Выдающийся ученый, инженер и педагог, внесший огромный вклад в развитие информатики и компьютерной техники, Никлаус Вирт умер 1 января 2024 года. 15 февраля ему должно было исполниться 90 лет.

Лауреат премии Тьюринга, аналога Нобелевской премии по информатике, медали «Пионер компьютерной техники» за выдающийся вклад на ранних этапах развития мира информационных технологий, Вирт внес значительный вклад в разработку языков программирования, создал один из первых в мире персональных компьютеров, он автор ряда фундаментальных монографий в области информатики.

Его работы оказали огромное влияние в мире, включая Советский Союз и Россию.

Отец-основатель информатики в Швейцарии

Родился Никлаус Вирт 15 февраля 1934 года. С детства проявил интерес к авиамоделизму, электротехнике, собрав свои первые радио и усилители. Интерес к инженерному делу привел его в Швейцарскую высшую техническую школу Цюриха (ETHZ), где он получил диплом инженера-электрика.

Продолжил обучение в Канаде и США, где впервые познакомился с компьютерами и языками программирования. В 1963 году в Калифорнийском университете в Беркли защитил докторскую диссертацию по этой тематике под руководством Гарри Хаски, создателя одного из первых в мире компьютеров (SWAC).

В 1968 году Вирт вернулся в альма-матер, где преподавал и занимался исследованиями до 1999 года в должности профессора компьютерных наук.

«В лице Никлауса Вирта ETHZ потеряла человека, который не только провел новаторскую работу в области разработки языков программирования, но и был одним из отцов-основателей информатики в Швейцарии и в ETHZ», — сказал президент школы Жоэль Мезо.

Цель жизни

Итогом 50 лет работы ученого в сфере языков программирования и его гордостью стал язык программирования Oberon, создававшийся и оттачивавшийся в рамках одноименного проекта.

«Всю свою жизнь я преследовал цель разработать язык, который был бы настолько мощным, насколько это возможно, и в то же время настолько простым, насколько это возможно. Oberon — последнее звено в этой цепочке развития», — говорил Вирт.

Ученый неоднократно отмечал, что оптимальная простота, дающая ясность понимания людьми, безопасность и надежность в эксплуатации, требует тщательного научного и инженерного поиска. Она не может быть достигнута, если коммерческие цели ставятся на первое место, подчеркивал он. Тенденция на завоевание рынка программами, сделанными на скорую руку, нашла отражение в «законе» Вирта. Так назвали его высказывание о том, что программное обеспечение замедляется быстрее, чем ускоряется аппаратное.

«Требуется гораздо больше таланта, проницательности и времени, чтобы спроектировать экономную, простую и эффективную систему, нежели сложную и громоздкую», — отмечал Вирт. Как педагог он подчеркивал, что именно этому должны учить вузы. Как ученый, он считал, что этот флаг должно нести академическое сообщество.

Создавая язык программирования Oberon (1989) на базе языка Modula-2 (1978) и Modula-2 на базе языка Pascal (1970), Вирт дополнял языки обязательными средствами и исключал необязательные. Он на своем примере показывал, как при увеличении мощности программного обеспечения можно уменьшать его сложность. Oberon описан на 16 страницах, Modula-2 — на 40, а Pascal — на 60.

Pascal широко известен в мире и в России как язык для обучения программированию. Его создание оценили присвоением автору премии Тьюринга в 1984 году и медали «Пионер компьютерной техники» в 1988 году.

Критерием правильности найденных решений для Вирта была практика. Языки программирования Oberon и Modula-2 разрабатывались в рамках проектов по созданию компьютеров и полного набора программного обеспечения для них.

В конце 1980-х под руководством Вирта в ETHZ был разработан компьютер Ceres. Сто экземпляров было произведено для учебных аудиторий школы, где машины использовались до 2003 года. Под написание ОС и необходимого пакета программ для этого компьютера ученый доработал язык Modula-2 до языка Oberon.

Язык Modula-2 как следующая версия Pascal появился при создании компьютера Lilith и пакета программ для него. Это была одна из первых в мире компьютерных рабочих станций с графическим дисплеем высокого разрешения и мышью — предтеча современных персональных компьютеров.

Ученый особенно подчеркивал позитивный опыт параллельной разработки программного и аппаратного обеспечения. Отметим, что такой же опыт применяли советские институты при создании вычислительных комплексов «Эльбрус», использовавшихся в системе противоракетной обороны Москвы.

Итогом «Проекта Оберон» стала книга с описанием языка программирования, его компилятора, ОС, прикладных программ, RISC-микропроцессора и принципов их создания. В книге автор передал человечеству опыт своей многолетней работы по созданию надежного и оптимального программного и аппаратного обеспечения. Также это был его ответ IT-индустрии, где, как подчеркивал Вирт, соответствующей практике препятствуют коммерческие интересы компаний.

Частично наработки ученого перешли в массовую индустрию позже, в частности, в популярном сегодня языке программирования Go. Один из его создателей, ученик Вирта Роберт Гризмер, рассказал в 2015 году, что после окончания ETHZ в 1993 году, промышленное программирование показалось ему огромным шагом назад.

«В университете у нас была ОС, разработанная там же на языке, который назывался Оберон… Работа в этой системе была в высшей степени продуктивной», — отметил Гризмер.

«Проект Оберон» — настольная книга и кодовая база для тех, кому нужно научиться создавать собственные оптимальные, безопасные и надежные программные системы. Для современной России в условиях войны с Западом это особенно актуально.

Влияние в Советском Союзе и России

С 2007 года Никлаус Вирт стал Почетным доктором Российской академии наук. Он был известен среди учителей информатики и в научной среде как автор языка Pascal, который широко применялся в отечественном образовании.

Во время визита в Россию в сентябре-октябре 2005 года Вирт был поражен, когда во время обеда официант в качестве «чаевых» попросил автограф «у автора Паскаля». В этом удивительном для ученого событии проявилась горькая ирония для нашей страны, в которой потенциал ученого или инженера оказался «востребован» в общепите.

Опыт проекта Lilith использовали советские исследователи при создании отечественного процессора «Кронос» во второй половине 1980-х годов. Архитектура процессора ориентирована на поддержку языков высокого уровня, таких как Pascal и Modula-2. Рабочие станции на базе процессоров «Кронос» выпускались опытными партиями и использовались предприятиями советского оборонного комплекса, в частности, для создания бортового программного обеспечения спутников в Научно-производственном объединении прикладной механики им. академика М. Ф. Решетнёва.

«Проект Оберон» лег в основу проекта «Информатика-21», ставящего целью использование этого фундаментального опыта в отечественном образовании, науке и производстве.

Основатель проекта — доктор физико-математических наук Федор Ткачев, используя оберон-системы, разработал программное обеспечение для практического применения собственных теоретических работ по вычислениям в области квантовой теории поля и математической статистики. В частности, благодаря его работам успешно завершился эксперимент по поиску массы нейтрино на уникальной установке «Троицк ню-масс» Института ядерных исследований (ИЯИ) РАН.

Ткачев подчеркивал, что значение системы Оберон для программирования следует сравнивать со значением евклидовых «Начал» для классической математики. Программирование, как и базовые математические знания, стало обыденным ремеслом для многих профессий — физиков, химиков, инженеров, экономистов, лингвистов, уточнял он.

В российской IT-сфере оберон-системы используются в том числе во встроенных системах и системах управления в атомной промышленности, в энергетике, агропроме, беспилотной авиации.