[ 導讀 ] 高慶獅，1957年北大數力系畢業后分配到中科院計算技術研究所。1980當選為中國科學院院士，是計算技術領域最早的兩位院士之一。現任北京科技大學教授，中國科學院計算技術研究所終身研究教授。

　　高慶獅，1957年北大數力系畢業后分配到中科院計算技術研究所。1980當選為中國科學院院士，是計算技術領域最早的兩位院士之一。現任北京科技大學教授，中國科學院計算技術研究所終身研究教授。

　　我國第一顆人造衛星地面計算控制中心早期設計負責人之一，我國第一臺自行設計的大型通用電子管（該機獲國家級一等獎）和第一臺大型通用晶體管計算機體系結構設計負責人之一，我國第一臺十萬次／秒以上晶體管計算機體系結構設計負責人，我國第一臺超大型向量計算機（該機獲國家科技進步一等獎）新體系結構原理提出者和總體設計負責人，我國第一個管理程序總體設計負責人。他指導過博士碩士研究生百余名。1978 年被評為全國科學大會先進工作者，1984年被國家科委授予第一批有突出貢獻專家稱號。

　　明媚的陽光照進客廳，清瘦單薄的高慶獅院士，站在一面墻的書架前，透著一絲興奮，或許我們約定的題目剛好觸動了他。還未落座，水壺的汽笛聲把他“叫”進了廚房，“你先坐啊，我是準備給你沏杯茶的。”高慶獅院士是福建漳州市人，到北京快60年了，喝茶這道程序依然是不能省略的。

　　伴著淡淡的茶香，高慶獅院士開始敘說他的故事———

　　兩次改行

　　“改行對個人而言，接受起來

　　有難度，但國家和人民的需要是鍛

　　煉和發揮個人能力的難逢機會。”

　　30年前，46歲的高慶獅當選為中國科學院院士，成為我國計算機領域最早的兩位院士之一，同時也是當時中國科學院技術科學部最年輕的院士。

　　成為院士之前，他的名字就與我國計算機領域的許多開創性事件聯系在一起：他是我國第一顆人造衛星地面計算控制中心早期設計負責人之一，我國第一臺自行設計的大型通用電子管、第一臺大型通用晶體管計算機體系結構設計負責人之一，我國第一臺10萬次／秒以上晶體管計算機體系結構設計負責人，第一臺超大型向量計算機新體系結構原理提出者和總體設計負責人，該機獲國家科技進步一等獎，我國第一個管理程序的總體設計負責人。

　　是什么引領他走上與計算機結緣的道路？高慶獅12歲的時候，世界上第一臺通用電子計算機ENIAC才剛剛問世，他的童年世界里并沒有計算機。

　　1934年8月，高慶獅出生在美麗的鼓浪嶼，在海邊度過的童年，造就了他無憂無慮的性格。太平洋(11.01,-0.01,-0.09%)戰爭爆發后，高慶獅和母親逃回到漳州父親家。在高院士的回憶錄里，對那段時期的生活是這樣描寫的：“我看到了天天從十多里地外挑著兩百多斤陶器到市區來沿途叫賣[FS:PAGE]的駝背舅舅和頓頓喝稀飯吃咸菜的瘦弱的外祖母。”

　　生活對高慶獅來說又是幸運的。聰明勤學的高慶獅遇上了一些好老師。

　　高慶獅說，“鐘芬小學（現漳州一小）的楊校長，省立龍溪中學（現漳州一中）的陳老師（同學都叫她陳媽媽）都是我的數學老師。楊校長教誨大家‘要立志做大事，不要立志做大官’時的神態和陳媽媽調到福州大學任教，離別時全班同學失聲痛哭的情景，我至今歷歷在目。”

　　“一個人能夠逐步成長，除了機遇、機會外，真正使你能學到一些知識的，都是通過好老師，對此我的體會非常深刻。”

　　他兒時的理想是做一名中學數學教師，像自己母校漳州一中的老師那樣教書育人。

　　1953年高慶獅以數學100分、物理97分的高分考入了北京大學數學力學系，他學的是抽象數學。“我本喜歡抽象數學，但為了國家需要兩次被動員改行。”高慶獅回憶道。

　　1956年8月，根據國家十二年科學規劃（1956—1967）和將計算機、半導體、電子學、自動化列為國家科技發展4項緊急措施的精神，中科院計算技術研究所籌委會成立，華羅庚任主任委員。同年9月，計算所與北大和清華合辦了第一屆計算機訓練班，高慶獅從抽象數學專業被安排轉學計算數學，參加了這一訓練班。

