Катерина Ющенко: історія авторки «Адресної мови програмування»

Катерина Ющенко: історія авторки «Адресної мови програмування»

Першим в СРСР доктором фізико-математичних наук в галузі інформаційних технологій була Катерина Логвинівна Ющенко.

Вона – перший математик, хто почав писати програми на МЕОМ, та у 1955 р. винайшла одну з перших у світі мов програмування високого рівня «Адресну мову», з непрямою адресацією при програмуванні: вказівники (Pointers), які, як і інші конструкції цієї мови, широко використовуються в сучасних мовах програмування. Адресна мова програмування вплинула на розвиток світових технологій програмування, конструкції цієї мови входять до сучасний мов програмування імперативних, декларативних та функційних. Саме завдяки цій мові зникла залежність від місця розташування програми в пам’яті – можливістю, якою усі користувачі комп’ютерів, смартфонів та планшетів щоразу використовують при запуску додатків. Катерина Логвинівна стала основоположником першої в Радянському союзі школи теоретичного програмування.

Ми поспілкувалися із сином Катерини Ющенко – Юрієм Олексійовичем, який поділився спогадами про маму, розповів історію створення першої в світі мови програмування високого рівня.

Наразі знаходжусь у місті Бердянськ та дистанційно читаю лекції та веду практичні на факультеті інформатики в Національному університеті Києво-Могилянська академія.

16 січня прочитав лекцію в прямому ефірі про створення Адресної мови програмування. В лекції зупинився на причинах, які обумовили можливість створення далекоглядної мови програмування з універсальними засобами імперативного та декларативного програмування. На лекції був справжній аншлаг – всі місця були зайняті за 10 хвилин до початку. Не пройшло і місяця, як в Ютубі цю лекцію переглянуло майже 700 користувачів Інтернету.

Другу лекцію про унікальність першого в континентальній Європі комп’ютера прочитаю 6 березня. Лекцію, як і попередню буде розміщено в Ютубі.

Молодший брат моєї мами, Володимир Логвинович Рвачов – видатний український радянський математик і механік, у 1955 році був призначений завідувачем кафедри вищої математики в Бердянському державному педагогічному інституті, де він працював до 1963 року. Саме тоді було закладено основи нової математичної теорії R-функцій, що виникла на стику математичної логіки, класичних методів прикладної математики та комп’ютерної графіки та задач розпізнавання образів. Саме спілкування Володимира Логвиновича зі своєю сестрою Катериною Логвинівною про проблеми розпізнавання геометричних фігур, яким вона займалася ще наприкінці 1950-х років, спонукало його до винаходу R-функцій, які наразі відомі усім математикам світу та широко використовуються в інформаційних технологіях при розв’язку широкого кола математичних задач. Саме R-функціями було розв’язано проблему, яка походить ще від Декарта та полягає у визначенні по зображенню геометричної фігури аналітичної формули її представлення. Особливу увагу вченого привертали питання врахування геометричної інформації, характерної для широкого класу задач оптимізації та математичної фізики, та способи розв’язку таких задач за допомогою комп’ютерів. У період плодотворної роботи над R-функціями в Бердянську Володимир Логвинович перший обчислювальний центр в Бердянському педагогічному інституті, який став першим обчислювальним центром в вищих учбових закладах по всій Україні.

Яким є Ваш перший спогад про маму?
Мені було 4 роки. Рік-два жив із бабусею та сестрою матері в місті Стрию Львівської області. Чітко пам’ятаю, як батьки приїхали за мною та моїм братом, щоб у 1961 році поїхати на відпочинок на бердянську косу. Була безмежна радість у нас з мамою, як ми побачили одне одного. У 2 роки – 1959 р. (може 1960 р.) ми всі, з братом та немовлятком-сестрою відпочивали під Одесою в Куяльнику. Згадується, як мати підводила мене до води та показувала на птахів. Пам’ятаю палатку, в якій ми жили, а біля неї маму, яка постійно витрушувала пісок що ми наносили.
Хто, на Вашу думку, вплинув на світогляд Катерини Логвинівни?
Однозначно – це були її батьки. ЇЇ мати, Ксенія, народилась у 1888 р. в Житомирському краї, в сім’ї лісника. Виросла в лісі, де не було гімназій. Вона ніколи не ходила до школи, не мала вчителів, а читати навчилася по задачнику з математики. Згодом зайнялася репетиторством з математики дітей заможних родин, та отримала доступ до книжок з математики, які були в сім’ях, де вона працювала. Екстерном на відмінно здала іспити та отримала документ про гімназійну освіту. Ксенія захопила математикою своїх дітей, включаючи Катерина, яка все життя мріяла вивчити математику та досягти «зірок» (про свою мрію досягти зірок вона написала в одному з багатьох своїх віршів).

