Лев Матвеевич Финк

Биография

Довоенный период

Лев Матвеевич Финк родился 11 февраля 1910 г. в Киеве. Его отец был строителем, а мать — домашней хозяйкой. Отец до революции служил в частных строительных компаниях. В годы советской власти он работал в Киевском горкомхозе, позже — на различных стройках Ташкента, Новосибирска, Казани и Москвы, занимая должности от прораба до главного инженера и начальника строительства.

С 14 лет Финк увлёкся радиолюбительством. Другим его сильным увлечением в юношеские годы была музыка, к которой у него еще в детстве проявились незаурядные способности. После окончания школы он по совету родителей поступил в Киевский музыкальный техникум, в котором проучился один год. В 1923 г. Л. М. Финк окончил семилетку. В этом же году у него умерла мать.

После окончания школы с 1926 по 1928 г. он учился в Киевском музыкальном техникуме, а в 1928 г. перевелся на композиторский факультет Ленинградской консерватории. Параллельно с учебой в консерватории Л. М. Финк работал в кинотеатрах и в театральном училище, выступая в качестве пианиста вместе со своим другом, ставшим позже знаменитым композитором — В. П. Соловьёвым-Седым.

Два года он учился в консерватории, но его тяга к радиотехнике оказалась столь сильной, что в 1930 г. он, продолжая учебу в консерватории, поступает на работу в отраслевую вакуумную лабораторию завода «Светлана». К этому времени он уже был опытным радиолюбителем и обладал хорошими теоретическими знаниями. Всего один год потребовался Л. М. Финку, чтобы освоить инженерную специальность. В 1931 г. он, несмотря на отсутствие диплома об инженерном образовании, был назначен на должность инженера, а затем — старшего инженера. В этом же году ему пришлось оставить занятия в консерватории, так как он уже не мог совмещать учёбу с работой.

В 1931 г. в «Журнале экспериментальной и теоретической физики» Л. М. Финк совместно со своим коллегой по лаборатории С. В. Птицыным опубликовал свою первую научную работу «О выделении газов из никеля при нагревании в вакууме».

В 1933 г. Л. М. Финк был призван на службу в Красную Армию. До декабря 1935 г. он служил рядовым в частях противовоздушной обороны. За два года службы он внес несколько рационализаторских предложений, а в 1934 г. получил два авторских свидетельства на изобретения. В середине 1934 г.его как сложившегося специалиста-практика прикомандировывают к Военной краснознаменной академии связи (ВКАС) и направляют на работу в лабораторию телевидения. В 1935 г. Л. М. Финк был зачислен слушателем инженерно-радиотехнического факультета ВКАС, который окончил с отличием в 1940 г., получив диплом военного инженера-электрика. После окончания Академии он был назначен преподавателем Ленинградского военного училища связи.

Разработка радиосредств военной контрпропаганды

С началом Великой Отечественной войны Л. М. Финк в августе 1941 г. получает новое назначение — в Научно-исследовательский институт по технике связи Красной Армии (НИИТС КА) в Москве. В этом институте была организована лаборатория, которую возглавил один из крупнейших отечественных учёных — главный инженер НИИТС КА, профессор Б. П. Асеев. Сотрудниками лаборатории стали известные специалисты в области передающей техники И. Х. Невяжский, М. Г. Марголин, Н. Н. Иванов, а также и Л. М. Финк.

Перед лабораторией была поставлена задача создания радиосредств, позволяющих эффективно вести контрпропаганду на территории Германии. В короткие сроки в лаборатории было разработано устройство, способное с точностью до фазы настраивать наши мощные передатчики на частоту, на которой работали немецкие вещательные станции. Это позволяло в паузах передач гитлеровских вещательных станций вставлять реплики наших дикторов, дезавуировавшие информацию, которая передавалась вражескими станциями.

Следует отметить, что с началом войны немцы были обязаны сдать свои радиоприёмники. Но взамен они получали «народный приёмник», очень слабенький, рассчитанный на приём лишь местных радиостанций, который был прозван немцами «морда Геббельса», так как по форме он был небольшой, полукруглый, с зияющей впадиной, будто с распахнутым говорящим ртом.

