SSCB'deki Lukyanov neden su üzerinde bir hidrolik entegratör yarattı?

2024 Yazar: Seth Attwood | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 16:19

Sovyet biliminin sadece akıllı insanlarla değil, aynı zamanda yaratıcı insanlarla da dolu olduğu uzun zamandır bilinmektedir. Bu eğilim, bilgi ve bilgisayar teknolojileri alanındaki geliştiricileri kurtarmadı. Kısmi diferansiyel denklemleri çözen dünyanın ilk aygıtının icat edilmesinin SSCB'de olması gerçeğinde elbette sıra dışı bir şey yoktur. Bu keşifte dikkat çeken başka bir şey daha var: Bu makinedeki tüm hesaplama işlemleri su tarafından gerçekleştirildi.

Böyle etkileyici bir buluşun tarihi, İnşaat Mühendisliği Fakültesi mezunu genç bir uzmanın Vladimir Lukyanov'un büyük ölçekli bir inşaat projesine - Troitsk-Orsk ve Kartaly'ın inşasına - gönderildiği uzak 1920'lere kadar uzanıyor. Magnitnaya demiryolu rayları (bugün - Magnitogorsk). Orada yavaş ve yetersiz bir iş kalitesi sorunuyla karşı karşıya kaldı: inşaatçılar alet olarak sadece kürek, kazma ve el arabası aldı, yani ciddi bir ekipman sağlanmadı. Ek olarak, betonla yapılan tüm çalışmalar yalnızca yaz aylarında gerçekleştirildi, ancak bu, düzenli çatlak görünümünden kurtarmadı.

Betondaki çatlaklar sorununa bir çözüm arayan Lukyanov, kökenlerinin duvardaki sıcaklık rejimi ile ilişkili olduğu varsayımını ortaya koydu. Bilim topluluğu bu hipoteze coşku duymadan tepki gösterdi, ancak bu genç bilim insanını durdurmadı. Kısa süre sonra, ısı akılarının dağılımının, sıcaklık ve zamanla dönüşüme uğrayan beton özellikleri arasındaki karmaşık ilişkiler kullanılarak hesaplandığını fark etti. Buna karşılık, bu ilişkiler kısmi diferansiyel denklemler olarak ifade edilir.

Sadece 1920'lerin sonundaki araştırmaları sırasında, bu tür hesaplamaları yapmak için yeterince hızlı ve kaliteli yöntemler yoktu. Sonra Lukyanov, kendisine sunulan sorunun çözümünü kendisi üstlenir. Bunu yapmak için geçmiş yılların seçkin bilim adamlarının çalışmalarına başvuruyor: Akademisyenler A. N. Krylov - 4. mertebeden sıradan diferansiyel denklemleri çözmek için bir entegratörün yaratıcısı., N. N. Pavlovsky, hidrolik uzmanı ve M. V. ısı mühendisliği. Seleflerinin bireysel fikirlerini doğru bir şekilde sentezlemeyi başaran Lukyanov, sonunda bu karmaşık sorunu çözmek için olası bir mekanizma buluyor.

Sadece 1936'da bilim adamı, tarihe "Lukyanov'un Hidrolik Entegratörü" olarak geçen bir cihazı monte etmeyi başardı. Aslında bu buluş, kısmi diferansiyel denklemleri çözmek için dünyanın ilk bilgisayar makinesidir. Ancak entegratör bu üstünlükten değil, tüm matematiksel hesaplamaları suyun akışı yardımıyla yapmasından çok etkilenir.

Toplamda, bu makinelerin her biri sırasıyla tek boyutlu, iki boyutlu ve üç boyutlu problemlerin çözümüne uyarlanmış üç modeli tasarlandı. Yavaş yavaş, Lukyanov entegratörü popülerlik kazandı ve yalnızca Birlik cumhuriyetlerine değil, aynı zamanda Varşova Paktı ülkelerine de - Çekoslovakya, Polonya, Bulgaristan ve hatta Çin'e tedarik edilmeye başlandı.

Cihazın sadece etkili olduğu değil, aynı zamanda kullanımı kolay ve üretimi nispeten ucuz olduğu kanıtlanmıştır. Bu nedenle, Lukyanov'un entegratörleri oldukça yaygın olarak kullanıldı - maden inşaatı, jeoloji, inşaat termal fiziği, metalurji ve roketçilikte. Özellikle, "Mirny" yerleşimindeki bilimsel araştırmalar, Karakum Kanalı ve Baykal-Amur Ana Hattı'nın tasarımı sırasındaki hesaplamalar sırasında yardımlarına başvurdular.

Bir süre sonra ortaya çıkan bilgisayarlar bile hidrolik entegratörü hemen dışarı itmekten çok uzaktı. Sovyet bilgisayarlarının birinci ve ikinci nesilleri, Lukyanov'un icatlarından verimlilik açısından daha düşüktü, çünkü az miktarda belleğe sahiptiler ve düşük performans, sınırlı bir çevresel ekipman seti ve zayıf gelişmiş yazılım ile ayırt edildiler. Entegratörlerin daha küçük boyutlara, daha fazla belleğe ve yüksek hızlı performansa sahip yeni nesil bilgisayarlardan utanmaları ancak 1980'lerin başındaydı.