Hľadanie koreňov spoločenských javov je hľadanie kontinua, v ktorom sa dá vysledovať začiatok a pokračovanie myšlienky, ktorá sa postupne vyvíjala, rozširovala, prinášala nové a nové ovocie. Dnes je veľmi zaužívaný pojem IT – informačné technológie, v ktorom implictne myslíme aj informatiku. Predtým bolo úžasné zaoberať sa kybernetikou, automatizáciou a ešte predtým možnosťami výpočtov na technických zariadeniach – počítačoch. V tých časoch bolo známe, že matematické problémy sa dajú riešiť dvomi typmi počítačov: analógovým alebo číslicovým. Úlohy, ktoré čakali na riešenie, boli najmä z oblasti kmitania motorov, turbín, motorových vozidiel, ale aj vývoj materiálov, napríklad uhlíkov do elektrických zberačov, ale aj z oblasti regulácie otáčok vodných turbín a spaľovacích motorov.
Historický krok profesora Jána Gondu
V roku 1953 bola založená Slovenská akadémia vied a v rámci nej bola v roku 1955 zriadená Komisia pre teoretickú a aplikovanú mechaniku. Jej vedúcim bol profesor Ján Gonda. V liste z 10. 11. 1955 sa náčelník Vojenskej technickej akadémie Antonína Zápotockého v Prahe (Obr. 1) pýta prof. Gondu: „Podle informací získaných z ÚVTT Praha je některým z Vašich vědeckých aspirantů (Ing. Plander?) vyvíjen elektrický anlogon pro torsní kmity hřídelů s použitím elektronek zapojených jako tlumivky a kapacity“.
V zápisnici zo zasadnutia Komisie pre teoretickú a aplikovanú mechaniku zo dňa 10. 10. 1955 (zapisovateľ Ing. Ivan Plander) sa v bode 2 píše: „Na pracovisku Komisie teoretickej a aplik. mechaniky sa doteraz neriešili vedecké problémy, pretože zatiaľ nebolo interných vedeckých pracovníkov. Vedecko-výskumné problémy sa začnú riešiť od. 1. jan. 1956, kedy má byť prijatý za interného vedeckého pracovníka Ing. Dr. Aleš Tondl, toho času pracujúci vo výskumnom ústave tepelnej techniky v Prahe. Mimo toho Komisia školí dvoch ved. ašpirantov Ing. Š. Petráša a Ing. I. Plandera, ktorí po ukončení ašpirantúry, pravdepodobne koncom roku 1956, sa stanú taktiež internými pracovníkmi.“
V bode 5 tej istej zápisnice je uvedené: „Vedúci Komisie podal prítomným členom návrh na premenovanie Komisie pre technickú a aplikovanú mechaniku na Laboratórium teoretickej a aplikovanej mechaniky.“ Podľa zápisnice prítomní návrh jednomyseľne schválili. Následne navrhli členov vedeckej rady Laboratória. Medzi nimi bol aj „Dr. Inž. Gvozdjak“(Citát zo zápisnice) a medzi členmi, ktorí sa majú „pozývať podľa potreby“ bol aj „Dr. M. Šalamon, vedúci výskumného ústavu acetylénovej chémie, Nováky“ (Citát zo zápisnice). Laboratórium malo k 31. 12. 1955 dvoch odborných pracovníkov a v pláne na roky 1956 – 1960 sa uvádzajú tri nosné smery: dynamika automatických regulácií, teória stability pohybu a kmitanie strojových súčastí a systémov.
Dvaja odborní pracovníci boli prof. Ján Gonda a Ing. Aleš Tondl z Prahy. Inžinieri Ivan Plander a Štefan Petráš boli vo vedeckej príprave. Planderova kandidátska práca mala názov: Riešenie mechanických kmitavých systémov pomocou elektrických modelov s aktívnymi štyrpólmi. Petráš riešil úlohu: Dynamika regulačných obvodov riešená metódou aktívnych štyrpólov.
