Сергей Алексеевич Лебедев (годы жизни 1902 — 1974) - основоположник вычислительной техники в СССР, академик, разработчик электростанций, разработал передовые системы для вооружений в период второй мировой войны.
Сергей Алексеевич Лебедев (1902 — 1974)
С. А. Лебедев готовил научные кадры, он возглавлял в МФТИ кафедру ЭВМ, читал лекции, лично руководил научной работой многих дипломников и аспирантов. За двадцать лет под его руководством было создано 15 высокопроизводительных ЭВМ.
В процессе проектирования, наладки и запуска в эксплуатацию машин МЭСМ, БЭСМ, М-20 он выступал как главный конструктор, как инженер-наладчик, а если требовали обстоятельства, то и как техник-монтажник. Позднее, с появлением квалифицированных специалистов, Лебедев доверял им значительную часть работ, оставляя себе наиболее трудные участки, связанные с обоснованием нововведений, с теоретическим обоснованием структуры и параметров ЭВМ.
С А Лебедев Биография
С. А. Лебедев родился 2 ноября 1902 года (20 октября по старому стилю) в Нижнем Новгороде. В 1921 году Лебедев поступил учиться в МВТУ на электротехнический факультет, который закончил в 1928 году, став инженером-электриком. Результаты его дальнейших работ были использованы при эксплуатации отечественных электростанций и высоковольтных линий передач. В 1939 году Лебедев защитил докторскую диссертацию по теории искусственной устойчивости энергосистем.
Во время войны Лебедев занимался разработкой самонаводящихся торпед, разработал систему стабилизации танкового орудия при прицеливании. Лебедев был награжден орденом Трудового Красного Знамени и медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 годов».
В 1945 году Лебедев избирается действительным членом АН УССР и становится директором Института Электротехники АН УССР. В конце 1947 года в этом институте стал создаваться макет цифровой электронной счетной машины (МЭСМ), пробный пуск которого состоялся 6 ноября 1950 года. МЭСМ могла вычислять факториалы натуральных чисел и решала уравнение параболы.
Одновременно Лебедев в лаборатории № 1 ИТМ и ВТ в Москве работал над созданием БЭСМ - быстродействующей электронной счетной машины. Лебедев сам разработал структуру БЭСМ и составил план реализации проекта ее разработки, он постоянно контролировал ход выполнения этого проекта, который был успешно завершен в апреле 1953 года.
В июне 1953 года Лебедев был назначен директором ИТМ и ВТ, который с 1975 года носит его имя. 23 октября 1953 года Лебедев был избран действительным членом Академии наук СССР по Отделению физико-математических наук. Он стал первым академиком по специальности «счетные устройства». За создание БЭСМ Лебедев в 1954 году был награжден орденом Ленина, а в 1956 году ему было присвоено звание Героя Социалистического труда.
После создания в феврале 1955 года Вычислительного центра АН СССР перед ИТМ и ВТ была поставлена задача подготовить БЭСМ к серийному выпуску. Машинами БЭСМ-2 были оснащены практически все крупные вычислительные центры страны. На БЭСМ-2 осуществлялись расчеты при запусках искусственных спутников Земли и первых космических кораблей с человеком на борту.
В октябре 1955 года в Дармштадте (ФРГ) на Международной конференции по электронным счетным машинам зарубежным специалистам был прочитан доклад Лебедева о БЭСМ. Это доклад произвел сенсацию: БЭСМ оказалась лучшей ЭВМ в Европе!
После успеха БЭСМ Лебедев начал создавать принципы и архитектуру новой ЭВМ М-20, которая должна была стать самой быстродействующей в мире. Для работы с этой ЭВМ были написаны многие учебники, а в программу ВУЗов были включены курсы по изучению М-20 и программирования для нее.