До здійснення математичних обчислень на комп’ютерах її привела доля. Мама, маючі скрутні матеріальні умови життя, не маючи житла, була вимушена погодитись на пропозицію очолити лабораторію методів обчислень, яку створював академік, директор інституту математики О. Ю. Ішлінський. Він пообіцяв, що Катерина буде мати житло. Свою обіцянку він виконав: Катерині надали кімнату в приміщенні інституту математики. Коли Катерина Рвачева вийшла заміж за Олексія Андроновича Ющенка, то вони разом почали мешкати в цій кімнаті. З обстановки – дві валізи, дві розкладачки, спіральна електроплитка та службовий письмовий стіл зі стільцем. Так вони жили майже чотири роки, поки лабораторію обчислювальної техніки з комп’ютером МЕОМ з інституту електротехніки не передали до інституту математики. Лабораторію методів обчислень на той час вже перейменували, оскільки Катерина з 1951 р. познайомилась з МЕОМ, а з початку 1952 р. почала складати програми та навчати програмуванню інших математиків. У 1952 році МЕОМ був єдиним на весь радянський союз комп’ютером та на ньому доводилось проводити всі, без винятку, найбільш важливі обчислення для задач народного господарства, включаючи задачі космонавтики та оборонної галузі.

З 1954 року одночасно з передачею МЕОМ до Інституту математики Катерині та Олексію Ющенкам, як співробітникам відділу методів обчислень та програмування лабораторії обчислювальної техніки при інституті математики, надали одну кімнату для проживання в приватному будинку селища Феофанія – передмісті Києва, яке включили до Києва наприкінці 50-х років – через рік – два після мого народження. Сказати, що Катерина з радістю та захопленням у 1950 році взяла в руки логарифмічну лінійку, засвоїла роботу з електронними лічильними машинами (по суті – арифмометрами) сказати не можна, оскільки вона на той час захистила кандидатську дисертацію з теорії імовірностей, отримавши важливі результати в галузі багатовимірних стохастичних процесів, які мали застосування в багатьох галузях, включаючи квантову механіку. Катерина погодилась стати керівником відділу методів обчислень, як вже зазначалось раніше у зв’язку зі своїм скрутним матеріальним положення. Переїхавши зі Львова до Києва за запрошенням свого наукового керівника Гнеденка Б.В., Катерина опинилася у столиці без житла. Мати розповідала, як знімала койко-місце в кімнаті, про те, якими розбещеними та воровитими були сусідки, про те як тижнями ночувала на вокзалі в залі очікування, що не вистачало коштів орендувати гідне житло.

Перше «знайомство» з комп’ютером МЕОМ Катерина описувала неоднозначно, розповідаючи, що в кімнаті з МЕОМ лякали стохастичні електричні розряди, загадково, фантастично меркотіли лампочки на шафах, в кімнаті було надзвичайно спекотно. Від усього цього ставало, з одного боку, моторошно, а з іншого – цікавила загадковість мерехтливих лампочок та тумблери, штекери. Катерина розуміла, що використання комп’ютера полегшить проведення складних, трудомістких обчислень, які лежали на плечах співробітників її лабораторії. Вона також розуміла, що ніхто, окрім неї, не візьметься за опанування та приборкання комп’ютера, не зацікавлений в його використанні. Так, розуміючі потребу в використанні комп’ютера, розуміючи потенційні його можливості полегшити працю колективу математиків, Катерина взялася за складання програм. Ось так і вийшло, що Катерина Ющенко (Рвачева) стала першим математиком в СРСР, який почав писати програми.

