高慶獅

高慶獅 編輯 1957年畢業於北京大學數學力學系。歷任中國科學院計算技術研究所研究員、中科院技術科學部委員。擅長巨型電子計算機總體功能設計、並行算法和人工智能。完成了我國第一台晶體管大型電子計算機的功能總體設計和邏輯設計。中國計算機領域最早兩名院士之一(1980年當選)；中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。 高慶獅院士是中國第一台自行設計的大型通用電子管和第一台大型通用晶體管計算機體系結構設計負責人之一：中國第一台十萬次/秒以上晶體管計算機（專為兩彈一星服務被譽為」功勳計算機」的109丙機）體系結構設計負責人；我國第一台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；我國第一個管理程序（在109丙機上）總體設計負責人；是第一個防病毒的新體系結構提出者。高慶獅院士發表70多篇學術論文；向機器翻譯50多年的方法挑戰，研製無語無倫次，無正錯混雜的實用機器翻譯系統。是我國自行設計的第一台電子管大型計算機的體系功能設計和邏輯設計負責人之一。負責完成中國第一台每秒十萬鎰以上的晶體管大型計算機的體系功能設計。1973年提出縱橫加工流水線向量機設計思想，領導完成了我國第一台千萬次大型向量計算機的系統功能設計。著有《向量巨型機》等。

中文名 高慶獅 國 籍 中國 民 族 漢 出生地 福建漳州 出生日期 1934年 逝世日期 2011年5月15日 職 業 教師 畢業院校 北京大學 主要成就 院士 目錄 1 人物簡介 2 個人履歷 3 早年學習 4 研究內容 5 任務艱巨 6 輝煌成就 7 科研成果 8 人物論文 9 人物評價

人物簡介 編輯

高慶獅 [1] 高慶獅，中國科學院院士，男，漢族，福建漳州人，生於1934年8月，2011年5月15日凌晨2點在京去世，享年77歲。中國計算機領域最早兩名院士之一(1980年當選)；中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。 　　高慶獅院士從事大型和巨型計算機體系結構研究和工程設計(57一80)，並行算法(73-)，機器翻譯(80-)，人類智能及其模擬和應用(80-)和網絡安全(00-)。 　　高慶獅院士是中國第一台自行設計的大型通用電子管和第一台大型通用晶體管計算機體系結構設計負責人之一：中國第一台十萬次/秒以上晶體管計算機(專為兩彈一星服務被譽為」功勳計算機」的109丙機)體系結構設計負責人；我國第一台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；我國第一個管理程序(在109丙機上)總體設計負責人；是第一個防病毒的新體系結構提出者。 　　高慶獅院士發表70多篇學術論文；向機器翻譯50多年的方法挑戰，研製無語無倫次，無正錯混雜的實用機器翻譯系統。 [2]

個人履歷 編輯 1957年畢業於北京大學數學力學系。1980年被選為中國科學院院士。第五屆及第六屆全國人民代表大會代表。曾任：中國科學院計算技術研究所研究員，加拿大Alberta大學和TUNS大學高級訪問教授，以及美、加、日等國的大學和研究所的訪問教授。曾擔任中國第一顆人造衛星地面控制中心設計負責人之一（負責計算機系統設計，後來移交給軍方）。現任北京科技大學教授，兼任：中國科學院計算技術研究所兼職首席研究員，以及大連理工大學、中國科學院科學技術大學、廈門大學等客座教授，深圳大學名譽教授。1978年被評為全國科技大會先進工作者，1984年被國家科委授予第一批有突出貢獻專家稱號。 [3] 教學方面：指導過70多名博士、碩士研究生。 在1956年6月國家制定頒布《十二年科學發展規劃》時，於同年9月獲得機會，參加中科院計算所與北大、清華合辦的第一屆計算機訓練班，並順利進入中國第一個計算機系統結構研究與設計小組。此後，他成為中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，成為「兩彈一星」任務中我國第一台具有分時中斷系統的晶體管計算機——「功勳計算機」的體系結構設計負責人。在「文革」期間，他被指為「走資派的掌上明珠」、「鄧小平伸到科學院的黑手」，前者的指控因衛星任務不在研究所倖免陪斗，後者因私人幫助「及時」再次躲過一劫。1978年全國科學大會召開之後，他因取得一系列重要科研成果，當選為中國計算機領域最早的兩名中科院院士之一，也是當時技術科學部最年輕的院士，並成為第五屆、第六屆全國人民代表大會代表。 高慶獅 高慶獅是計算機領域最早兩名中國科學院院士之一，也是當時技術科學部最年青的院士。第五屆和第六屆全國人民代表大會代表。曾任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(負責計算機部分，後由中科院移交給軍方)。1957年-1994年在中科院計算技術研究所擔任從實習研究員到正研究員。現任北京科技大學教授、所長（從1994年開始），中國科學院計算技術研究所終身研究教授，大連理工大學兼職教授。 從事大型和巨型計算機體系結構研究和工程設計(1957-80)、串行算法並行化(1973至今)、機器翻譯(1980至今)、人類智能及其模擬和應用(1980至今)和網絡安全(2000-02)。 中國科學院院士、著名計算機體系結構專家高慶獅研究員因病於2011年5月15日凌晨2點在京去世，享年77歲。