По опубликованным в книге воспоминаниям Рихарда Гипнера , который занимал в 80-х гг. в правительстве Германской Демократической Республики пост заместителя министра иностранных дел, а во время Второй мировой войны работал редактором немецкого отдела московского радио, пропагандистский эффект от применения разработанного отечественными специалистами устройства был поразительным. После часовых выступлений по радио перед миллионной аудиторией гитлеровского министра пропаганды Геббельса, в которых он патетически рассказывал о героизме фашистских солдат, сражающихся «как древние греки у Фермопил», в эфир выходил наш передатчик и диктор объявлял: «Каждые семь секунд в России погибает один немецкий солдат. Герр Геббельс говорил двадцать минут, за это время в России погибло 170 солдат немецкой армии. Среди них мог оказаться твой муж, брат, сын. Долой гитлеровскую войну!»

Это вызвало панику в гитлеровских спецслужбах и оживление в среде немецких радиослушателей. Сам Геббельс записал в своем дневнике:

Он собирает совещания специалистов из правительства, армии и промышленности — выработать энергичные меры борьбы против этого. Но тщетно. Геббельс уязвлен и делает следующую запись в дневнике:

Опередить «технику большевиков» не удалось. Попавшие под прицел «накладки» немецкие и финские радиостанции были вынуждены прерывать свои радиопередачи. Обычно они делали это без объяснения причин. Но однажды беспомощный и крайне раздосадованный немецкий ведущий заявил так: «Мы вынуждены прекратить передачу. Русские не умеют воевать. Они умеют только хулиганить» .

За изобретение и разработку столь эффективного устройства для ведения контрпропаганды всей группе разработчиков постановлением Правительства от 10 апреля 1942 г. была присуждена Сталинская премия 1-й степени.

Работа над совершенствованием этого устройства продолжалась, и в 1943 г. Л. М. Финк получил вторую правительственную награду — орден «Знак Почёта». Позжеон был награжден орденами «Красной Звезды» (1949 г.) и «Красного Знамени» (1953 г.) и семью медалями, включая «За боевые заслуги», «За победу над Германией» и «За победу над Японией».

В 1943 г. работа, которую вел Л. М. Финк, была передана Наркомату связи (НКС), и Лев Матвеевич был прикомандирован к НКС. В 1945 г. Л. М. Финк находился в составе Советской Армии в Китае (Манчжурия). В Наркомате связи (на объекте № 100 — ныне Научно-исследовательский институт радио — НИИР) он работал до 1949 г., а затем получил назначение на должность начальника лаборатории в Военном исследовательском институте в г. Мытищи под Москвой.

Послевоенная деятельность

В 1947 г. Л. М. Финк представил к защите в учёный совет радиотехнического факультета Московского электротехнического института связи (МЭИС) диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук. Хотя диссертация была успешно защищена, однако решение факультетского совета не было утверждено учёным советом института.

Вторую кандидатскую диссертационную работу (по специальной тематике) Л. М. Финк защитил на учёном совете ВКАС в 1953 г. К этому времени инженер-подполковник Л. М. Финк уже был известным в стране высококвалифицированным специалистом в области теории и техники радиосвязи и был награжден знаком «Почётный радист».

В 1957 г. Л. М. Финк был утвержден в ученом звании доцента на кафедре радиоприёмных устройств ВКАС. В начале 1958 г. инженер-полковник Л. М. Финк представил свою докторскую диссертацию на тему «Элементы теории радиотелеграфной связи». Успешная защита докторской диссертации Л. М. Финка состоялась на ученом совете Академии 17 ноября 1959 г.

После защиты диссертации Л. М. Финк продолжал активно вести научную работу. Он опубликовал статьи в ведущих отечественных научных журналах, издал книги по вопросам теории оптимального приёма сигналов в каналах с переменными параметрами, занимался проблемами помехоустойчивого кодирования, руководил научной работой аспирантов.