Програмуючи на МЕОМ, Катерина разом із російським вченим математиком В. С. Ляпуновим прийшли до думки про можливість створення спеціальних програм. У 1952 році В. С. Ляпунов приїхав до Феофанії ознайомитись з принципами роботи МЕОМ. Катерина Логвинівна консультувала В. С. Ляпунова щодо використання пульту керування МЕОМ та команд цього комп’ютера, а також запису алгоритмів у машинних кодах. Співробітники лабораторії методів обчислень допомагали академіку О. Ю. Ляпунову вводити його експериментальні, дослідницькі програми в пам’ять комп’ютера. У 1952 році В. С. Ляпунов із математичної точки зору до так званого операторного програмування і К. Л. Ющенко намагалися реалізувати програмуючу програму на МЕОМ. Згодом, у 1954 р., в Києві за власною ініціативою та у позаробочий час, Катерина напише першу програмуючу програму: інтерпретатор формул (арифметичних виразів). Цього ж року учні та послідовники В. С. Ляпунова реалізували програмуючу програму на значно потужнішому, ніж МЕОМ, комп’ютері «Стріла» , який на той час вже запрацював у Москві. У 1955 р. в Москві реалізують оновлену, більш потужну версію програмуючої програми ПП-2, а в Києві, цього ж року – Адресну мову програмування на комп’ютері «Київ», який вже почав працювати у 1955 р., хоча роботи з його налагодження ще тривали до початку 1956 р. Комп’ютер надавався програмістам для його використання, коли він був вільний від використання інженерами.. На відміну від ПП та ПП-2 адресна мова отримала широке розповсюдження та визнання на території всіх соціалістичних країн, а ПП та ПП-2 стали відомі у капіталістичних країнах, куди мали можливість їздити російські розробники ПП. ПП та ПП-2 були реалізовані на окремих комп’ютерах та широкого використання не набули. Адресна мова, завдяки наявності в ній POINЕERS, була реалізована на ЕОМ російського виробництва: «М-20», БЕСМ-2, БЕСМ-3, БЕСМ-3М, БЕСМ-4, на ЕОМ сімейств Урал та Мінськ.

Що можете розповісти про Катерину Ющенко як про доньку, матір, бабусю? Якою вона була в сім’ї, вдома, з родичами?
Катерину Логвинівну всі дуже любили. Вона завжди всім відправляла привітальні листівки. Вітала зі святами, не забуваючи і про дні народження. У 18 років, коли репресували її батьків, Катерина турбувалася за молодшого неповнолітнього братика Володю. Старші сестри та брати на час арешту батьків роз’їхались – хто куди. Катерина возила передачі у в’язницю батькові та матері. Спочатку батька тримали у місцевій в’язниці, а згодом – до передмістя Києва. Мати розповідала як взимку, в лютий мороз вона у відкритому кузові вантажівки їхала до Києва, щоб доправити передачу батьку. Не завжди дозволяли побачення з ув’язненими. Не можна було й листуватися.
Чи були в сім’ї якісь традиції? Як відзначали свята тощо?
Святкували Новий рік. Мама переодягалася у Діда Мороза, одягаючи маску, чіпляючи бороду, а ми, діти, вдавали, що не впізнаємо її, поводились, наче вірили в справжнього Діда Мороза. Нам було кумедно, що батьки щиро вважали, що ми в усе це вірили.
А чи були в неї улюблені речі, їжа, місця?
Катерина найбільше за всі місця любила Чигирин, де народилася. Вона дуже багато, цікаво та з захопленням згадувала своє дитинство та Чигиринські архітектурні пам’ятки, будівлі, річку Тясмин, гору та пожежну Каланчу на ній, Церкву. Катерина дуже любила Львів, в якому працювала декілька років, в якому познайомилась зі своїм науковим керівником Б. В. Гнеденком. У 1975 р. ми з мамою цілий день провели у Львові (чекали пересадки на потяг: мандрували з Трускавця в Алушту). У той день мене мама водила по Львову, показувала інститут математики в якому вона працювала, водила до славетного театру в який ходила в юності, показувала церкви та костьоли. Мене дивувало, що вона була знайома з історією міста, з архітектурними пам’ятками та проводила екскурсію по місту на рівні професійного екскурсовода. Вона знала багато і про київські пам’ятки архітектури.
Як вона відпочивала?
Їй це слово не було відомо. Однак її відпочинком була зміна роду діяльності. Вона відпочивала від роботи, займаючись домогосподарством, полола на дачі та після цього казала, що гарно відпочила від паперів. Мама була надзвичайно працездатною та невтомною. Вона лягала останньою спати та прокидалась, коли всі ще спали. На кухні її можна було застати над смаженням млинців із науковими документами в руках. Коли вона та батько працювали над відомим підручниками із програмування Алгол, Фортран та Кобол, то батько, мама та співавтори пили багато кави та працювали всю ніч, а зранку йшли на роботу.