早年學習 編輯 1953年，他以數學100分、物理97分的分數考入北京大學數學力學系。 高慶獅認為自己很幸運，有機會直接聆聽許許多多共和國功勳科學家們的直接教誨。他的第一位功勳科學家老師就是錢學森。他1956年給他們講工程控制論課程。錢老自學的數學使他們十分驚訝，不僅幾乎覆蓋了北大數學系學生所學全部數學課程，而且運用自如，使他們實際領會到數學的實用性。錢老從力學直覺角度看數學方程，使數學與力學融為一體。他們以後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，與實驗對比，結果沒有1個正確。而錢老一個人使用筆和紙、用兩星期時間即算出了2個有效位，並能與實驗吻合。 高慶獅 高慶獅回憶：「我本喜歡抽象數學，但為了國家需要兩次被動員改行。」第一次是從抽象數學改讀計算數學專業，這是當時中國第一個與計算機科學有關的專業。第二次是從計算數學到計算機總體設計。由此，他得以進入中國第一個計算機系統結構研究與設計小組。 進入中國第一個計算機系統結構研究與設計小組後，他和後來也當選中科院院士的沈緒榜以及總參的曲佩蘭，自學了前蘇聯的M—3和БЭСМ的翻譯資料，弄清了原理之後，便集中思考一個問題：決定計算機發展變化的因素是什麼？基礎——器件部件發展變化；需求——應用需求的不同和發展；程序語言及其編譯的特點；以及計算機本身系統硬軟融合的發展。 他們認識到，在系統結構設計之前必須首先分析用戶程序。 關注中國計算機發展的人知道，中國從1958年開始研製的第一台自行設計的大型通用電子管計算機——119、中國第一台自行設計的大型通用晶體管計算機——109乙機、中國通用第一台十萬次/秒109丙機、中國第一台向量計算機757的系統結構設計，都是使用這條途徑成功設計的。前兩台，高慶獅是系統結構設計負責人之一，後兩台他是系統結構設計負責人。

研究內容 編輯 在系統結構研究和工程設計方面，他是我國第一台自行設計的大型通用電子管*和第一台大型通用晶體管計算機體系結構設計負責人之一，（都是負責其指令形式和指令系統設計、實現該指令形式及指令系統的指令部件結構和運算部件的運算算法）。中國第一台具有分時-中斷系統和管理程序的計算機，也是第一台十萬次/秒以上晶體管計算機(專為兩彈一星服務，被譽為「功勳計算機」的109丙機)體系結構設計負責人，我國第一台大型向量計算機*（該機獲國家科技進步一等獎和科學院科技進步特等獎）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(在109丙機上)總體設計負責人。 高慶獅