Planderov zosilňovač
Planderovým záujmom, u neho dokonca aj nadradeným nad kandidátsku prácu, bolo skonštruovať počítací zosilňovač, ktorý bol základom počítacej jednotky analógového počítača (sumátor, integrátor). Vedel, že analógový počítač mu umožní lepšie modelovanie dynamických systémov ako mechanická kalkulačka alebo pasívne elektrické modely. Hoci absolvoval strojársky smer na na Fakulte strojne- elektrotechnickej Vysokej školy technickej v Bratislave, vyvinul ako rádioamatér vysokoziskový (108) jednosmerný zosilňovač. Nebolo to ľahké, ale keď v jeden neskorý večer mu v laboratóriu po nekonečných skúšaniach rôznych spätných väzieb a konštrukčných zmien začal elektrónkový zosilňovač fungovať tak, že mu „neplávala nula“, ale stabilne sa držala na jednej úrovni, vedel, že jeho analógový počítač bude „chodiť“ a on bude môcť riešiť úlohy kmitania hriadeľa veľkého motora. To bolo v septembri 1956. Dokumentujú to rukou kreslené schémy: Jednosmerný zosilňovač JZ-1 a JZ-2 (Obr. 2) a (Obr. 3) bez uvedenia dátumu, Pomocný striedavý zosilňovač SZ-1 datovaný 17. 9. 1956 (Obr. 4) a schéma Jednosmerný zosilňovač JZ-3 datovaný 15. X. 1956 (Obr. 5). Je možné predpokladať, že zosilňovače JZ-1 a JZ-2 boli skonštruované v septembri 1956, pretože kľúčom k Planderovmu konštruktérskemu úspechu bol práve Pomocný striedavý zosilňovač SZ-1 s diferenciálnym relé, zapojený na vstupe jednosmerného zosilňovača. K uvedeným schémam existujú aj opisy a výpočty napísané autorovou rukou pod názvom Konštrukcia zosilňovacích stupňov. V jednej diskusii v priestoroch Stálej výstavy dejín výpočtovej techniky na Slovensku dňa 23. 1. 2014 stojac pri svojom analógovom počítači sa vyjadril, že okamih, keď mu začal jeho zosilňovač „chodiť“ bol asi najšťastnejším okamihom v jeho živote. Bolo to úžasné počuť z úst mimoriadne úspešného akademika Plandera.
Analógový počítač SAV
Ivan Plander okrem jednosmerného a striedavého zosilňovača navrhol pre svoj analógový počítač aj zdroje napájacích a počítacích (referenčných) napätí, sústavy odporov a potenciometrov a ostatné elektrické časti počítača. Za pomoci technikov laboratória vznikol na Koceľovej ulici v Bratislave v roku 1958 prvý slovenský počítač nazvaný „Analógový počítač SAV“ (Ústredný archív SAV, Fond ÚTK, V1/1958/6, V2/1958/2). V nasledujúcom roku Ing. Ivan Plander obhájil na ČVUT v Prahe aj kandidátsku prácu „Vynútené kmitanie lineárnych sústav pri prechode cez kritické oblasti“ (Ústredný archív SAV, Fond ÚTK, D234/1957/1) a stal sa kandidátom technických vied. Ešte v roku 1957 napísal výskumnú správu č. Z-3 Modelovanie mechanických kmitavých sústav prúdovými analógiami (Ústredný archív SAV, Fond ÚTK, V1/1957/5) Pokračoval prácou Použitie elektronického analógového počítača na riešenie lineárnych sústav (Ústredný archív SAV, Fond ÚTK, V2/1958/1). Nasledovali riešenia rôznych úloh na analógovom počítači (Obr. 6), ako napríklad: Pružné uloženie inkubátora v zdravotníckom vozidle pomocou analógového počítača (Ústredný archív SAV, Fond ÚTK, V4/1963/10). Analógový počítač SAV bol v roku 1972 odovzdaný ako zbierkový predmet Slovenskému technickému múzeu a v súčasnosti je vystavený v hale Stálej výstavy dejín výpočtovej techniky na Slovensku v areáli SAV v Bratislave na Patrónke (Obr.7).
