Z historie ústavu

Ústav počítačové a řídicí techniky, tehdy ještě pod názvem Katedra automatizovaných systémů řízení v chemickém a potravinářském průmyslu, byl zřízen rektorem VŠCHT dne 1. listopadu 1973. Vedoucím nově zřízené katedry byl jmenován prof. ing. Dr. Emil Slavíček, DrSc. Základní pedagogické povinnosti katedry byly 3: výuka základního předmětu Výpočetní technika, výuka základního předmětu Kybernetika a výuka posluchačů nově zřízeného oboru Automatizované systémy řízení. Personální obsazení katedry tvořili spolupracovníci prof. Slavíčka z katedry technické fyziky a v roce 1974 se k nim připojila část zaměstnanců katedry automatizace chemických výrob. Na VŠCHT jako na jedné z mála vysokých škol však probíhala výuka výpočetní techniky pro všechny studenty již od akademického roku 1971/72. Zásluhu na tom měl právě prof. Slavíček a jeho spolupracovníci. Prof. Slavíček zemřel v létě 1977 a vedení katedry převzal doc. ing. Oskar Schmidt, CSc.

Rozvoj výuky i výzkumu úzce souvisel s vývojem počítačové techniky. Počítač, který byl tehdy na VŠCHT k dispozici, byl sálový počítač Tesla 200. Pro zajímavost: jeho operační paměť byla 64 kB, vstup měl děrnými štítky, tisk byl pouze znakový. Počítač byl pomalý a práce se štítky velice těžkopádná. Skutečnou revoluci v počítání přineslo vytvoření Výpočetního centra vysokých škol, které bylo vybaveno na tehdejší dobu velmi výkonným počítačem ICL 4-72 s možností dálkového přístupu po telefonních linkách prostřednictvím dálnopisného terminálu. Umožňovalo to pracovat s počítačem interaktivně, což bylo v té době u nás něco zcela výjimečného.

V únoru 1979 se katedra konečně dočkala vlastního počítače. Byl to sovětský řídicí minipočítač SM-3. To "mini" bylo podle tehdejších měřítek, jak je vidět z obrázku. Měl šestnáctibitový procesor, feritovou operační paměť 56 kB, jeden pevný a jeden výměnný disk, každý o průměru asi 50 cm a s kapacitou 4,8 MB, snímač a děrovač děrné pásky. Celá sestava byla ve dvou asi 2 m vysokých stojanech chlazená čtyřiadvaceti rámusícími ventilátory. Operátor zadával příkazy prostřednictvím obrazovkového terminálu. Byla k němu připojena i jehličková tiskárna. Počítač SM-3 měl sice své "mouchy", ale dobře sloužil řadu let a jeho přínos především pro výzkum na katedře byl velmi podstatný.

V průběhu 80. let pokračoval vývoj počítačů dvěma směry: jednak k velkým sálovým počítačům se stále se zvětšujícími výkony, jednak k mikropočítačům, jejichž konstrukce byla umožněna vynálezem mikroprocesoru. Mikropočítače se tehdy nedaly získat jinak než nákupem z obchodu použitým zbožím, kam je za velmi vysoké ceny prodávali pašeráci, kteří je přiváželi ze západních zemí. Takovým způsobem byly v r. 1980 pořízeny i první dva mikropočítače na katedru: jednodeskový mikropočítač Challenger (stál asi 90 000,- Kčs, to bylo tehdy víc než běžné osobní auto!) a mikroprocesorová stavebnice SDK-85 ( za asi 65 000,- Kčs ).

Mikropočítač Challenger byl založen na osmibitovém mikroprocesoru Motorola, měl 8 kB operační paměti a vestavěný překladač jazyka Basic. Výstup byl na běžný televizor. Skvěle se uplatnil ve výuce. Výstup byl napojen na několik televizorů v posluchárně a přímo na cvičeních se interaktivně řešily úlohy z modelování a řízení. Používalo se k tomu simulačního jazyka vyvinutého pracovníkem katedry ing. Sichrovským.

Stavebnice SDK-85 byla osazena osmibitovým mikroprocesorem Intel 8085, pamětí RAM 256 B a ROM 2 kB. Z ní jsme zkonstruovali řídicí mikropočítačový systém s analogovými a binárními vstupy a výstupy a s operačním systémem reálného času. Jako operátorská konzole a výstupní zařízení sloužil běžný dálnopis se snímačem a děrovačem pětistopé děrné pásky. Mikropočítač jsme potom použili k řízení technologického procesu v cukrovaru, ke sběru dat v tukovém průmyslu a v dalších aplikacích. Další mikropočítače, které se používaly ve výuce, byly již komerčně vyráběné v Československu. Byly to osmibitové počítače ZPA IQ-151, kterými byla vybavena počítačová učebna pro předmět Výpočetní technika. Měly zabudovaný překladač jazyka Basic a jako výstup používaly televizor. Jako vnější paměť sloužil běžný kazetový magnetofon. Poslední z řady osmibitových počítačů, které jsme na katedře používali, byly Tesla SAPI 1 a SAPI 80 a počítače TNS z JZD Slušovice. Počítačů SAPI 1 spojených s jednotkou styku s procesem se využívalo v laboratoři, SAPI 80 ve spojení s analogovým počítačem MEDA sloužil k výuce řízení a TNS se používaly jako běžné stolní počítače.

První osobní počítač typu PC AT jsme na katedru získali koncem 80. let nákupem od JZD Slušovice za více než 200 000,- Kčs. Měl šestnáctibitový procesor, paměť 640 kB, pevný disk 20 MB, dvě disketové mechaniky 5,25" a měl již speciální barevný monitor 14". Pracoval pod šestnáctibitovým operačním systémem MS-DOS. Výkon tohoto PC byl větší než výkon počítače SM-3. V poměrně krátké době se začala první PC vyrábět i u nás (pod značkou PP-06), i když nejprve bez pevných disků a jen s monochromatickými monitory. Operačním systémem byl MS-DOS, k dispozici byly překladače jazyků Basic a Fortran. Tato PC se stala snáze dostupnými, bylo možné jimi vybavit počítačové učebny a používat je v hromadné výuce, což výrazně zvýšilo její efektivnost.

Současně s růstem technické úrovně počítačů rostla i nabídka komerčního programového vybavení. Ve výuce i výzkumné činnosti se uplatnily především tabulkové kalkulátory a univerzální matematický programový systém Matlab s řadou specializovaných rozšiřujících modulů. Umožnilo to řešit náročné úlohy z oblasti informatiky, při nichž se pracuje s velkými soubory dat.

V průběhu devadesátých let se také staly dostupné řídicí počítačové systémy, zejména programovatelné logické automaty. To umožnilo efektivní aplikovaný výzkum řízení procesů ve spolupráci s průmyslem, ze kterého vzešla řada úspěšných průmyslových realizací.

V současné době zajišťuje ústav počítačové a řídicí techniky výuku ve dvou bakalářských a dvou magisterských studijních programech FCHI a v řadě předmětů pro všechny fakulty VŠCHT. Také zajišťuje výuku počítačových dovedností pro Univerzitu třetího věku.

Výzkumné aktivity se z původního zaměření na modelování a řízení procesů rozšířily ještě o oblast zpracování signálů a obrazů. Ústav spolupracuje s jinými ústavy VŠCHT, zejména z FPBT, s lékařskými fakultami UK a dalšími pracovišti. Úspěšná je pracovní skupina zabývající se řízením bioprocesů, která spolupracuje na evropských výzkumných grantech.