Параллельно с разработкой и созданием универсальных ЭВМ Лебедев уделял большое внимание работам, связанным с обороной страны. По его инициативе в 1955 году были разработаны спецмашины Диана-1 и Диана-2 для наведения истребителей на воздушные цели. В этих работах участвовал будущий академик и директор ИТМ и ВТ В. С. Бурцев, их продолжение привело к созданию целой серии ЭВМ, предназначенных для решения задач противоракетной обороны. На базе этих машин была создана первая система ПРО страны, за что ее авторы, в том числе Лебедев и Бурцев, получили Ленинскую премию.
Вершиной работы Лебедева по созданию универсальных ЭВМ стала самая известная в мире отечественная ЭВМ БЭСМ-6 (1967 год). По результатам работы над БЭСМ-6 Лебедев с группой сотрудников ИТМ и ВТ, в которую входили будущий академик В. А. Мельников и будущий главный конструктор модульного конвейерного процессора (лучшей ЭВМ России 90-х годов) А. А. Соколов, получил Государственную премию.
С. А. Лебедев поставил себе цель создать вычислительную машину с быстродействием 100 млн. оп/с. Работа началась с вычислительного комплекса для системы ПВО, известной под наименованием С-300, который в модернизированном виде серийно выпускается до сих пор. Отработанная на машинах для С-300 элементная база была использована при разработке МВК Эльбрус 1.
Важным итогом его разработок стал многомашинный информационно-вычислительный комплекс реального времени АС-6, активно использовавшийся в центрах управления полетами космических аппаратов.
Российская академия наук учредила премию имени С. А. Лебедева, которой один раз в два года награждаются российские ученые, внесшие большой вклад в развитие отечественной вычислительной техники.
2 ноября 1902 года, в Нижнем Новгороде родился Лебедев С.А. - выдающий ученый, которому было суждено стать создателем отечественных ЭВМ.
Более того, разработки Лебедева в этой области не уступали западным аналогам, и даже опережали их. Но долгое время имя ученого был знакомо только узкому кругу специалистов.
Впрочем, времена "холодной войны" лишили заслуженной широкой известности многих ученых и конструкторов, работа которых имела оборонное значение.
По причине засекреченности родился и миф о том, что СССР, а затем и Россия сильно отстали в создании и развитии вычислительной техники. На самом же деле, здесь все не так однозначно. И если взглянуть на факты, то получается, что не только в "области балета", но и в деле создания ЭВМ мы были "впереди планеты всей". Вот и работы Лебедева.
В 1945 году именно он создал первую в стране электронную вычислительную машину. Его сотрудники уверены, что если бы не война, во время которой он, инженер-электротехник, занимался автоматизацией военной техники, работа над созданием вычислительной машины с использованием двоичной системы счисления /отличной от десятичной, которой мы пользуемся в обычной жизни/ началась бы и закончилась гораздо раньше.
В 1948-1949гг сделал основополагающий вклад в отечественную цифровую вычислительную технику - независимо и параллельно с западными учеными разработал принципы построения ЭВМ с хранимой в памяти программой и реализовал их с коллективом своей лаборатории в Малой электронной счетной машине.
К концу 1949 г. были разработаны общая компоновка машины и принципиальные схемы её блоков. В первой половине 1950 г. изготовлены отдельные блоки и приступили к их отладке во взаимосвязи, к концу 1950 г. отладка созданного макета была закончена.4 января 1952 г. Президиум АН СССР заслушал доклад Лебедева о вводе малой электронно-цифровой счётной машины МЭСМ в эксплуатацию.
В 1952 г. МЭСМ была практически единственной в стране ЭВМ, на которой решались важнейшие научно-технические задачи из области термоядерных процессов, космических полётов и ракетной техники, дальних линий электопередач, механики, статистического контроля качества и др.
Лучшие дня
Независимо от зарубежных учёных С.А.Лебедев разработал принципы построения ЭВМ с хранимой в памяти программой. Под его руководством была создана первая в континентальной Европе ЭВМ, в короткие сроки были решены важные научно-технические задачи, чем было положено начало советской школе программирования. Описание МЭСМ стало первым в стране учебником по вычислительной техники. МЭСМ явилась прототипом Большой электронной счётной машины БЭСМ.