Číslicové počítače
V roku 1962 sa začala éra číslicových počítačov zakúpením počítača ZRA-1 na Ústave technickej kybernetiky SAV (ÚTK SAV) a počítača URAL-2 na SVŠT. V ÚTK SAV boli pod vedením Ivana Plandera vypracované správy: Výskum numerických metód pre samočinné počítače A-D (Ústredný archív SAV, Fond ÚTK, V6/1963/1, 2, 3, 4). Potom prišlo obdobie výskumu rýchleho programového procesora (1965 – 1969) a nadväzne štátna úloha aplikovaného výskumu „Výskum riadiaceho počítača tretej generácie RPP-16“ (1969 – 1973) zavŕšená výrobou počítačov RPP-16S a RPP-16M v závode TESLA Námestovo, kde bolo vyrobených vyše 100 ks z každého typu. Pre mladších čitateľov je nutné spomenúť, že otcom týchto myšlienok a šéfom projektov bol vždy Ivan Plander (Obr.8) . Úspechom toho, čo bolo na začiatku, kde boli dvaja mladí inžinieri: Štefan Petráš zameraný na automatizáciu a Ivan Plander s mladíckymi snami o počítačoch na Slovensku, bolo po roku 1973 niekoľko desiatok smelých nasadení počítačov RPP-16 do riadenia technologických procesov od elektrárne Nováky, cez energodispečing v Žiline, Vodné elektrárne Trenčín, ZVL Kysucké Nové Mesto, Důl Staříč až po riadenie poľnohospodárskej výroby v JZD Slušovice.
Boom informatiky na Slovensku
Éra RPP-16 priniesla nevídaný rozmach informatiky na Slovensku, vznikali nové výskumné ústavy (VÚVT – Výskumný ústav výpočtovej techniky v Žiline, ÚSIP – Ústav systémového inžinierstva priemyslu, ÚVT TESLA – Ústředí pro výpočetní techniku TESLA, pobočky Ostrava, Brno, Žilina, ďalej ÚAK – Ústav aplikovanej kybernetiky, VS SAV – Výpočtové stredisko SAV). Zakladali sa vývojové skupiny automatizérov v továrňach, rozvinulo sa systémové programovanie, zintenzívnilo sa vyučovanie informatiky na vysokých školách. Vzniklo nové federálne Ministerstvo elektrotechnického priemyslu a bol zriadený nový výrobný podnik Závody výpočtovej techniky (ZVT) Banská Bystrica, vznikol SMEP – Systém malých elektronických počítačov a technici s matematikmi ÚTK SAV boli členmi skupín špecialistov v rámci RVHP (Rada vzájomnej hospodárskej pomoci). Sídlo Hlavného konštruktéra SMEP pre ČSSR bolo do roku 1977 na ÚTK SAV. Na tomto ústave bol vyvinutý integrovaný obvod UART metódou spätného inžinierstva, jediný v celej skupine štátov RVHP. Z jedného kmeňa tak vznikal strom úžasného rozmachu informačných technológií na Slovensku na báze počítačov RPP-16 a SMEP.
Ďalší rozvoj kybernetického výskumu v SAV
Výskum na ÚTK SAV pod vedením už riaditeľa Ivana Plandera však pokračoval ďalej paralelným systémom SIMD, robotickými systémami (OJ10), umelou inteligenciou, až sa skončil jednočipovým 32-bitovým procesorom typu RISC v októbri 1989 (Obr. 9). V tom čase mal Ústav technickej kybernetiky SAV už 500 zamestnancov a spoluprácu s výskumnými organizáciami a výrobnými podnikmi po celom Československu.
Dnešným pokračovateľom tejto výskumnej línie je Ústav informatiky SAV, ktorý slávi 60 rokov od svojho vzniku. Možno však s istotou konštatovať, že je to 60 rokov informatiky na Slovensku, ktorá sa zrodila v ten septembrový večer roku 1956, kedy Ivanovi Planderovi začal fungovať jeho počítací zosilňovač.
Literatúra
Rukopisy, schémy a dokumenty od Ivana Plandera
Osobné rozhovory s Ivanom Planderom
Plander, I.: Elektronické analógové počítače, ALFA, 1968, 268s. Archív SAV, Fond ÚTK, podľa signatúry v texte
www.vystava.sav.sk/archiv
V Bratislave 3. 9. 2016
(C) Ing. Štefan Kohút
stefan.kohut@savba.sk
Príloha 1 Zápisnica zo zasadnutia
Príloha 2 Plán na roky 1956 – 1960
Príloha 3 Konštrukcia zosilňovacích stupňov
Príloha 4 Zdroj napájacieho napätia
Príloha 5 Zdroj referenčného napätia
Príloha 6 Sústava potenciometrov