Выпускник НГУ создал бесплатный образовательный симулятор «Компьютер Ершова»

Дата публикации: 22-07-2026 04:58:00

Браузерный симулятор «Компьютер Ершова», в котором игрок, не имеющий опыта и специальных знаний, с нуля собирает...

Основное содержимое страницы с новостью.

Выпускник НГУ создал бесплатный образовательный симулятор «Компьютер Ершова»

Браузерный симулятор «Компьютер Ершова», в котором игрок, не имеющий опыта и специальных знаний, с нуля собирает работающий 8-битный микропроцессор из базовых логических вентилей, настраивает периферию и пишет для него игру на встроенном ассемблере создал выпускник Новосибирского государственного университета Дмитрий Калашников. В отличие от абстрактных логических головоломок, его разработка направлена на формирование у игроков реалистичного аппаратного опыта. Созданная им интерактивная образовательная среда предназначена для школьников и студентов первых курсов, и может применяться в образовательных учреждениях различного уровня. Об этом CNews сообщили представители НГУ.

«Название проекта отражает его главную цель — собственными руками, шаг за шагом, собрать полноценный работающий компьютер. Отдельные узлы и вентили, как детали конструктора, складываются в процессор, способный выполнять настоящие программы. Свой проект я назвал в честь академика Андрея Ершова — пионера отечественного программирования и создателя первой школьной программы по информатике», — сказал Дмитрий Калашников.

Обучение в симуляторе построено на принципе bottom-up (снизу вверх) и начинается с классической тройки вентилей (AND, OR, NOT), что гораздо ближе к университетским курсам схемотехники. Главное отличие — честная работа с «железом». Игрок не просто соединяет абстрактные блоки, а своими руками настраивает периферию через Memory-Mapped I/O, использует адресный дешифратор и решает конфликты на шинах. Шаг за шагом, конструируя сумматоры, триггеры памяти и АЛУ, он доходит до создания полноценной Гарвардской архитектуры.

Для этого не требуется даже начальных знаний, данный процесс можно начать буквально с нуля — в игру встроены учебник с теорией и справочник компонентов (Даташиты). А внутренняя экономика транзисторов, поощряющая самостоятельную сборку, превращает «Компьютер Ершова» из простого конструктора в настоящий интерактивный курс. За самостоятельное прохождение 47 уровней начисляется валюта — «Транзисторы», а за использование автосборки игрок получает штраф. Это стимулирует глубокое вовлечение в процесс.

«Работает эта система просто: вы собираете схему из логических элементов (вентили И, ИЛИ, НЕ, мультиплексоры, триггеры) прямо на холсте в браузере, соединяя их проводами. Встроенная система валидации автоматически сравнивает поведение вашей собранной схемы с целевой таблицей истинности текущего уровня. По мере прохождения уровней открываются новые, более сложные компоненты. Мелкие схемы упаковываются в чипы, а задачи усложняются вплоть до написания программ для собственного процессора на языке ассемблера», — сказал разработчик.

Идея создания интерактивного тренажера возникла у Дмитрия Калашникова из наблюдения за мировыми образовательными трендами. В их числе — программа «Один студент — один чип» (One Student One Chip, сокр. YSYX). Это передовая образовательная инициатива, цель которой — подготовка высококлассных специалистов по компьютерным системам. Главный ее принцип заключается в том, что каждый студент в процессе обучения должен пройти полный цикл создания процессора и tape-out (выпуск готового чипа). В России подобной инициативы пока нет, но потребность в ней колоссальна. Разработан стимулятор «Компьютер Ершова» на языке Javascript на сервере NodeJS.

«Мне изначально хотелось сделать бесплатный проект для поддержки отечественного инженерного образования. Главная миссия моей разработки— сделать так, чтобы компьютерные технологии перестали казаться сложной, непостижимой «магией». Понимание того, как на физическом и логическом уровне работает процессор, закладывает фундаментальную базу для будущих инженеров, программистов и ИT-специалистов. «Компьютер Ершова» создан для того, чтобы этот сложный путь превратился в увлекательный и наглядный процесс, ведь если «программирование — вторая грамотность», как утверждал Андрей Петрович, то понимание аппаратной архитектуры компьютера — это знание его фундаментального алфавита, необходимого для по-настоящему глубокого освоения этой науки. Я считаю, что начинать этот процесс необходимо со школьной скамьи. Если ребенок своими руками (пусть и виртуальными) соберет из простейших деталей память, арифметико-логическое устройство и заставляет их исполнять код, страх перед «черным ящиком» системного блока исчезнет. Поэтому мой проект спроектирован так, чтобы быть интуитивно понятным даже новичкам, но при этом достаточно глубоким для профильных задач», — сказал Дмитрий Калашников.

Строгих аналогов разработанного мною симулятора «Компьютер Ершова» на данный момент не существует ни в России, ни за рубежом. Относительно близка к нему культовая игра NANDgame, разработанная по популярному университетскому курсу From Nand to Tetris, однако в ней реализуется иная идея и отсутствует игровой процесс.