Среди ученых мира, современников Лебедева, нет человека, который подобно ему обладал бы столь мощным творческим потенциалом, чтобы охватить своей научной деятельностью период от создания первых ламповых ЭВМ, выполняющих лишь сотни и тысячи операций в секунду, до сверхбыстродействующих супер-ЭВМ на полупроводниковых, а затем на интегральных схемах с производительностью до миллионов операций в секунду. Научная школа Лебедева, ставшая ведущей в бывшем СССР, по своим результатам успешно соперничала с известной американской фирмой IBM. Под его руководством были созданы и переданы для серийного выпуска 15 типов высокопроизводительных, наиболее сложных ЭВМ, каждая - новое слово в вычислительной технике, более производительная, более надежная и удобная в эксплуатации.
С.А.Лебедев сочетал в себе два замечательных качества, отличавших его от всех - выдающиеся способности и исключительную скромность. Такое впечатление создавалось у всех, хорошо знавших его людей.
Ученики Лебедева Л.Н.Королев и В.А.Мельников, ставшие крупными учеными, в одной из своих работ писали: "Гениальность Лебедева состояла именно в том, что он ставил цель с учетом развития структуры будущей машины, умел правильно выбрать средства для ее реализации применительно к возможностям отечественной промышленности."
Слова эпиграфа "Уметь дать направление - признак гениальности", - вполне применимы к человеку, положившему начало отечественному компьютеростроению. Ученый взял на себя самое главное и трудное в новой области техники - создание супер-ЭВМ - наиболее сложного класса средств вычислительной техники. Причем и здесь сразу и безошибочно выбрал основное направление развития цифровых вычислительных машин этого класса - распараллеливание вычислительного процесса. Оно и сейчас остается главным в развитии супер-ЭВМ.
Высказанные выше оценки появились только после смерти С.А.Лебедева. При жизни в газетах и журналах о нем не писалось. На это были две причины. Одна официальная: его имя как главного конструктора ЭВМ для систем противоракетной обороны было засекречено. Вторая вытекала из особенностей характера: он мог бы немало рассказать об открытой, главной части его работ по созданию супер-ЭВМ для вычислительных центров, о своем институте и многом другом, но он не любил встречаться с журналистами, был предельно чужд саморекламе и абсолютно равнодушен к известности и славе. Открывая Первую Всесоюзную конференцию по вычислительной технике в 1956 г. в Москве и характеризуя уровень развития вычислительной техники в СССР, он даже не упомянул МЭСМ, ставшей, как сейчас очевидно, первой ЭВМ в континентальной Европе. Для него это была лишь модель ЭВМ, создавая которую, он накопил опыт для последующих работ.
Его работоспособность была потрясающей. В годы создания ЭВМ он, подкрепляя себя крепчайшим чаем и папиросами "Казбек", нередко работал многие сутки, практически без отдыха. Это "заряжало" и воодушевляло работавших с ним людей. "Работали до изнеможения, - вспоминает бывший студент-практикант Л.Иваненко. - Где-то в полночь Сергей Алексеевич прогонял молодежь спать и говорил, что сам еще посидит у осциллографа. Утром его заставали на том же месте. Он все всматривался в химерные всплески голубых кривых на экране..."
Как человек он привлекал людей высокой одухотворенностью, стремлением не выделяться среди окружающих, никогда не изменявшим ему чувством юмора, жизненным оптимизмом и другими замечательными качествами.
Как ученый он притягивал к себе своей одержимостью в стремлении достигнуть поставленную цель, глубоким проникновением в начатую им новую область науки и техники, разносторонним инженерным опытом, позволившим ему использовать для реализации своего замысла многие тысячи электронных ламп в то время, когда их количество в самых сложных приборах не превышало и двух десятков!
В истории науки ХХ века нет другого ученого, подобного Сергею Лебедеву, активная творческая жизнь которого охватила весь период создания электронной техники - от первых ламповых вычислительных машин до супер-ЭВМ на интегральных схемах.