Коли Катерина працювала над «Енциклопедією кібернетики», то вона майже не спала поспіль декілька місяців. Про видання цієї енциклопедії Катерина казала, що поставлена важлива задача в стислі терміни, що саме вона відповідає за підготовку більшої частини, що саме на неї покладено максимальне навантаження із написання статей, що інші, які беруть участь у написанні, не зможуть написати так як треба, так, щоб потім не було соромно.

Чи була відомою Катерина Ющенко у своїй країни?
У тодішньому СРСР тільки про неї згадували, писали про школу програмування в СРСР, яку створила Катерина. В інтернеті з’являються окремі статті російських програмістів про Адресну мову та про саму Катерину, але джерела по історії ІТ, обходять стороною тематику школи радянського програмування – Ющенко. Сьогодні в російських джерелах про історію програмування в СРСР можна зовсім нічого не знайти про Адресну мову. А в нашій країні напевно ще не до історії грандіозних досягнень українців в такій важливій для людства галузі, як ІТ.
Як прославилась Катерина за кордоном, у найрозвинутіших країнах світу?
Тут є що розповісти. Із США приїжджала знімальна група, яка знімала документальний фільм, присвячений життю та діяльності Катерини. На жаль, ця група не змогла зі мною зустрітися, оскільки під час зйомок мене не було в Києві. У всесвітньому музеї історії інформаційних технологій (Блечлі парк – передмісті Лондона) згадується один єдиний внесок, з усього постсоціалістичного простору, у розвиток ІТ – це Адресна мова програмуванні та зазначено, що К. Л. Ющенко була першою програмісткою на першій ЕОМ в континентальній Європі – МЕОМ та створила цю мову в 1955 р. Шкода, що там не написали, що в цій мові ще у 1955 р. були винайдені POINTERS.
А якою вона була на роботі? Часто вдома займалась науковою роботою, чи більше приділяла увагу рідним?
Співробітники відділу дуже її любили, поважали за її доброту, позитивність, готовність завжди прийти на допомогу. Хоча чому співробітники її відділу? Усі працівники Інституту кібернетики, які з нею співпрацювали, знали її та поважали. Її дуже поважали студенти за витриманість, за вміння знайти прості слова для пояснення складних речей. Студенти та співробітники дуже люб’язно називали її «Баба Катя». Вона була дуже витриманою, коли сварила, то без образ. Складно пригадати випадки, коли вона була розлюченою.
Чи легко було з нею жити рідним? Якщо їй щось заважало під час роботи, як вона реагувала?
Жити було легко, хоч вона постійно працювала вдома. У відпустку, на море, вона брала з собою валізу з науковими паперами та з декількома книжками. Прокидалось до сходу сонця. Йшла на пляж, купалася, стояла під сонцем якихось 10 хвилин та йшла працювати. Вдень, коли в кімнаті нас не було, вона клала на підлогу постіль, обкладалася паперами та писала, писала. Пам’ятаю, як іноді вона приходила з нами на пляж вдень: лягала під тентом зі своїми паперами та працювала. Пам’ятаю, як папери, які тримали камінці, під час пориву вітру розлетілися по всьому пляжу, а ми бігали та збирали їх, а вкрай здивовані відпочиваючі нам допомагали.
Можете щось розповісти про її роботу? Вона розповідала щось про неї? Ви розуміли її працю?
Так, навчаючись на факультеті кібернетики, я розумів все, над чим вона працювала. Брав участь у написанні підручників із програмування, читав статті з енциклопедії кібернетики, робив зауваження та вносив пропозиції щодо покращення. Допомагав писати книжку «Алгебра. Языки. Программирование», в котрій два параграфа присвячено моїм результатам у галузі недетермінованих схем програм.