Как мигрировать в облако без простоев и лишних затрат Цифровизация

«NANDgame — это прекрасная минималистичная головоломка, где вся архитектура собирается из единственного вентиля НЕ-И (NAND). Она представляет собой красивый математический трюк, но реальные инженеры так не проектируют. Симулятор «Компьютер Ершова» ставит преследует другую цель: дать игроку максимально реалистичный инженерный опыт и полноценную образовательную базу. Есть и другая игра — коммерческая, — Turing Complete, но это скорее головоломка, где каждый уровень представляет собой отдельную задачу», — сказал Дмитрий Калашников.

Основное отличие «Компьютера Ершова» от этих двух продуктов заключается в использовании одного компьютера на протяжении всего курса и постепенной смене уровня абстракции: вентилей, модулей, Verilog и архитектуры.

Симулятор адресован школьникам, которым недостаточно стандартного учебника по информатике и желающим выйти за рамки школьной программы, а также студентам начальных курсов технических специальностей — для практики по архитектуре ЭВМ и схемотехнике. Также «Компьютер Ершова» будет полезен всем энтузиастам, которым интересно разобраться, как на самом деле работает компьютер — на уровне единиц, нулей и транзисторов.

Цифровые активы «Росатома». Инфографика CNews Бизнес

Разработчик уверен, что его платформа предоставляет широкие возможности и перед преподавателями: она отлично встраивается в курсы информатики, дискретной математики и архитектуры ЭВМ. Для внедрения курса доступны методическое руководство для преподавателей (философия курса, аппаратная платформа, инструменты отладки), питч-презентация для администрации школы (ценность, результаты, профориентация) и техническое задание на лабораторную плату Ershov Board (pin-mapping, компоненты, Ershov Loader). В перспективе появится возможность создавать виртуальные классы, что подразумевает удобное распределение студентов или школьников по группам и выдачу индивидуальных вариантов заданий. Предусмотрена автоматическая проверка (Автогрейдер): преподавателям больше не придется проверять сотни скриншотов вручную — система сама прогонит схемы школьников или студентов через тесты и сформирует ведомость успеваемости. Больше не придется следить, чтобы ученики не списывали друг у друга — у них это просто не получится из-за встроенной в систему функции отслеживания времени сборки, количества попыток и уникальности топологии схемы каждого игрока. Важно, что преподаватель сможет адаптировать задачи и тесты симулятора под конкретную учебную программу — от базовой логики до сложной микроархитектуры. Кроме того, в методическом руководстве для педагогов содержатся готовые наборы лабораторных работ, исторические справки и интерактивные карточки элементов.

Автор проекта продолжает работу над средой обучения совершенствуя интерфейс, расширяя методическую базу, добавляя новые возможности для преподавателей и студентов. В ближайшей перспективе Дмитрий Калашников намерен плавно перевести его из виртуального мира в физический — на реальное учебное железо. Тогда созданный им обучающий игровой курс получит логическое завершение. Сейчас он ищет выход на образовательные организации, которые готовы внедрить у себя разработанную им программу. Распространяется она бесплатно — своей разработкой Дмитрий Калашников стремится внести свой вклад в развитие инженерного мышления и отдать дань памяти школе академика Ершова, заложившей основы отечественного ИT-образования.

• Подобрать оптимальный виртуальный сервер VPS/VDS на ИТ-маркетплейсе CNewsMarket

Схожие новости

#	Наименование новости	Тональность	Информативность	Дата публикации
1	Выпускник НГУ создал бесплатный образовательный симулятор «Компьютер Ершова»	0	7.66	22-07-2026
2	Выпускник НГУ создал бесплатный образовательный симулятор «Компьютер Ершова»	0	7.16	22-07-2026
3	В НГУ создали ИИ-тренера для разговорной практики иностранных языков	5	7	02-07-2026
4	В НГУ создали ИИ-тренера для разговорной практики иностранных языков	5	7	02-07-2026
5	Специалисты УрФУ разработали симулятор для внедрения онлайн-образования в вузе	0	0	06-08-2020
6	Играйте и защищайтесь: игра-генератор от Сбербанка подберет пароль, который не взломают	0	11.19	22-07-2026
7	Играйте и защищайтесь: игра-генератор от Сбербанка подберет пароль, который не взломают	0	11.19	22-07-2026
8	Российские ученые создали отечественную версию симулятора для добычи нефти	0	0	10-02-2020
9	В Перми для преподавателей создали онлайн-конструктор интерактивных заданий	0	0	02-05-2020
10	В России пройдет тренировочный ЕГЭ по информатике на компьютерах	0	0	18-11-2020

Классификация: . Схожих патентов: 0. Схожих новостей: 10. Тональность: 0. Информативность: 7.66. Источник: www.cnews.ru.