Под его руководством создано 15 типов машин, каждая из которых являлась новым словом в этой области. Машины Лебедева были самыми быстродействующими в Европе, а по некоторым своим структурным особенностям превосходили продукцию американских фирм. И сегодня первенство по быстродействию вычислительных систем среди европейских стран удерживает Россия, занимая по этому показателю третье место в мире. В Межведомственном суперкомпьютерном центре в Москве работает система из 768 процессоров со скоростью в 1 терафлоп - триллион операций в секунду. Вклад Лебедева в создание атомной энергетики и ядерного щита страны трудно переоценить. Он работал и в других оборонных областях. На вычислительных системах, разработанных под его руководством, был впервые создан комплекс противоракетной обороны, который в 1961 году сбил баллистическую ракету. В США такой "трюк" смогли повторить более чем через 20 лет. Незадолго до своей кончины в 1974 году академик Лебедев одобрил задание на разработку вычислительного комплекса "Эльбрус".
Изобретатели
Место рождения: Нижний Новгород
Семейное положение: женат на Алисе Григорьевне Лебедевой
Деятельность и интересы: вычислительная техника; музыка, литература
Во время войны Лебедев занимался разработкой самонаводящихся торпед, разработал систему стабилизации танкового орудия при прицеливании. За эту работу он был награжден орденом Трудового Красного Знамени и медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 годов». В начале войны он записался добровольцем в ополчение, но из-за стратегической важности выполняемых Лебедевым работ на фронт его не отпустили, а эвакуировали в Свердловск. Еще факты
Образование, степени и звания
1953 , Академия наук СССР, Отделение физико-математических наук (счетные устройства): академик
1921-1928 , Московское высшее техническое училище им. Н.Э. Баумана, Факультет: электротехнический: выпускник (инженер-электрик), доктор технических наук (1941)
Работа
С 1930 , Московский энергетический институт: преподаватель (с 1930), профессор (с 1936)
1947-1951 , Институт электротехники АН УССР (Институт электродинамики Национальной Академии наук Украины), г.Киев: директор
Открытия
Создание систем самонаведения в годы войны требовало проведения колоссального объема вычислений, и это привело Лебедева к пониманию необходимости автоматизации вычислительных процессов. Как известно, за рубежом принципы компьютеростроения и электронного счета разработал фон Нейман. Лебедев в условиях информационной замкнутости тех лет пришел к тем же выводам, что и фон Нейман, но на полгода раньше.
В конце 1947 года создал макет цифровой электронной счетной машины (МЭСМ), пробный пуск которой состоялся 6 ноября 1950-го. Во время демонстрации машина вычисляла факториалы натуральных чисел и решала уравнение параболы. В 1951 году МЭСМ была принята комиссией в эксплуатацию, а в 1952-м на ней уже решались важные научно-технические задачи из области термоядерных процессов, космических полетов, ракетной техники, дальних линий передач.
В 1950 году параллельно с завершающим этапом работ над МЭСМ была начата разработка первой БЭСМ. Работы велись в Москве, в лаборатории института точной механики и вычислительной техники АН СССР, которую возглавил Лебедев. Первый запуск БЭСМ состоялся осенью 1952 года, а госиспытания она прошла в 1953-м.
Биография
С.А. Лебедев - основоположник электронной вычислительной техники в СССР, сформировавший отечественную школу вычислительных исследований и разработок. Эта школа многие годы по ряду направлений удерживала лидирующие позиции в мире и отставать от западных разработчиков начала лишь с середины 1970-х, что было во многом связано с копированием серии IBM (противником чего выступал Лебедев), а также с наметившимся разрывом в области элементной базы. Ни один из типов машин Лебедева не являлся копией какой-либо иностранной ЭВМ, все создавалось на собственной научной базе, с применением оригинальных подходов к решению теоретических и прикладных задач. Лебедев одним из первых понял значение системного программирования и важность сотрудничества программистов-математиков и инженеров по созданию вычислительных систем, включающих программное обеспечение как неотъемлемую часть. По инициативе Лебедева в ИТМиВТ была организована лаборатория математического обеспечения, выполнявшая разработку системного ПО для всех систем, создававшихся в институте.