高慶獅 1973年5月，當時國內實際研製計劃200-500萬次/秒離飛行體設計的需要相差甚遠的背景下，設計了適合國情的，能夠全部(包括芯片)國產化的縱橫加工流水線向量億次巨型機方案（該原理與之後美國公布的，被譽為新一代巨型機GRAY-I相同)。1978年，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。1993年，他在美國國際會議發表的「素數地址快速計算」，在不增加任何器件條件下，徹底克服美國素數存儲系統巨型機浪費存儲空間的缺點，被美國ComputerArchitectureNews,21(2)所收錄。之後在國際上已經證明線性無衝突並行存儲方法不可能的時候，提出了「分段線性無衝突斜排存儲系統」，簡化了實現的複雜性。 在並行算法方面，當他發現1973年國際上提出的一類遞推方程的並行算法效率隨規模N的增大而趨向於零的時候，1974年提出了常數效率的「縱橫加工並行算法」(比美國雜誌上相近的論文早13年)，90年代又全面擴大常數效率算法的使用範圍，並提出全面推廣著名的Bitonic和Odd-even排序的「k-bitonic排序算法」。 1980年，科學院轉向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。(1986年，這項研究工作得到錢學森的支持，經過所內、院內、民口(科學院和教委)和軍民聯合論證後，最後再經過在中南海論證，被列入863計劃。)他發現半個世紀人工智能的研究中，沒有提出任何一個人工系統（軟件、硬件或者混合）有一丁點智能。因此，他開始研究人類智能及其模擬和應用，並且從研究人類智能活動基本模式入手，提出了人類智能活動的基本模式之一「宏變換」,發表了一組有關論文(包括多項式、線性、常數和局部搜索算法，全部比美國的同類算法早)。 在機器翻譯方面，開始是把人類的語言能力作為人類智能活動基本能力進行研究，一個小孩放在北京、東京、倫敦，他很快就學會了普通話、日語、英語，不需要別人「調他們的程序」。後來，從東京出版的小冊子裡,使他注意到自然語言處理，特別是機器翻譯有巨大的社會效益和經濟效益前景。1980年末，他才開始把機器翻譯作為獨立研究課題，1980-84他發現句子不是由詞線性排列構成，而是由帶類型變量的語義單元(語言模式)表示，和不帶類型變量的語義單元表示(義元)像地圖拼盤那樣構成。提出基於帶與不帶類型變量的語義單元表示的條件文法。1985-89，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年代又提出基於變換的多語言互譯新方法，並與公司合作進行實驗。從2000年開始，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）及印刷體識別的識別率的有效方法，並且前後申請了三個發明專利。一步一步向鎖定的實用(無語無倫次和無正錯混雜)目標推進。因為機器翻譯巨大經濟效益和社會效益的前提就是不能有無語無倫次和無正錯混雜。他清楚看到，傳統方法和外國人的「新潮流」是不可能解決的。 在機器翻譯方面，他發現並提出句子不是由詞線性排列構成，而是由帶類型變量對語義單元的語言模式，以及不帶類型變量的語義單元，即「義元」，像地圖拼盤那樣構成。1985~1989年間，他組織20多人進行開發；1990年之後，由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。上世紀90年代，他又提出基於變換的多語言互譯新方法。自2000年開始，他全力研究實用(無語無倫次和無正錯混雜)的多語言機器翻譯系統，並且獲得了一組發明專利。

任務艱巨 編輯

高慶獅 1973年3月，計算所所長被「解放」復出，便帶領研究所科技處處長和他到錢學森處領取了巨型機的研究任務。錢老指出，發展中國飛行體任務急需巨型機。這項任務他已經布置了多年，回答是中國條件不可能，研製計劃只有200萬～500萬次/秒。錢老希望，在中國的技術條件下，20世紀70年代提交億次巨型機，80年代提交10億和百億次巨型機，90年代提交千億和萬億次巨型機。 中科院計算所把這項任務交給了高慶獅。 1973年5月，高慶獅在分析美國巨型機的優缺點之後，提出了實現向量語言的縱橫加工向量巨型機原理、可全部實現國產化的4-流水線和20兆電路的億次巨型機方案。高慶獅知道，巨型機都是基於並行計算的，但是計算題目並不都適合併行計算。由於串行算法嚴重影響巨型機的使用效率和使用範圍，高慶獅在研究巨型計算機的同時研究了串行算法並行化。 1974年，他提出了縱橫加工並行算法，比美國雜誌上相近的論文早13年。此後，他又提出了後來被全面推廣使用的Bitonic和Odd-even兩種排序的k-bitonic排序算法。隨後，他與其他科學家一起提出了757模型機的研究，並在1975年7月通過全國論證會後正式撥款上馬。但不久，老所長被擠出計算所，造反派打着「四人幫」的「反對資產階級法權」的旗號進行阻擾，研製工作停頓，他無法完成國家巨型機任務。 在這種情況下，他得到了錢老的指點：鼓足勇氣給鄧小平寫信。他們沒有想到，鄧小平真的作了批示。不久，胡耀邦調入中科院工作，很快開始幫助解決問題。然而，好景不長，「四人幫」再次發起了「反擊鄧小平右傾翻案風」，高慶獅立刻變成了「鄧小平伸到科學院的黑手」。當造反派準備批鬥他時，「四人幫」卻倒台了，他又躲過了一劫。

