Pourquoi Loukianov en URSS a-t-il créé un intégrateur hydraulique sur l'eau ?

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

On sait depuis longtemps que la science soviétique était pleine non seulement de gens intelligents, mais aussi de gens créatifs. Cette tendance n'a pas épargné les développeurs dans le domaine des technologies de l'information et de l'informatique. Bien sûr, il n'y a rien d'extraordinaire dans le fait que c'est en URSS qu'a été inventé le premier appareil au monde qui résolvait les équations aux dérivées partielles. Une autre chose est frappante dans cette découverte: toutes les opérations de calcul dans cette machine ont été effectuées… par l'eau.

L'histoire d'une invention aussi impressionnante remonte aux lointaines années 1920, lorsqu'un jeune spécialiste, diplômé de la Faculté de génie civil Vladimir Lukyanov, a été envoyé sur un projet de construction à grande échelle - la construction de Troitsk-Orsk et de Kartaly- Voies ferrées de Magnitnaya (aujourd'hui - Magnitogorsk). Là, il est confronté au problème d'une qualité de travail lente et insuffisante: les constructeurs ne reçoivent que des pelles, des pioches et des brouettes comme outils, c'est-à-dire qu'aucun équipement sérieux n'est fourni. De plus, tous les travaux avec du béton ont été réalisés exclusivement en été, mais cela n'a pas épargné l'apparition régulière de fissures.

À la recherche d'une solution au problème des fissures dans le béton, Lukyanov a avancé l'hypothèse que leur origine est associée au régime de température dans la maçonnerie. La communauté scientifique a réagi sans enthousiasme à cette hypothèse, mais cela n'a pas arrêté le jeune scientifique. Il s'est vite rendu compte que la distribution des flux de chaleur est calculée à l'aide de relations complexes entre la température et les propriétés du béton, qui subissent des transformations au fil du temps. À leur tour, ces relations sont exprimées sous la forme d'équations aux dérivées partielles.

Seulement au moment de leurs recherches, à la fin des années 1920, il n'existait pas de méthodes suffisamment rapides et de qualité pour effectuer des calculs de ce genre. Puis Loukianov lui-même reprend la solution du problème qui se pose à lui-même. Pour ce faire, il se tourne vers les travaux de scientifiques exceptionnels des années passées: les académiciens A. N. Krylov - le créateur d'un intégrateur pour résoudre les équations différentielles ordinaires du 4ème ordre., N. N. Pavlovsky, spécialiste en hydraulique, et M. V. en génie thermique. Ayant réussi à synthétiser correctement les idées individuelles de ses prédécesseurs, Loukianov trouve enfin un mécanisme possible pour résoudre ce problème complexe.

Ce n'est qu'en 1936 que le scientifique a réussi à assembler un appareil qui est entré dans l'histoire sous le nom de « l'intégrateur hydraulique de Loukyanov ». En fait, cette invention est la première machine informatique au monde à résoudre des équations aux dérivées partielles. Mais l'intégrateur n'est pas tant impressionné par cette supériorité, mais par le fait qu'elle fait tous les calculs mathématiques à l'aide de… l'écoulement de l'eau.

Au total, trois modèles de ces machines ont été conçus, chacun étant adapté à la résolution de problèmes unidimensionnels, bidimensionnels et tridimensionnels, respectivement. Peu à peu, l'intégrateur Lukyanov a gagné en popularité et a commencé à être fourni non seulement aux républiques de l'Union, mais également aux pays du Pacte de Varsovie - Tchécoslovaquie, Pologne, Bulgarie et même Chine.

Le dispositif s'est avéré non seulement efficace, mais aussi facile à utiliser et relativement peu coûteux à fabriquer. Par conséquent, les intégrateurs de Lukyanov ont été utilisés assez largement - dans la construction de mines, la géologie, la physique thermique de la construction, la métallurgie et la fusée. En particulier, ils ont eu recours à leur aide lors de recherches scientifiques dans la colonie "Mirny", calculs lors de la conception du canal Karakoum et de la ligne principale Baïkal-Amour.

Même les ordinateurs qui sont apparus après un certain temps étaient loin d'être immédiatement capables de faire sortir l'intégrateur hydraulique. Les première et deuxième générations d'ordinateurs soviétiques étaient inférieures aux inventions de Lukyanov en termes d'efficacité, car elles avaient une petite quantité de mémoire et se distinguaient par de faibles performances, un ensemble limité d'équipements périphériques et des logiciels peu développés. Ce n'est qu'au début des années 1980 que les intégrateurs ont commencé à se sentir gênés par les ordinateurs de nouvelle génération qui ont des dimensions plus petites, plus de mémoire et des performances à haute vitesse.