Герой Социалистического Труда. Лауреат Сталинской, Ленинской и Государственной премий, награжден четырьмя орденами Ленина, орденом Трудового Красного Знамени и т.д. В 1996 году был посмертно удостоен высшей награды международного компьютерного общества IEEE Computer Society - медали Computer Pioneer Award.
Годы жизни:1902-1974
Сергей Алексеевич Лебедев – действительный член АН СССР и АН УССР, лауреат Ленинской и Государственных премий, Герой Социалистического труда, главный конструктор первой в СССР и Европе электронной вычислительной машины БЭСМ и целого ряда других суперЭВМ. Один из инициаторов становления специальности «Вычислительная техника» в Московском энергетическом институте.
Сергей Алексеевич Лебедев родился 2 ноября 1902 года в Нижнем Новгороде. Мать Анастасия Петровна (в девичестве Маврина) покинула богатое дворянское имение, чтобы стать преподавателем в учебном заведении для девочек из бедных семей. Алексей Иванович Лебедев, отец Сергея, работал на ткацкой фабрике.
Обучение
В 1921 году экстерном сдал экзамены за среднюю школу.В апреле 1928 года закончил Высшее техническое училище им. Баумана по специальности инженер-электрик. Дипломная работа была посвящена проблемам устойчивости энергосистем, создававшихся по ГОЭЛРОм - плана по электрификации страны. По ходу работы С.А.Лебедеву пришлось столкнуться с необходимостью быстрого моделирования сложных систем и большим количеством трудоемких вычислений.
Трудовая деятельность
Затем работал во Всесоюзном электротехническом институте (ВЭИ). После выделения в 1930 году электротехнического факультета МВТУ в самостоятельный Московский энергетический институт стал преподавателем МЭИ. С 1936 году - профессор.. В 45 лет С.А.Лебедев, будучи уже известным ученым в области электроэнергетики, переключается полностью на новое для него направление - вычислительную технику. В Институте электротехники АН УССР он организовал первый в стране научный семинар, на базе которого была создана лаборатория по разработке ЭВМ, названной МЭСМ (Малая электронная счетная машина). Она стала первой ЭВМ, созданной в России.
В 1951 году С.А.Лебедев перешел на работу в Москву, где возглавил лабораторию в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) АН СССР. С 1953 года и до конца своей жизни он был директором этого института. В ИТМ и ВТ Лебедев возглавил работу по созданию нескольких поколений ЭВМ. Понимая, как важна подготовка специалистов для нового направления, с 1953 года и до конца своих дней Лебедев возглавлял
кафедру "Электронные вычислительные машины" в Московском физико-техническом институте.
Сергей Алексеевич Лебедев в ИТМ и ВТ возглавил работу по созданию нескольких поколений ЭВМ.
БЭСМ
В начале 60-х годов создается первая ЭВМ из серии больших электронных счетных машин (БЭСМ) - БЭСМ-1. При создании БЭСМ-1 были применены оригинальные научные и конструкторские разработки. Эта ЭВМ была тогда самой производительной машиной в Европе (8-10 тысяч операций в секунду) и одной из лучших в мире.
Под руководством С.А.Лебедева были созданы и внедрены в производство еще две ламповые ЭВМ - БЭСМ-2 и М-20. В 60-х годах были созданы полупроводниковые варианты М-20: БЭСМ-3М, БЭСМ-4, М-220 и М-222. При проектировании БЭСМ-6 впервые был применен метод предварительного имитационного моделирования работы операционной системы будущей ЭВМ, что позволило найти ряд решений по организации вычислительного процесса, которые обеспечили невиданное в истории вычислительной техники долголетие БЭСМ-6.
Кроме фундаментальных разработок, С.А.Лебедев выполнил важные работы по созданию многомашинных и многопроцессорных комплексов.