В 1970 г. Л. М. Финк в звании полковника уходит в отставку и начинает работать профессором в Ленинградском электротехническом институте связи (ЛЭИС), продолжая активную преподавательскую и научную деятельность. Как член редакционной коллегии он активно сотрудничает с журналом «Проблемы передачи информации», возглавляет одну из секций Совета по статистической радиотехнике Академии наук СССР, председателем которого был академик Ю. Б. Кобзарев.

Л. М. Финк принимает самое активное участие в работе Научно-технического общества радиотехники, электроники и связи (НТОРЭС) им. А. С. Попова, во всесоюзных конференциях по теории кодирования и проводимых в 70-е гг. в СССР международных симпозиумах по теории информации. Во время научных визитов в нашу страну выдающихся учёных современности Клода Шеннона и Норберта Винера он общается с ними и выступает во время их научных докладов в качестве переводчика.

Он — член различных редакционных советов, специализированных учёных советов. Долгие годы Л. М. Финк руководил секцией «Теории передачи информации» при Ленинградском областном правлении НТОРЭС им. А. С. Попова. Эта секция в настоящее время в честь памяти Л. М. Финка носит его имя, и её возглавляет его ученик, профессор В. И. Коржик.

Всю свою жизнь Л. М. Финк сохранял любовь к музыке и искусству, он сочинил концерт для фортепиано с оркестром. Его близким другом был известный советский дирижер Н. С. Рабинович. Будучи уже признанным учёным, Л. М. Финк прочитал в Ленинградском электротехническом институте связи (ЛЭИС) курс лекций «Математическая теория музыки», который пользовался большим успехом. У Л. М. Финка была собрана богатая фонотека, содержащая произведения классической музыки выдающихся композиторов от Баха до Шостаковича. Он часто и с наслаждением их прослушивал.

В 1932 г. Л. М. Финк женился на драматической актрисе Зинаиде Дмитриевне Старицыной. В 1938 г. у них родилась дочь Нора. В 1959 г. Зинаида Дмитриевна скончалась, и через два года Л. М. Финк женился второй раз. Его вторая жена — Юлия Алексеевна, с которой он прожил 27 лет, до конца его дней проявляла заботу о нем — человеке совершенно беспомощном в быту.

Увольнение с кафедры ЛЭИС

В 1979 г. в жизни Л. М. Финка произошли нелёгкие события. Все началось с того, что его дочь вместе с мужем эмигрировали в США. Из-за этого руководство ЛЭИС тут же уволило его с должности профессора кафедры, мотивируя это тем, что он не может воспитывать молодых специалистов, так как не смог должным образом воспитать собственную дочь. И он, выдающийся учёный с мировым именем, был лишён возможности учить студентов. Его перевели на должность старшего научного сотрудника в научно исследовательскую часть института — в Отраслевую научно-исследовательскую лабораторию передачи дискретной информации (ЛПДИ), возглавляемую Ю. Б. Окуневым. Л. М. Финк мужественно и даже философски перенёс опалу и как истинно мудрый человек с удовольствием принялся за работу в ЛПДИ — одной из ведущих исследовательских лабораторий по разработке систем цифровой радиосвязи. В ЛПДИ работало немало бывших учеников Л. М. Финка, среди которых он и нашел единомышленников. Он работал в ЛПДИ до самой своей кончины.

Лев Матвеевич Финк скончался 8 декабря 1988 г. в Ленинграде. Похоронен на Серафимовском кладбище.

Научная деятельность

К научным исследованиям в области теории связи Л. М. Финк приступил, будучи уже сложившимся специалистом. Изучив докторскую диссертацию Котельникова, он увидел те широкие перспективы, которые открывали идеи созданной В. А. Котельниковым теории потенциальной помехоустойчивости в изучении проблем передачи и приёма сигналов в реальных каналах связи с переменными параметрами.