　　這次改行，高慶獅很不情愿。后來在討論班上讀了有關利用幾何概念來解決計算問題的論文，才產生了興趣。

　　北大畢業后，高慶獅被分配到中國科學院計算所的計算機系統結構研究和設計小組。這一次，他又從計算數學轉向計算機總體設計，從此與計算機結下了不解之緣。

　　當時和高慶獅在同一個組的還有另外兩個年輕人：沈緒榜和曲佩蘭。3個人自學了前蘇聯的M—3和БЭСМ的翻譯資料。弄清原理之后，集中思考了一個問題，決定計算機發展變化的因素是什么？器件部件發展變化、應用需求的不同和發展、程序語言及其編譯即應用接口的特點、以及計算機本身即系統硬軟融合的發展，這四個要素缺一不可。他們認識到，在系統結構設計之前必須首先分析用戶程序。

　　此后所有的計算機，包括從1958年開始研制的我國第一臺自行設計的大型通用電子管計算機119及第一臺自行設計的大型通用晶體管計算機109乙機、757向量計算機的系統結構設計都是按照這樣的思路做的。

　　回首峰回路轉的樁樁往事，高慶獅深有感觸地說：“改行對個人而言，接受起來有難度，但國家和人民的需要是鍛煉和發揮個人能力的難逢機會。”

　　激情計算

　　“我們從沒有考慮有沒有經費、

　　報酬、日后算不算成[FS:PAGE]果這些事情，一

　　心想著認真完成上級交給的任務。”

　　“那是一段充滿激情的歲月，”高慶獅回憶道，“1959年歲末，包括大年夜和春節，我國第一臺自行設計的電子管計算機119的電路實驗剛剛完成，需要立刻進行邏輯圖修改，我們全部系統結構組成員及電路組中志愿支援者一起，八個人馬上投入戰斗，晚上工作到凌晨2點多。累了就地趴在桌子上，或者到會議室，半坐半臥在沙發上，小睡一會兒。清晨6點起來，清水漱口，派人就近買點早點。飯后又開始投入第二天的戰斗。”

　　“上世紀60年代初期，科學院計算所承擔了軍用、民用、通用、專用、各式各樣的計算機任務。任務是五花八門，但是特點都是相同的：沒有合同，沒有經費。我們從沒有考慮有沒有經費、報酬、日后算不算成果這些事情，一心想著認真完成上級交給的任務……”說起這些事情，高慶獅很激動。

　　1973年，在全國實際研制目標200萬～500萬次不能滿足中國飛行體設計的計算流體力學需要的情況下，當時的國防科委副主任錢學森根據飛行體設計的需要，要求中科院計算所在上世紀70年代研制一億次高性能巨型機，80年代完成十億次和百億次高性能巨型機，90年代提供千億次／秒和萬億次／秒的巨型機。

　　1973年3月，中科院計算所老所長閻沛霖帶著高慶獅來到錢學森那里接受億次機設計任務。國際上此時已經有了兩種巨型機，但是第一代ILLIAC—4的效率很低、不穩定，而第二代向量機SRAR—100的條件國內難以達到。

　　在閱讀了國外有關材料后，高慶獅發現這兩種截然不同的巨型機是等價的。關鍵在于向量必須進行分段、流水線處理，使用必須依靠向量語言。于是，1973年5月，高慶獅分析了已存在的巨型機的優缺點之后，提出了實現向量語言的縱橫加工向量機和適合國情、全部可以國產化的億次／秒巨型機的設計方案。

　　由于億次機，高慶獅有了更多機會和錢學森相處。那個時候，高慶獅每兩個星期向錢學森單獨匯報一次工作。“錢老看數學方程，使用形象思維，把數學、力學融為一體。”

　　在飛行體模擬計算中，數十人使用計算工具，花半年時間算出5個有效位，與后來實驗對比，結果沒有一位正確。而錢學森一個人使用筆和紙，花兩星期時間算出兩位數，卻能與實驗吻合。“他是從力學的角度，先忽略次要因素，逐步修正。”與錢學森的接觸，使高慶獅獲益匪淺。

　　高慶獅在研究巨型計算機的同時，還研究了串行算法并行化。他意識到巨型機都是基于并行計算的，但是計算題目并不都適合并行計算，而串行算法[FS:PAGE]會嚴重影響巨型機的使用效率和使用范圍。1974年，他提出了一階遞推的常數效率的“縱橫加工并行算法”，比美國雜志上相近的論文早13年。

　　1978年，高慶獅提出了虛共存細胞結構縱橫加工向量機原理，在此基礎上，設計了十億次和百億次巨型機方案。他發表在國際系統結構年會的“素數地址快速計算”，克服了美國素數巨型機浪費存儲空間的缺點。

　　勇于挑戰

　　“不要幻想經過成千上萬個聰

　　明人沒有搜索到的重要的科技寶

　　藏，會突然從天上掉到你的口袋里。”

