Передісторія створення Інституту проблем реєстрації інформації НАН України

У цьому році виповнюється 25 років з дня створення Інституту проблем реєстрації інформації НАН України. Інститут об’єднав важливі наукові напрями, які мають принципове значення для створення інформаційно-аналітичних систем та систем реєстрації інформації не руйнуючими та томографічними методами. Ці роботи є важливими для побудови комп’ютерних технологій при розв’язанні різноманітних проблем інформатизації, що здійснюються нині в Україні. До ювілею Інституту проблем реєстрації інформації НАН України розглянемо основні передумови його створення.

У 1966 р. М.Т. Костишиним, Є.В. Михайловською та П.Ф. Романенком в Інституті напівпровідників АН УРСР були проведені дослідження плівок систем «напівпровідник-метал» під дією світлової плями від сфокусованої лампи розжарювання. В результаті досліджень ними було відкрито явище фоточутливих тонкоплівкових систем «напівпровідник-метал» [1; с.5]. В.В. Петров у статті «Оптичний запис інформації. Наукове есе» (2007) [1] писав: «відразу стало очевидним, що на такому надчутливому матеріалі можна реєструвати зображення з розмірами десяти і навіть сотих часток мікрона» [1; с.5].

Через три роки в Інституті кібернетики АН УРСР та Інституті напівпровідників АН УРСР було запропоновано, розроблено та досліджено світлочутливі матеріали високої роздільної здатності на базі халькогенідних напівпровідникових матеріалів [2–5]. В.В. Петров, О.П. Токар, В.А. Леонцев, І.І. Карпіков, А.Д. Кравченко, М.Т. Костишин, Є.В. Михайловська та П.Ф. Романенко показали можливість отримання високої щільності запису на базі таких матеріалів та проекційним методом із використанням імерсії записали елементи із субмікронними розмірами 0,2–0,3 мкм та електронно-променевим експонуванням – 0,07–0,08 мкм [6; с.23].

Дослідження були підтримані В.М. Глушковим і Г.Є. Пуховим і продовжені в Інституті електродинаміки АН УРСР. Вже на початку 70-х рр. ХХ ст. у ньому В.В. Петровим, О.П. Токарем, В.А. Леонецем, А.А. Крючиним та Л.І. Крючиною було розроблено та виготовлено перші пристрої запису й відтворення інформації на оптичний диск, де було вирішено запис крізь прозору підкладку та використання систем автоматичного фокусування та світлочутливих матеріалів з одноразовим записом [7–10]. У цих пристроях в якості реєструючого середовища використовувалось середовище «напівпровідник-метал». На першому дисковому носії інформації було здійснено запис аудіо інформації зі швидкістю 150 Кбайт/с завдяки методу широтноімпульсної модуляції.

У 2007 р. В.В. Петров у статті «Дослідження методів оптичного запису та створення систем пам’яті на оптичних носіях» [11] писав, що «проведені в 1973–1975 рр. дослідження процесів оптичного запису сфокусованим лазерним випромінюванням, світлочутливих матеріалів на базі халькогенідних склоподібних напівпровідників, методів напилювання багатокомпонентних напівпровідникових матеріалів дозволили створити технологію виготовлення оптичних носіїв з одноразовим записом і багаторазовим відтворенням даних типу WORM (кількість послідовних зчитувань понад 10⁶ разів). Дослідження оптичних властивостей, профілю поверхні, шорсткості показали доцільність використання для виготовлення підкладок оптичних носіїв силікатного скла, одержаного методом флоат-процесу» [11; с.25].

23 січня 1976 р. при Інституті електродинаміки АН УРСР було організовано проблемну науково-дослідну лабораторію оптичних запам’ятовуючих пристроїв з метою створення оптичного запам’ятовуючого пристрою ємністю 10¹⁰ біт. ЇЇ керівником було призначено В.В.Петрова. У ній А.А. Крючин, Г.Ю. Юдін і Т.І. Сергієнко розробили метод термоіонного напилення багатокомпонентних халькогенідних напівпровідників, що дозволило отримувати реєструючи середовища для носіїв типу WORM, які мали високу надійність зберігання даних.