Первым шагом в международном признании заслуг Сергея Алексеевича в области информатики явилось присуждение ему в 1996 году медаль «Computer Pioneer Award» за выдающиеся новаторские работы в области создания вычислительной техники.
Особенности БЭСМ-6
:
- Элементная база - транзисторный парафазный усилитель с диодной логикой на входе
- Тактовая частота - 10 МГц
- 48-битное машинное слово
- Быстродействие - около 1 млн операций в секунду (наиболее производительная американская система CDC 6600,выпускавшаяся с 1964 года, обеспечивала быстродействие того же порядка)
- Конвейерный центральный процессор (ЦП) с отдельными конвейерами для устройства управления (УУ) и арифметического устройства (АУ). Конвейер позволял совмещать обработку нескольких команд, находящихся на разных стадиях выполнения.
- 8-слойная физическая организация памяти (интерливинг)
- Виртуальная адресация памяти и расширяемые регистры страничной приписки.
- Совмещённое АУ для целой и плавающей арифметики.
- Кеш на 16 48-битных слов: 4 чтения данных, 4 чтения команд, 8 - буфер записи
- Система команд включала в себя 50 24-битных команд (по две в слове)
БЭСМ-6 выпускалась серийно с
1968по 1987 год, всего было выпущено 367 машин. В начале 1980-хв составе поставки Эльбрус-1 выпускалась в 2,5-3 раза более быстрая версия БЭСМ-6, на интегральных микросхемах - Эльбрус-1К2 или СВС (Система, Воспроизводящая Систему, неофициальное название). В качестве периферийных устройствиспользовались компоненты Эльбрус. Также в систему был введён интерфейс EC ЭВМ, что позволяло подключать соответствующую периферию. →В 1928 г. С.А. Лебедев окончил Московское высшее техническое училище им. Н.Э. Баумана (МВТУ ). Его дипломная работа, выполненная под руководством выдающегося учёного К.А. Круга, была посвящена проблеме устойчивости параллельной работы электростанций и имела большое научное и практическое значение. По окончании института С.А. Лебедев стал преподавателем МВТУ и одновременно сотрудником Всесоюзного электротехнического института им. В.И. Ленина (ВЭИ ), сначала младшим научным сотрудником, руководителем группы, затем руководителем Лаборатории электрических сетей. В 1933 г. совместно с А.С. Ждановым С.А. Лебедев опубликовал монографию "Устойчивость параллельной работы электрических систем ". В 1935 г. он получил звание профессора, в 1939 г., не будучи кандидатом наук, защитил докторскую диссертацию, связанную с разработанной им теорией искусственной устойчивости энергосистем. В течение 10 лет С.А. Лебедев руководил отделом автоматики ВЭИ. В этом отделе начинали работу многие известные учёные: Д.В. Свечарник , А.В. Михайлов , А.В Фельдбаум , Н.Н. Шереметьевский и др.
Во время войны С.А. Лебедев разработал систему стабилизации танкового орудия при прицеливании, принятую на вооружение, аналоговую систему автоматического самонаведения на цель авиационной торпеды. В 1945 г. С.А. Лебедев создал первую в стране электронную аналоговую вычислительную машину для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений, которые часто встречаются в задачах, связанных с энергетикой.
В 1946 г. С.А. Лебедев был приглашен в Академию наук Украины на должность директора Института энергетики. Через год Институт энергетики разделился на два, и С.А. Лебедев стал директором Института электротехники АН Украины .
Здесь совместно с Л.В. Цукерником С.А. Лебедев выполнил исследования по управлению энергосистемами и разработку устройств автоматики, повышающих устойчивость энергосистем.
В 1950 г. С.А. Лебедеву и Л.В. Цукернику была присуждена Государственная премия СССР.
Решая задачи электротехники и энергетики с помощью аналоговых вычислительных машин, С.А. Лебедев пришел к постановке задачи создания цифровой машины.