輝煌成就 編輯

高慶獅 1978年，他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」，克服美國素數巨型機浪費存儲空間的缺點，被美國《計算機系統結構新聞》(ComputerArchitectureNews)收錄。在串行算法並行化方面，他1974年提出了優化的縱橫加工並行算法，比美國雜誌上相近的論文早13年。之後又全面擴大優化算法的使用範圍，並提出全面推廣著名的Bitonic和Odd-even排序的k-bitonic排序算法。 1980年，中國科學院轉向面向未來智能領域的巨型機系統，1986年被列入「863」計劃。在這項研究中，他發現，人類智能活動的基本方法的模式之一是「宏變換」。在此研究中，他在國際會議及國內外學報上，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。 2000年，他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，並獲得了發明專利。接着，他又提出了提高自然語言口語識別和文字手寫，其中，包括在線非在線及印刷體識別的識別率的有效方法，再次獲得了發明專利。 在網絡安全方面，1999年底2000年初，他看到靠鑑別認證軟件來發現病毒難於事先進行，於是提出了如果病毒進入了計算機系統，從系統結構角度採取措施(虛擬空間隔離)來防止「病毒對系統內需要保護的軟硬件進行盜竊或破壞」比較容易。提出了在國際上第一個防止病毒攻擊和盜竊的計算機體系結構，申請並獲得了兩個相關的發明專利。

高慶獅 2004年，他發現1965年Zadeh提出的模糊集合論不完備（不能正確描述客觀世界中的各種模糊現象）和不可能有補集等兩個缺點。Zadeh先生誤把「共軛」定義成為「補集」導致了思維、邏輯和概念混亂的錯誤。Zadeh先生沒能接受數學家們的批評，反而把錯誤說成為「對傳統的挑戰」、「擺脫傳統的約束」，誤導了人們錯誤地以為模糊集合論必須與經典數學理論相悖的更嚴重錯誤，導致40年後的今天，模糊集合論仍然不是一門嚴格的數學理論。他指出模糊集合之間存在着關係（獨立、不相交、包含、相交而不包含），在提出模糊集合之間的相關係數(ζB/A(u)=mA?B(u)/mA(u))及隸屬度統一計算公式的基礎上，提出與概率論的基本部分同構，與經典集合論一致，與通常邏輯、思維和概念相一致的新模糊集合論（突出統計背景的C-，屏蔽統計背景的C*-）。把模糊集合論扳回精確科學軌道。克服了Zadeh模糊集合論的全部錯誤和缺點。並且證明了它們可以成為「一套理論，多種解釋」。一套理論，就是概率論。多種解釋，就是概率論解釋、模糊集合論解釋、可信度解釋、可能度解釋、權函數解釋，等等各種「不確定度量」的解釋。最近又發現J.?ukasiewicz多值（命題）邏輯理論犯有類似毛病和相似的克複方法。 他指導過或正在指導的博士碩士研究生有近百名。曾經參加並指導兩批研究生及有關人員創匯百萬美元以上。在國內外一級學報、及國外國際會議等發表過70多篇學術論文，其中第一作者約50篇。此外還有30多篇有關重大工程的論證報告。近幾年來，已經申請六項發明專利（其中三個已獲，三個在審理中）。獲國家級一等獎兩個(集體，一項他是新原理提出者和總體設計負責人，另一項他是系統結構設計負責人之一)。科學院特等獎一個(集體)。獲全國科學大會科學重大成果獎的項目中，有一項他是負責人，一項是系統結構負責人，一項是系統結構負責人之一，還有一項，他參加其總功能指標的確定。1978年被評為全國科學大會先進工作者(全國勞模)，1984年被國家科委授予第一批有突出貢獻專家稱號。

