刘慎权:计算机辅助设计的创业(二)
2020-02-17 14:52:43
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1969年,从干校回到所里,中科院计算所的计算机研制工作在停顿了几年之后,开始酝酿研制新的计算机。当时在国际上,电子计算机已进入以集成电路技术为标志的第三代。国外已开始使用计算机辅助设计技术研制第三代计算机,过去以手工劳动的方法已经不能满足需要。于是计算所提出了利用计算机进行插件板布线和自动测试的课题,并要求有更多的原来搞计算数学的人员,从事计算机的研制工作。

1971年,计算所将三室内与计算机研制有密切关系的大型机方案论证、自动布线、自动测试等课题和人员集中在一起,组成整机研究组,当时称为“计算机排”,叫我负责领导。这就是1977年后建成CAD研究室的由来。

我带领大家调查了国外计算机辅助设计方面的进展情况,翻译了布鲁尔编的《数字计算机设计自动化的理论和方法》一书,后来由科学出版社出版。经过一段学习和讨论,确定了研究方向为数字计算机的计算机辅助设计。研制的主要方面有:系统模拟,逻辑综合,逻辑模拟,逻辑划分,布局,布线,插件板故障自动测试,计算机自动电路分析等。

当时研究条件非常艰苦,所使用的计算机,开始时只有109丙机。这是晶体管计算机,在当时算是先进的国产机器。后来计算所研制出集成电路计算机111机和013机,计算速度才较快一些。但它们除了一些供输入输出的管理程序之外,几乎没有什么系统软件。外部设备更是落后,计算机没有磁盘,输入使用穿孔纸带。打印出的布线图,要用四五幅纸才能拼成一张图。就在这样的条件下,我和魏道政、林宗楷等同事,承担了大型计算机研制中系统模拟、逻辑模拟、逻辑划分、布局、布线,插件板测试、电路分析等多项任务。经过多年的努力,提出了新的算法,建立了相应的应用软件,先后在计算所对013、757和KJ8920等大型计算机研制,取得成功应用。CAD各项技术在大型计算机研制中取得这样的应用成绩,在我国还属首次,因而在国内有相当大的影响。

1976年7月28日,发生了唐山7.8级大地震。在地震期间,我们从事CAD计算的同事,一直都没有停止过工作,我还经常在四百号楼上013计算机。

2008年7月,作者应邀参加在大连举行的CAD/CG'2008年会

1977年,计算所三室从事计算数学工作的人,准备合并到科学院计算中心,我们从事设计自动化的这一部分留下成立研究室,我被任命为室主任。这一年,恢复了职称制度,我被提升为副研究员。科学的春天到来了,到处在听英语广播,开设各种计算机及其应用的讲座。我在文革期间,便写了一本《计算机,它的应用和程序设计》,由科学出版社出版了。计算所成立了服务社,开了许多讲座,请我讲授计算机程序设计及其应用。全国高考恢复了,研究生制度恢复了,计算所开始招收第一批硕士研究生,这也是我带研究生的开始。

计算所三室的设计自动化工作,在多年文革的干扰、计算机和外部设备工具落后的环境下,经历了漫长的曲折道路。但在全体同僚的努力下,克服了种种困难,最终使我们开发的软件,在计算所研制几台大型计算机中进行了成功的应用。这时,科学院恢复了成果鉴定和奖励制度。我们CAD研究室,在1978至1980年,就获得中国科学院重大科技成果奖两项,科学院科技成果一等奖一项,二等奖一项,三等奖三项,这真是一个收获的季节。

1980年,我被提升为研究员。那时全所的研究员不多,科学院的领导要求计算所破格提拔几名研究员,要公开作提职报告和答辩。我本来因为生过大病,不想太出头,但完全为形势所迫了。1984年,我被国务院学位委员会批准博士生导师资格。那时博导资格,上面限制很严,全国计算机界,博导也屈指可数。计算所当时硕士生导师不少,但博士生导师则只有四人。经过几年的培养,计算所已毕业了几批硕士生,并招收了一些博士研究生。由于改革开放的政策,我们开始与外国进行学术交流,计算所也开始向欧美派遣留学生。

1997年,作者与答辩委员及自己的学生合影。前排,答辩委员会主席唐荣锡(右二)、董士海(右一)、齐东旭(左二)、刘慎权(中);后排,朱心雄(左一)、李华(左二)、林宗楷(右一)。

但新问题又来了,入学后的研究生,向往的第一是出国,其次是办公司,因为科研人员的待遇太低了。那时四通、信通、京海,还有联想等公司,正如雨后春笋,一个个开办起来。计算所和软件所一批将要毕业的研究生,创办了希望公司。我感到研究队伍如何巩固和发展,面临很大的挑战。我与魏道政、林宗楷向严东生副院长递交了创办CAD开放实验室的申请。1987年获得科学院批准,在计算所成立了CAD开放实验室。

实验室的成立,为我们开展学术研究与交流,创造了很好的条件。从此我逐渐招收更多的研究生,获得了国家七五攻关项目、自然科学基金项目863国家高科技研究项目的资助。研究领域,除了数字系统CAD外,还开展了计算机图形学与CAD的理论和方法,图形系统GKS,基于数据库的造型系统CAD,图形用户界面,CAD的图形支撑系统等项目的研究。

1991年,我带领CAD开放实验室计算机图形学研究组,在国内率先开展科学计算可视化研究。完成了中科院院长基金项目“科学计算可视化的方法及其应用研究“,国家自然科学基金重点项目“科学计算可视化的理论与方法研究”的子课题“流场显示及其交互式可视化环境”,和自然科学基金项目“计算机动画中运动控制方法的研究”。在完成项目过程中,我的研究生发挥了重要的作用。我们对标量场和向量场的静、动态显示技术、表面绘制技术散乱数据处理等提出了新的改进方法,研制了具有图形显示、编辑及用户界面生成的通用数据场可视化系统DVS,其研究成果已在医疗、气象、流体力学计算、地理、军事、影视制作等生产和科研领域获得应用。我们的科研成果“科学计算可视化的方法及其应用研究”,获得了1997年中国科学院科技进步二等奖和1998年国家科技进步三等奖。我们在国内外重要刊物上发表了论文。2000年,当我七十岁时,我的学生要我出一本《刘慎权文集》,我已把过去的主要论文,与学生共同发表的一部分论文,收入到文集中。

2009年3月,刘慎权研究员在中科院软件所参加计算机历史座谈会。

 
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