Часто, особливо це стосується останніх років її життя, допомагав їй писати відгуки на кандидатські та докторські дисертації. Це робив за двома причинами. По-перше, мама погано бачила та могла читати лише з окулярами та лупою, швидко в неї втомлювалися очі. По-друге, була користь для мене, як для фахівця в програмуванні: шукати та описувати недоліки, критикувати наукові роботи. Мамі дуже подобались мої варіанти відгуків, але вона їх повністю переробляла. Якщо я описував недоліки такими, як я їх побачив, то Катерина подавала їх м’яко та так, що це не сприймалось, як недоліки, а сприймалось, як побажання на майбутнє.

Хто був науковим керівником Катерини Логвинівни? Хто допомагав під час наукової діяльності?
Б. В. Гнеденко, та лише до 1950 року. Іноді пишуть, що її керівником був В. М. Глушков, але насправді було навпаки, бо, коли Глушков приїхав до Києва, то Катерина пояснювала йому про МЕОМ та особливості великого комп’ютера «Київ» широкого призначення, про унікальні групові операції цього комп’ютера, реалізацією яких займалася інженер К. О. Шкабара. Ці групові операції являли собою апаратну реалізацію розіменування вказівників, які ще до 1964 р. не були відомі закордонним програмістам. Катерина навчила В. М. Глушкова основам Адресного програмування.

Як звучали теми наукових досліджень Катерини Логвинівни Ющенко? Яким було коло її наукових інтересів?
Розв’язок задач (обчислення) для космічної та оборонної галузі: розрахунок траєкторій польоту балістичних ракет, ракетоносіїв, супутників та космічних кораблів; розрахунки стійкості головок ракет до високих температур. Розв’язок задач оптимізації прокладки дальніх ліній електропередач. Розв’язок задач розкрою матеріалів. Розв’язок задач планування обсягів виробництва. Перші в світі результати: «Створення та реалізації мови програмування (1955 р. – Адресна мова)»; «Розробка ЕОМ Київ: розробка системи команд та апаратна реалізації дій з POINTERS (1955)»; «Розпізнавання образів»; «Обробка зображень»; «Реалізація баз даних реляційного типу»; «Перший в світі однопрохідний транслятор»; «Розміщення в пам’яті комп’ютера програми за довільною адресою» (випередила американців на 4 роки). Це дало можливість сьогодні кожній людині, яка має смартфон, користуватися десятки разів щодня, запускаючи додатки в своєму смартфоні. Усі галузі, що пов’язані з програмуванням: Адресну мову викладали у вишах з 1956 по 1966 рр. Катерина є авторкою 14 стандартів мов програмування, 7 винаходів (має авторські свідоцтва). 27 видань її монографій та підручників, які перекладено на десяток мов та видано у Польщі, Чехословаччині, Болгарії, Румунії, Угорщині, Східні Німеччині, Югославії, Данії та Франції. В Китаї серійно вироблялись копії ЕОМ «Київ» та ЕОМ БЕСМ-3М та БЕСМ-4 з реалізованою на них Адресною мовою програмування.

Адресну мову програмування використовували при створенні комплексу спостереження за сумісним польотом США-СРСР «СОЮЗ-Аполлон» (Москва, 1975 р.). Катерина займалась першими в світі діалоговими системи навчання з використанням комп’ютерів, що згодом переросло в системи дистанційної освіти. автоматичним перекладом текстів з однієї природньої мови на іншу. Підготувала 11 докторів наук та 47 кандидатів. Багато з них стали академіками та член-кореспондентами НАНУ України. Має низку державних нагород: орден княгині Ольги, держані премії СРСР, є почесним членом низки закордонних академій…