科研成果 編輯

高慶獅 從事大型、巨型計算機體系結構（1958～1980），並行算法（1973年起），自然語言及其處理（1980年起），人類智能及其模擬和應用（1980年起），網絡安全（2000年起）等等的科學研究工作和工作設計，為中國第一台自行設計的大型通用電子管和第一台大型通用晶體管計算機體系結構設計負責人之一；中國第一台10萬次/秒以上晶體管計算機（專為兩彈一星研製的被譽為「功勳計算機」的109丙機）體系結構設計負責人；中國第一台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；中國第一個管理程序（在109丙機上）總體設計負責人。研究並指導過兩批博士碩士研究生創匯300多萬美元。獲國家級一等獎兩個（集體一項是理論提出者和總體設計負責人，另一項是體系設計負責人之一）；科學院特等獎一個（集體）； 全國科學大會重大成果獎四個。目前主要研究方向為：1、計算機應用；2、並行算法與並行處理；3、自然語言及其處理；4、人類智能及其模擬與應用。專著有3部：《向量計算機》（科學出版社，1984）、《計算機系統結構論文選編》（新華出版社，1985）、《智能系統基礎與技術》（北京大學出版社，1990）。在國內外一級學報及國際會議等發表過《一個帶有可變結構的總線的常數排序處理機陣列》、《無衝突存取系統的一類斜排方法》，TechnicalAnalysisMacranslation，ThePrincipleofMacro-Transform，AVectorComputerforSparseMatrixOperations等70多篇學術論文，此外還有如《通用大型晶體管計算機109乙機系統設計與邏輯設計》、《通用大型電子管計算機119機系統設計與邏輯設計》等30多篇有關重大工程的論證報告。

人物論文 編輯

高慶獅 專著：新模糊集合論(Zadeh模糊集合論與?ukasiewicz多值邏輯的缺點和錯誤及其克服)，機械工業出版社，2006。 「基於語義單元表示樹剪枝的高速多語言機器翻譯方法」，軟件學報，Vol.16,No.11,pp.1909-1919,2005.(withX.Y.Gao) 發明專利：ZL01131689.6;200310114331.X;200410062566.3. 「類人機器翻譯原理,」計算機研究與發展,Vol.26,No.2,pp.1-8,1989. 人類智能及其模擬（1980-現在）： 並行算法（1973-2004）： 「一類廣函數----縱橫矩陣加工廣函數，」計算機學報，Vol.28,No.11,pp.1967-1977,2005. 「K-Bitonicsort」,ScienceinChina(E),Vol.42,pp.157-164.1999. 「Sloping-and-Shaking----MultiwayMergingandSorting,」SCIENCEINCHINA(E),40(1997),3,pp.225-234. 「一類遞推方程的另一種（常數效率的）有效的並行算法,」計算機應用與應用數學學報,Vol.2,No.8,1974. 並行巨型機系統結構（1973-1994）： 「無衝突存取系統的一類斜排方法」，中國科學(A),24(1994)，10，pp.1099-1107. 專著：「向量巨型計算機,」科學出版社,1984. 「虛共存縱橫加工細胞結構向量巨型機，」計算機學報，Vol.2,No.1,1979.(全文被轉載於AustralianComputerScienceCommunications,Vol.1,No.4,1979.)(「AnotherApproachtoMakeaSupercomputerbyMicroprocessorswithVirtualCommonMemory,」Proceedingsofthe1980InternationalConferenceon?ParallelProcessing,USA,1980.) 「縱橫加工流水線向量計算機,」計算機學報,Vol.1,No.1,1978.(「TheArchitectureoftheFirstVectorComputerofChina,」Proceedingsofthe1979InternationalConferenceonParallelProcessing,USA,1979.) 計算機系統結構（1957-1973）： 「內外一致語言,」1963全國計算機年會文集,1963.(「InternalandExternalUniformLanguage--ADirectly-ExecutedHighLevelLanguageComputer,」ProceedingsoftheInternationalWorkshoponHighLevelLanguageComputerArchitecture,USA,1980.) 「高速多位一除原理,」中科院計算技術研究所內部報告，1959.(1962年提講師的答辯論文，已收入1984專著「向量巨型計算機」中).

人物評價 編輯

高慶獅 從「鄧小平伸到科學院的黑手」，到至今活躍在計算科學前沿的中科院院士，高慶獅的30年濃縮了中國科學事業一段極不平凡的發展歷程。30年過去了，一個新的30年正待起航，已經74歲的高慶獅仍然躊躇滿志。 目前，已近古稀之年的高慶獅院士仍然致力於人類智能及其模擬和應用的研究。他向記者表示，雖然這是一個短期內無法攻克的難題，需要經過幾代人的艱苦努力才能完全解決，但只要在有生之年能為後人做一些基礎性工作也無怨無悔。