Вчені проблемної науково-дослідної лабораторії оптичних запам’ятовуючих пристроїв разом з підприємствами Мінрадіопрому (Науково-дослідний центр електронної обчислювальної техніки, Науково-дослідний інститут обчислювальної техніки, Кам’янець–Подільський завод “Електроприлад”, Канівський завод “Магніт”), (Інститут металофізики, Інститут надтвердих матеріалів, Інститут проблем матеріалознавства, Інститут проблем машинобудування) АН УРСР розробили і захистили технічний проект першого оптичного диска для обчислювальних машин ЄС 5150. Запам’ятовуючий пристрій дозволяв здійснювати запис/відтворення даних зі швидкістю 6,4 Мбіт/с [11; с.27]. Перші зразки ЄС5150 були виготовлені на Канівському заводі «Магніт».

У проблемній науково-дослідній лабораторії оптичних запам’ятовуючих пристроїв Інституту електродинаміки АН УРСР також було розроблено матеріали для запису інформації та об’єктивів, створено системи обертання та переміщення. У ній було виявлено, що завдяки використанню скла для вітрових стекол, яке виготовлялося за методом флоат-процесу, в якості скляних підкладок зменшує вартість оптичних дисків.

У 1977 р. М.В. Горшков і В.В. Петров на Всесвітньому електротехнічному конгресі у Москві у своїй доповіді «Оптичний диск як «єдиний» носій інформації в системах управління» [12] висловили ідею оптичного диска як «єдиного» носія інформації. Вони зазначали, що «поряд із значним розширенням асортименту ЕОМ і зовнішніх запам’ятовуючих пристроїв швидко зростає кількість типів невзаємопов’язаних носіїв інформації, які використовуються в зовнішніх запам’ятовуючих пристроях. Це створює великі труднощі при обміні інформацією, в результаті виникає необхідність мати додаткові обладнання для здійснення обміну інформацією. Все це приводить до думки про доцільність створення універсального, «єдиного» носія інформації, широке застосування якого дозволило б розробити зовнішні запам’ятовуючі пристрої та ряд інших зовнішніх пристроїв ЕОМ, які відповідають основним сучасним вимогам і вимогам на найближче майбутнє» [12; с.1].

У доповіді вони розглянули основні вимоги до «єдиного» носія інформації для його використання в зовнішніх запам’ятовуючих пристроях великих систем управління, обчислювальних комплексах, системах збирання та обробки інформації при наявності великих потоків інформації, ЕОМ середньої та малої продуктивності, системах підготовки даних і для обміну даними між ЕОМ однакової та різної продуктивності. М.В. Горшков і В.В. Петров прийшли до висновку, що «широке застосування зовнішніх пристроїв з використанням «єдиного» носія інформації дозволить різко збільшити об’єм збережених даних, узгодити та істотно підняти надійність прийому та передачі даних, спростити структуру керуючої системи. При наявності захисту, який запобігає повторному запису інформації на «єдиний» носій інформації, оптичний диск у системах збирання та обробки даних може бути офіціальним документом, так як інформацію на записаних ділянках змінити не можливо» [12; с.17-20].

У 1979 р. за наказом Міністра радіопромисловості СРСР базовим заводом для впровадження оптичного дискового запам’ятовуючого пристрою ЄС 5150 був визначений Кам’янець-Подільський завод «Електроприлад» [11; с.9]. Були виготовлені дослідні зразки ЄС 5150 і проведено їх випробування.

Через шість років було виготовлено перший вітчизняний накопичувач інформації на оптичних дисках ЄС 5150 із змінним оптичним диском ємністю 2500 Мбайт та розроблено нові реєструючи середовища, методи копіювання й перезапису інформації, методи підвищення достовірності записаної інформації [13].

У 80-ті рр. ХХ ст. виникла необхідність покращити організацію робіт у галузі створення оптичних накопичувачів даних через бурхливий розвиток інформаційних технологій. Тому 24 вересня 1987 р. за постановою Президії АН СРСР було створено Інститут проблем реєстрації НАН України та визначено основні напрямки його науково-дослідної діяльності, а саме: фізичні основи, принципи та методи оптичної реєстрації інформації; оптичні накопичувачі інформації для електронних обчислювальних машин, інформаційно-обчислювальні системи збереження і обробки великих обсягів інформації. Директором інституту був призначений В.В. Петров, який і до сьогодні займає цю посаду [13].