Де можна познайомитися з науковими публікаціями Катерини Логвинівни Ющенко?
Убібліотеках. Є декілька наукових статей в Інтернеті.
Чи можете назвати найбільш відомих учнів, послідовників К. Ющенко?
Найбільш улюблені її учні: Перевозчикова О. Л. – член-корр. АН УРСР (покійна); Халілов А. І. (тривалий час був директором інституту ГОРСИСИТЕМОИТЕХНІКА – автоматизація міста Київ, наразі займає найвисокі пости академії наук Дагестану та в банківській сфері республіки по автоматизації роботи банків); Лаврищева К. М. (відома в СРСР фахівець з технологій та інженерії програмування, наразі приблизно 10 років працює в Москві. До речі про неї російські історики науки пишуть та відгукуються дуже високо. Тепер вона – своя. Про те, що вона учень Катерини можуть згадати, але без пояснень хто така К. Л. Ющенко (у найкращому випадку пару слів); Редько В.Н. – академік НАНУ, зав. каф. в університеті ім. Шевченка. Навчала Летичевського О.А. (покійний), академік НАНУ; Сергієнко І. В. – академік, директор ІК ім. Глушкова; Сьомик Валентин Петрович – відомий російський вчений, який народився у Бердянську, один з головних конструкторів СМ ЕОМ у постсоціалістичному просторуі який відіграв значну роль в реалізації Адресної мови програмування, узагальнивши разом з Катериною адресацію вищих рангів на мінусові значення шляхом введення «мінус штрих-операції», яка відноситься до унікальних декларативних можливостей Адресного програмування та досі не має аналогів в інших мовах програмування.
Чи є сьогодні на місці роботи К. Ющенко якісь пам’ятні стенди, може музей, що висвітлюють її діяльність?
Музей в Чигирині про всю родину Рвачевих із зазначенням та подробицями досягнень Катерини та Володимира. В ІК є музей історії Інституту. Стисла експозиція про багато досягнень Катерини. На мій погляд, сказали багато, але головні досягнення та головний вклад, наче навмисно, приховали.

Кожного року Державна Науково-технічна бібліотека до дня народження Катерини робить виставку її робіт. До речі, це єдине в Україні джерело, в якому зазначено про винахід POINTERS саме Катериною у 1955 р.. Вчених в галузі інформатики напевно хвилюють більш важливі проблеми.

Що б Ви порадили прочитати про Вашу знамениту матір?
Дуже багато різних публікацій. Гугл видає сотні сторінок. Але порадити можна статтю Аріанди Войтович «Вона створила майбутнє» в газеті «Дзеркало тижня» (рік тому, доступна в інтернеті). Маліновський видавав книжки по історії ІТ в Україні, непогано описавши її біографію. Наукові досягнення описано сухо, неповно, стримано та про Адресну мову та її практичне та теоретичне значення майже нічого не вказав. Є Європейський музей історії ІТ в Україні, котрий він створив. Музей є у віртуальному вигляді в Інтернеті. Найбільш повно про досягнення Катерини писала О. Л. Перевозчикова в низці статей про історію програмування та про Катерину. Історики інформаційних технологій замовчують факт заборони та знищення Адресної мови програмування у 1965р.
Наостанок, можете додати якісь Ваші найбільш яскраві спогади про Катерину? Що перше приходить на думку?
Наприкінці 1990-років, після того, як Катерина отримала звання «сорівського професора», група журналістів знімала фільм про Катерину. Коли у Катерини брали інтерв’ю, то журналіст спитав: «Яке Ваше саме вагоме наукове досягнення?». На той час я дуже здивувався, почувши її відповідь на камеру: «Адресна мова програмування». Після інтерв’ю я запитав: «Як так? Чому? Про мову давно забули. А в останні десятиріччя ти багато чого досягла…». Ось це були найяскравіші спогади про те, як Катерина переконала мене в тому, що Адресна мова була та досі є унікальною з практичної та теоретичних точок зору. Катерина розповіла, що коли створювала Адресну мову, то в цю мову вклала всі свої математичні знання, що це був великий прорив натхнення та творчості, що ідеї народжувались швидше, ніж могла їх зафіксувати на папері. Але найголовніше Катерина розкрила мені очі про далекоглядність цієї мови, про те, що всі сучасні та всі майбутні технології програмування наявні в Адресній мові, що всі потреби математиків описувати задачі та їх розв’язки передбачені в Адресній мові, а всі можливі математичні способи запису розв’язків довільних математичних задач вдалося втілити в цю мову. Катерина пояснювала, що Адресна мова є універсальною базою для створення довільних технологій програмування.