В своей докторской диссертации он представил фундаментальные научные результаты в области теории оптимального приёма двоичных и многопозиционных сигналов как в каналах с постоянным коэффициентом передачи, но со случайной фазой принимаемого сигнала, так и в каналах с замираниями. Им были детально рассмотрены как одиночный, так и разнесённый приём сигналов. На основе своей докторской диссертации он пишет монографию «Теория передачи дискретных сообщений» (Сов. радио. 1963; 1970), которая стала настольной книгой для нескольких поколений отечественных учёных и инженеров.

В работах Л. М. Финка была определена структура оптимальных демодуляторов и получены формулы, определяющие их помехоустойчивость. Он рассмотрел вопросы некогерентного приёма в приёмных устройствах, оптимальных по Котельникову, и впервые установил важный теоретический результат, определяющий условие обеспечения максимальной помехоустойчивости некогерентного приёма сигналов — их ортогональность в усиленном смысле. Такая ортогональность имеет место, когда ортогональны не только сами передаваемые сигналы, но и их преобразования Гильберта. Им была также исследована помехоустойчивость не только оптимальных, но и других устройств, применяемых на практике. В частности, он исследовал вопросы помехоустойчивости приёма сигналов с частотной манипуляцией с использованием частотного дискриминатора. Подобные исследования были выполнены также американскими учёными В. Беннетом и Дж. Залтцем.

Многие учёные вели исследования помехоустойчивости приёма сигналов с относительной фазовой манипуляцией (ОФМ) и двукратной ОФМ — ДОФМ. Были рассмотрены разные алгоритмы приёма этих сигналов и получены формулы, определяющие вероятность ошибочного приёма, изучено группирование ошибок, свойственное этому методу передачи сигналов, рассмотрены вопросы реализации устройств для их приёма. Весомый вклад в эти исследования был сделан Л. М. Финком. Кроме него в СССР подобные исследования проводили Н. П. Хворостенко, Ю. Б. Окунев и др. Эти учёные исследовали помехоустойчивость разных методов приёма сигналов с ОФМ и ДОФМ как в каналах с постоянными параметрами, так и в каналах с замираниями. Важный результат, относящийся к помехоустойчивости двоичных систем с ФРМ второго порядка при различных методах приёма, был получен Л. М. Финком совместно с Ю. Б. Окуневым в 1984 г. В работе, опубликованной в 9-м номере журнала «Радиотехника», на примере ОФМ второго порядка было впервые показано, что многоэлементный оптимальный приём таких сигналов обеспечивает асимптотическое приближение к идеальному когерентному приёму.

Л. М. Финком были получены оригинальные результаты, относящиеся к вычислению пропускной способности и оптимальному приём в каналах с переменными параметрами. Он не только сам вёл исследования в этой области, но и внимательно и критически следил за научными публикациями других учёных.

1950-е гг.

В 50-х гг. крупные отечественные учёные — академик А. А. Харкевич и профессор Э. Л. Блох, следуя методу, использованному К. Шенноном, «уточнили» его знаменитую формулу для пропускной способности канала связи. Л. М. Финк был первым, кто заметил ошибку. Дополнительное исследование, которое провели А. А. Харкевич и Э. Л. Блох в ответ на критику Л. М. Финка, показало, что метод, использованный Шенноном для вывода этой формулы, должен быть уточнён, так как строгое следование этому методу действительно приводит к ошибочному результату. Л. М. Финком и В. С. Котовым были получены результаты, определяющие потенциальную помехоустойчивость приёма четырёхпозиционных сигналов с ЧМ (сигналов ДЧТ — двухканального частотного телеграфирования) в каналах с неопределённой фазой при произвольном законе флуктуаций уровня принимаемого сигнала. Идея системы ДЧТ, в которой передача сигналов происходит на четырёх различных частотах, была предложена еще в 1923 г. советским академиком, известным специалистом в области распространения коротких волн А. Н. Щукиным. В 1946 г. в СССР инженером И. Ф. Агаповым эта система была реализована и широко применялась в России на линиях коротковолновой связи.