З 2005 р. і до сьогодні основними напрямами наукової діяльності Інституту проблем реєстрації НАН України є фізичні основи, принципи, методи та системи оптичної реєстрації інформації; створення технології довгострокового зберігання цифрової інформації; теоретичні основи і прикладні методи створення комп'ютерних інформаційно-аналітичних систем; дослідження та розробка методів захисту інформації в комп`ютерних системах і мережах; розробка методів та створення системи комп`ютерних мереж банків та баз даних і знань, систем масового поширення комп'ютерної інформації; створення систем відтворення звуку та зображень з раритетних носіїв інформації, систем реєстрації інформації неруйнуючими та томографічними методами [13].

Література:

1. Петров В.В. Оптическая запись информации. Научное эссе / В.В. Петров // Реєстрація. Зберігання і обробка даних. – 2007. – Т.9. – №3. – С.3-13

2. А.с. 258387 СРСР, МКТ⁵ G 11 С 7/00. Спосіб виготовлення фотошаблонів / В.В. Петров, М.Т. Костишин, К.В. Михайловська, П.Ф. Романенко, Г.Д. Чепель. – Опубл. 1970; Бюл. №1

3. Петров В.В. О применении неорганических светочувствительных материалов для изготовления фотошаблонов / В.В. Петров, И.И. Карпиков // Гибридная вычислительная техника и электроника. – К.: Наук. думка, 1972. – С.471-490

4. Петров В.В. Использование неорганических светочувствительных материалов для изготовления фотошаблонов. Гибридная вычислительная техника и электроника / В.В. Петров, И.И. Карпиков, С.С. Лысенко, А.Д. Кравченко. – К.: Наук. думка, 1972. – С.491-503

5. Пат. 3637381 США, МКТ⁵ G 03 C 5/00. Radiation – Sensitive Seefrevealing Elements and Methods of Marking and Utilizing the Same / R.W.Hallman, G.W.Kurtz (США), Teeg Research, Inc. (США); Заявл. 3.07.1969; Опубл. 25.01.1972

6. Петров В.В. Дослідження методів оптичного запису та створення систем пам’яті на оптичних носіях / В.В. Петров, А.А. Крючинин, С.М. Шанойло, О.П. Токар, Л.І. Крючина // Реєстрація. Зберігання і обробка даних. – 2007. – Т.9. – №3. – С.23-42

7. Петров В.В. Оптико-механические запоминающие устройства / В.В. Петров, А.А. Крючин, А.П. Токарь, С.М. Шанойло, В.Я. Сандул. – К.: Наук. думка. – 1992. – 152 с.

8. Леонец В.А. Оптические запоминающие устройства / Гибридная вычислительная техника и электроника / В.А. Леонец, А.П. Токарь. – К.: Наук. думка. – 1972. – С.504-521

9. Оптические диски: история, состояние, перспективы развития / Петров В.В., Крючин А.А., Шанойло С.М. и др. – К.: Наук. думка, 2004. – 174 с.

10. Петров В.В. Оптические ЗУ для вычислительных систем / В.В. Петров / Тр. III Всесоюз. конф. «Однородные вычислительные системы и среды»: Тез. докл. – Таганрог, 1972. – С.21-22

11. Петров В.В., Крючин А.А., Шанойло С.М., Токар О.П., Крючина Л.І. Дослідження методів оптичного запису та створення систем пам’яті на оптичних носіях / В.В. Петров, А.А. Крючин, С.М. Шанойло, О.П. Токар // Реєстрація. Зберігання і обробка даних. – 2007. – Т.9. – №3. – С.23-42

12. Горшков Н.В. Оптический диск как «единый» носитель информации в системах управления / Н.В. Горшков, В.В. Петров. – Труды Всемир. электротехнич. Конгресса, 21-25 июня 1977 г., Москва, секция 7, доклад 44. – С.1-23

13. Інститут проблем реєстрації інформації Національної Академії Наук України. Про інститут: http://www.ipri.kiev.ua/index.php?id=cetest_firstpage

Науковий керівник: д.ф.-м.н., проф. Храмов Ю.О.