервного копирования информации. Совмещение централизованного хранения и распределенной обработки информации может значительно повысить эффективность системы в целом и уменьшить ее стоимость.

Для организации ЛВС необходимо соответствующее структурообразующее оборудование и программное обеспечение.

Структурообразующее оборудование можно подразделить на две группы:

к первой группе можно отнести средства, с помощью которых рабочие станции и другие средства подключаются к каналу передачи данных. Такими средствами являются сетевые адаптеры, модемы.

ко второй группе относятся средства, осуществляющие соединение сегментов сети между собой, подсетей между собой и т.д. Сюда относятся повторители, коммутаторы, концентраторы, мосты, маршрутизаторы, шлюзы.

Сетевой адаптер предназначен для сопряжения рабочих станций с каналом передачи данных. Он осуществляет формирование кадров, управление доступом к моноканалу, физическое сопряжение выхода рабочей станции с физической средой передачи данных.