　　高慶獅喜歡做那種人們認為做不到或是難度很大的工作。他認為，這些項目往往會是重要的技術增長點和突破口。

　　1980年，當巨型機的任務轉到國防科技大學后，中國科學院轉向研究面向未來智能領域應用的巨型機系統，其主要目的之一是探索計算機協助人類進行創造性勞動的途徑。該項目1986年被列入國家“863”計劃。

　　在這項研究中，高慶獅發現，人類智能活動的基本模式之一是“宏變換”，并發表了一組有關宏變換和選擇跳躍搜索的論文，包括多項式算法、線性算法、局部搜索和常數算法，這些算法都比美國同類算法早。

　　在對人工智能活動研究的基礎上，高慶獅對具有巨大社會效益和經濟效益的機器翻譯產生了濃厚興趣，把機器翻譯作為獨立研究課題。

　　上世紀80年代末，高慶獅組織和指導由他的博士生、碩士生及協作人員組成的20名研究開發小組進行開發。90年代又提出基于變換的多語言互譯新方法，并與公司合作進行實驗。他的學生陳肇雄博士組織另外兩個協作單位，進行改進和產品化，即EC—863，該成果獲國家科技進步獎一等獎。

　　從2000年開始，高慶獅提出國際上第一個不需要事先切分，其速度與語言知識組塊多少無關的多語言機器翻譯方法，及提高自然語言口語識別和文字手寫（包括在線非在線）及印刷體識別率的有效方法，并且前后申請了三個發明專利，一步一步向鎖定的實用目標推進。

　　與此同時，高慶獅開始研究網絡安全問題，提出了國際上第一個從計算機系統結構角度來防止病毒攻擊和盜竊的方案，并獲得了發明專利。

　　2003年，高慶獅在準備給學外語的研究生開指導學習課程“語言學進展”、閱讀模糊語言學時，發現并證明了已經有40年歷史、10多個權威國際會議及國際權威雜志的數千篇SCI文章支持的Zadeh模糊集合論有嚴重錯誤和缺點。缺點使得它無法刻畫客觀世界各種模糊現象，不存在補集，不完備。于是，高慶獅提出了克服其全部缺點，與通常思維、邏輯一致，[FS:PAGE]與經典集合一致的新模糊集合理論。

　　從計算機開發到研制巨型機，從巨型機轉而瞄準人工智能，從人工智能到研究機器翻譯、網絡安全，高慶獅的研究課題在過去的幾十年中幾經變化。對此，高慶獅講道，上世紀50年代到70年代，課題是國家給的，努力去完成就是。從80年代開始，國家只給意向，甚至不給，要靠自己獨立思考。對于如何尋找到有價值的課題，他認為關鍵是要獨立思考，不人云亦云。獨立判斷是非曲直，獨立判斷經濟效益、社會效益和理論價值。

　　“不要幻想經過成千上萬個聰明人沒有搜索到的重要的科技寶藏，會突然從天上掉到你的口袋里。首先想一想解決它需要什么先決條件？例如跨學科知識，你是否具備？你是否有決心和有條件具備。”與青年科研人員交流時，高慶獅經常會說到這句話，這是他工作中的體會。

　　近3年來，高慶獅將自己多年的研究成果進行了重新梳理，出版了《新模糊集合論》、《串行算法并行化》、《統一語言學》三本專著。現在正在著手寫一本名為《知識、智能與青少年教育》的書，將自己學習數學的經驗以及從1980年開始研究認知心理學的成果結合起來，圓兒時成為數學教師的夢想。

　　科學淺說

　　計算技術

　　計算技術泛指計算機科學、技術、工程與應用。自從1946年國際上第一臺電子計算機ENIAC誕生以來，計算機以每三到七年：性能提高十倍，計算成本降低十倍，可靠性提高十倍，體積縮小十倍地發展。60多年的發展可以用一個數字來刻畫：一萬多億倍。效果：兩千多萬年才能完成的計算變成不到一天就能完成，使許多不可能的應用成為可能。

　　這導致了巨大的產業革命（計算機、半導體、通訊）和社會各領域的革命（生產、教育、醫療等等）。支撐計算機半個世紀輝煌的基礎僅僅是數十項根源性創新。根源性創新指在根源部位能影響新的、具有巨大經濟效益或社會效益的大產業的產生或者發展的科學或技術的創新。最根本的是：1、器件部件，如集成電路、激光打印機、液晶顯示器、磁盤、光盤、U盤；2、軟件，如高級語言、結構程序化、面向對象加可視化等等編程技術，圖形用戶界面，關系數據庫，操作系統等等；3、系統結構，如變址、中心的轉移、分時中斷、多道程序、一級存儲器、流水線、并行、分布式處理等等；4、網絡技術；5、計算算法；6、無所不能的應用。

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