В 1955 г. американский учёный П. Элайс предложил свёрточные коды (СК), которые он рассматривал как способ непрерывной обработки информации. В этом же году Л. М. Финком и В. И. Шляпоберским был впервые предложен СК для исправления пакетов ошибок. Это весьма важный класс кодов, которые широко применяются в современных системах связи. Однако поскольку работа Л. М. Финка и В. И. Шляпоберского была опубликована в СССР только в 1966 г. (Бюллетень изобретений № 23), то на Западе о результатах наших учёных ничего не было известно. В 1959 г. появилась статья американского ученого Д. В. Хагельбергера из знаменитой Белл-лаборатории, в которой было дано подробное описание этих кодов. Статья вызвала большой интерес и стимулировала появление многочисленных работ, посвящённых исследованию СК. Вот почему в настоящее время эти коды в научной литературе часто называют кодами Хагельбергера.

Л. М. Финком были всесторонне исследованы многие вопросы теории приёма сигналов в каналах со случайными параметрами. Для каналов с неопределенной фазой сигналов он исследовал приём М-позиционных ортогональных сигналов, рассмотрел приём таких сигналов в каналах с гладкими рэлеевскими замираниями с использованием разнесённого и одинарного приёма. Для систем двукратного разнесённого приёма он исследовал влияние корреляции замираний в ветвях разнесёния на помехоустойчивость приёма и показал, что это влияние незначительно.

1960-е гг.

Ученики Л. М. Финка также выполнили важные исследования в области разнесённого приёма сигналов. Один из них, И. С. Андронов, в 1964—1966 гг. исследовал помехоустойчивость разнесённого приёма различных сигналов при когерентном и некогерентном сложениях. Им же были проведены первые исследования помехоустойчивости систем разнесённого приёма сигналов в случае, когда замирания в ветвях разнесёния происходят по закону Райса, а также когда в каждой ветви разнесёния с определенной точностью осуществляются измерения интенсивности и фазы принимаемых сигналов. Совместно Л. М. Финком и И. С. Андроновым была написана одна из наиболее полных в мировой технической литературе книг по теории систем разнесённого приёма, в которой представлены результаты исследований в этой области, полученные до 1969 г.

Л. М. Финка интересовали не только вопросы передачи и приёма сообщений, но и общие вопросы радиотехники, в частности теория сигналов. В 1966 г. им была опубликована в журнале «Проблемы передачи информации» статья, в которой установлены изящные соотношения между спектром и мгновенной частотой сигнала .

1970-е гг.

С 1970 г. творческая работа Л. М. Финка продолжается в ЛЭИС. Помимо чтения лекций он активно ведет научные исследования и пишет новые книги.

В центре его интересов в этот период оказывается теория кодирования. Вместе со своим учеником В. И. Коржиком в 1975 г. он выпускает книгу «Помехоустойчивое кодирование дискретных сообщений в каналах со случайной структурой», в которой развивается системный подход к проектированию систем связи. При этом выбор и оптимизация модема и кодека рассматривались как единая задача. В книге исследовались также вопросы кодирования в каналах с обратной связью и в векторных каналах связи.

В 1978 г. в издательстве «Связь» была опубликована весьма интересная книга по теории связи исторического характера «Сигналы, помехи, ошибки…» Л. М. Финка. В этой оригинальной и поучительной книге дан своеобразный анализ нетривиальных парадоксов и ошибок крупных учёных в разные годы. Ему удалось показать, что процесс познания является напряжённым и мучительным путем поиска истины, в котором участвуют учёные разных стран. Этот поиск ведется коллективно и непрерывно, нужны годы, чтобы то, над чем работают учёные, превратилось в утверждение, которое воспринимается всеми как истина.

1980-е гг.

В 1981 г. вышла последняя, единственная в своем роде, научная книга Л. М. Финка, написанная совместно с ленинградскими учёными В. И. Коржиком и К. Н. Щелкуновым, — справочник «Расчёт помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений». Этот справочник подводил итог более чем 30-летнему развитию теории потенциальной помехоустойчивости и отражал основные результаты теории оптимального приёма дискретных сигналов в разных каналах связи, полученные к 1980 г.