С осени 1948 г. С.А. Лебедев начал разработку (). Для определения набора операций МЭСМ он пригласил приехать в Киев и К.А. Семендяева . Основы построения МЭСМ обсуждались в январе-марте 1949 г. на созданном С.А. Лебедевым семинаре, в котором участвовали , Б.В. Гнеденко , А.Ю. Ишлинский , А.А. Харкевич и сотрудники лаборатории С.А. Лебедева.
К концу 1949 г. определилась принципиальная схема блоков машины. В 1950 г. МЭСМ была смонтирована в двухэтажном здании бывшего монастыря в Феофании (под Киевом), где размещалась лаборатория С.А. Лебедева.
В конце 1951 г. МЭСМ прошла испытания и была принята в эксплуатацию Комиссией АН СССР во главе с академиком . В состав комиссии входили академики , профессора К.А. Семендяев , А.Г. Курош .
В 1952 г. на МЭСМ решались важнейшие научно-технические задачи из области термоядерных процессов (Я.Б. Зельдович ), космических полетов и ракетной техники (М.В. Келдыш , ), дальних линий электропередач (С.А. Лебедев), механики (Г.Н. Савин ), статистического контроля качества (Б.В. Гнеденко ).
В 1950 г., когда был опробован макет МЭСМ , подобная машина работала лишь в Англии - М.Уилкса, 1949 г., причем в арифметическое устройство было последовательным.
После МЭСМ началось создание специализированной ЭВМ СЭСМ для решения систем алгебраических уравнений. Ее главным конструктором был З.Л. Рабинович. Основные идеи построения СЭСМ выдвинул С.А. Лебедев.
В 1950 г. С.А. Лебедев начал разработку АН СССР. В марте 1950 г. он был назначен заведующим лабораторией Института точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ ), директором которого стал М.А. Лаврентьев .
Разработку арифметического устройства С.А. Лебедев поручил П.П. Головистикову , а устройства управления - К.С. Неслуховскому . Над БЭСМ трудились и студенты-практиканты из вузов, выполнившие дипломные работы - макетирование отдельных блоков и описание соответствующих разделов эскизного проекта БЭСМ: , А.Г. Лаут , И.Д. Визун , А.С. Федоров и Л.А. Орлов . В апреле 1951 г. Государственная комиссия под председательством М.В. Келдыша приняла эскизные проекты машин и "".
В I квартале 1953 г. БЭСМ была налажена, а в апреле 1953 г. принята Государственной комиссией в эксплуатацию.
В связи с дефицитом электронных трубок, которые поставлялись тогда только для "", первые три года эксплуатировалась с памятью на акустических ртутных трубках, что снижало ее быстродействие в несколько раз. В 1956 г. БЭСМ была принята Государственной комиссией вторично - с памятью на потенциалоскопах.
В 1956 г. доклад С.А. Лебедева о БЭСМ на международной конференции в Дармштадте произвел сенсацию - БЭСМ была на уровне лучших американских машин и самой быстродействующей в Европе.
В 1958 г. БЭСМ с памятью на ферритовых сердечниках емкостью 2048 слов передали в серийное производство, она выпускалась под названием заводом им. Володарского .
В 1953 г. по рекомендации М.А. Лаврентьева , ставшего вице-президентом АН СССР, С.А. Лебедев был назначен директором . В 1953 г. его избрали действительным членом АН СССР. На банкете по поводу избрания новых членов Академии С.О. Шмидт сказал: "Сегодня мы выбрали в академики двух замечательных ученых - С.А. Лебедева и А.Д. Сахарова ".
В 1955 г. С.А. Лебедев начал разработку (цифра в названии указывала на ожидаемое быстродействие - 20 тыс. оп./с). Такой скорости вычислений тогда не имела ни одна машина в мире. Постановлением Правительства СССР создание было поручено и . С.А. Лебедев стал главным конструктором, М.К. Сулим (СКБ-245) - его заместителем. Идеологию и структуру М-20 разрабатывал С.А. Лебедев, систему команд - , схемотехнику элементной базы - П.П. Головистиков . М.К. Сулим руководил разработкой технической документации и изготовлением опытного образца в СКБ-245.