В 80-е гг. Л. М. Финк принимает активное участие в создании системы высококачественного многопрограммного стереофонического цифрового радиовещания (ЦРВ) в диапазоне метровых волн. К решению этой проблемы были привлечены ведущие специалисты Всесоюзного научно-исследовательского института радиовещательного приёма и акустики им. А. С. Попова (ИРПА), Всесоюзного научно-исследовательского института телевидения и радиовещания, НИИР, ЛЭИС и Московского электротехнического института связи. Участие в этих работах Л. М. Финка определило лабораторию передачи дискретной информации ЛЭИС (ЛПДИ) как «мозговой центр» данной разработки. Уже в 1983 г. в Ленинграде была организована опытная зона цифрового радиовещания, и в том же году получены первые авторские свидетельства на способы и устройства формирования сигналов ЦРВ.

Вопреки мнению многих специалистов в области звукового вещания, специалистами ЛПДИ было предложено использовать в системе ЦРВ многочастотный сигнал с ортогональным разделением, двукратную фазоразностную модуляцию и мощные каскадные коды с глубоким перемежением символов. На такую систему Л. М. Финком совместно со специалистами ИРПА (В. М. Колесников и М. У. Банк) и ЛПДИ (М. Я. Лесман и Ю. Б. Окунев) было получено авторское свидетельство на изобретение. В последней статье Л. М. Финка «Проблемы формирования сигналов в системе цифрового радиовещания», через год после его кончины опубликованной в соавторстве с М. Я. Лесманом и Ю. Б. Окуневым в журнале «Электросвязь» (1989. № 10), были показаны важные технические достоинства такой системы ЦРВ.

Следует отметить, что в те же годы вопрос о выборе системы ЦРВ изучался ведущими инженерами и учёными европейских стран, разрабатывающих в Европейском институте телекоммуникационных стандартов (ETSI) систему цифрового звукового вещания. Они пришли к аналогичному техническому решению, которое воплотилось в системе Digital Audio Broadcasting (DAB), принятой в настоящее время для внедрения всеми европейскими странами, включая Россию и страны СНГ. К сожалению, на разработку системы DAB идеи отечественных учёных влияния не оказали, так как по существовавшим в те годы в СССР политическим мотивам контакты наших и зарубежных учёных были ограниченны. Поэтому советские специалисты не имели возможности участвовать в разработке этой системы в рамках международной кооперации.

Одна из последних научных работ Л. М. Финка была посвящена повышению помехоустойчивости передачи дискретных сообщений по коммутируемым каналам большой протяженности. Лев Матвеевич с увлечением разрабатывал оригинальные алгоритмы функционирования систем передачи информации с обратной связью, исследовал эффективность различных алгоритмов кодирования и декодирования, включая разработанные им методы стохастического кодирования.

Последняя книга Л. М. Финка вышла за месяц до его кончины («Папа, мама, я и микрокалькулятор». Связь. 1988) и была обращена к совсем юным читателям, которым он стремился передать свои знания и опыт.

Основные публикации

• Финк Л. М. Элементы теории радиотелеграфной связи : дисс… д. т. н. / ВКАС. — Л., 1958.
• Финк Л. М. Теория передачи дискретных сообщений. — М.: Сов. радио, 1963,1970.
• Андронов И. С., Финк Л. М. Передача дискретных сообщений по параллельным каналам. — М.: Советское радио, 1971.
• Финк Л. М., Коржик В. И. Помехоустойчивое кодирование дискретных сообщений в каналах со случайной структурой. — М.: Связь, 1975.
• Финк Л. М. Перемножители сигналов и их использование в функциональных узлах аппаратуры связи : учеб. пособие / ЛЭИС. — Л., 1976.
• Финк Л. М. Сигналы, помехи, ошибки... Заметки о некоторых неожиданностях, парадоксах и заблуждениях в теории связи. — М.: Радио и связь, 1978, 1984.
• Финк Л. М., Коржик В. И. и др. Расчёт помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений : справочник / под ред. Л. М. Финка. — М.: Радио и связь, 1981.
• Финк Л. М. Папа, мама, я и микрокалькулятор. — М.: Радио и связь, 1988.