В 1958 г. Государственная комиссия принята М-20 и рекомендовала ее в серийное производство.
Впервые в отечественной практике в С.А. Лебедевым с целью повышения производительности были реализованы автоматическая модификация адреса, совмещение работы арифметического устройства и выборки команд из памяти, введение буферной памяти для массивов данных, выдаваемых на печать, совмещение ввода и вывода данных со счетом, использование полностью синхронной передачи сигналов в логических цепях.
Позднее были разработаны полупроводниковые варианты М-20, реализующие ту же архитектуру:
- и (главный конструктор - М.К. Сулим);
- БЭСМ-3М и (главный конструктор - О.П. Васильев ).
ИТМ и ВТ после завершения работ по ламповым и начал проектирование полупроводниковой , которая обладала быстродействием 1 млн. оп./с. Главным конструктором БЭСМ-6 был С.А. Лебедев , заместителями - его ученики и .
В 1967 г. Государственная комиссия под председательством приняла с высокой оценкой и рекомендовала ее к серийному производству.
БЭСМ-6 имела полное программное обеспечение. В его создании принимали участие многие ведущие программисты страны.
По инициативе и при активном участии С.А. Лебедева в ходе разработки на было проведено моделирование будущей машины с помощью программных моделей.
На основе БЭСМ-6 были созданы вычислительные центры коллективного пользования для научных организаций, системы автоматизации научных исследований в ядерной физике и других областях науки, информационно-вычислительные системы обработки информации в реальном времени. Она использовалась для моделирования сложнейших физических процессов и процессов управления, в системах проектирования программного обеспечения для новых ЭВМ.
БЭСМ-6 выпускалась в течение 17 лет. За разработку и внедрение БЭСМ-6 ее создатели (из ИТМ и ВТ - С.А. Лебедев, В.А. Мельников, Л.Н. Королев, Л.А. Зак, В.Н. Лаут, В.И. Смирнов, А.А. Соколов, А.Н. Томилин, М.В. Тяпкин, от завода САМ - В.А. Иванов, В.Я. Семешкин ) были удостоены Государственной премии.
ИТМ и ВТ совместно с заводом САМ на основе БЭСМ-6 разработал вычислительную систему , модульная организация и унифицированные каналы обмена которой обеспечивали возможность построения децентрализованных многомашинных вычислительных комплексов. В была обеспечена эффективная реализация трансляторов с языков программирования высокого уровня, многоуровневая система защиты памяти на основе механизмов стека состояния. , построенная по принципу децентрализации, обеспечивала функционирование в режимах пакетной обработки, удаленной пакетной обработки, разделения времени, реального времени. АС-6 использовалась для обработки данных и управления в системах космических экспериментов, а также в ряде вычислительных центров крупных научно-исследовательских организаций.
Специализированные ЭВМ, созданные под руководством С.А. Лебедева для системы противоракетной обороны, стали основой достижения стратегического паритета СССР и США в период "холодной войны". В 1952-1955 гг. учеником С.А. Лебедева были разработаны специализированные для автоматического съема данных с радиолокатора и автоматического слежения за целями. Затем для системы ПРО, генеральным конструктором которой был Г.В. Кисунько , в 1958 г. была предложена ламповая ЭВМ М-40, а немного позднее М-50 (с плавающей точкой).
Возможность поражения баллистических ракет, обеспеченная ПРО, заставила США искать пути заключения договора с СССР об ограничении ПРО, который появился в 1972 г.
Создатели первой системы ПРО получили Ленинскую премию. Среди них были Г.В. Кисунько, С.А. Лебедев и В.С. Бурцев .
Увидеть выпуск следующей серии высокопроизводительных ЭВМ, которые разрабатывал ИТМ и ВТ , С.А. Лебедеву не довелось.
Сергей Алексеевич Лебедев умер 3 июля 1974 г. в Москве. Он похоронен на Новодевичьем кладбище.
Имя С.А. Лебедева теперь носит ИТМ и ВТ. Ученики С.А. Лебедева создали свои научные школы и коллективы.