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中國計(jì)算機(jī)之母夏培肅去世,54年前她研制的107機(jī)是個(gè)傳奇

夏培肅1945年畢業(yè)于國立中央大學(xué)電機(jī)系,后攻讀交通大學(xué)電信研究所研究生。
學(xué)成歸國后,擔(dān)當(dāng)計(jì)算機(jī)研究拓荒大任
夏培肅1945年畢業(yè)于南京國立中央大學(xué)電機(jī)系,1947年從上海交通大學(xué)電信研究所研究生畢業(yè)后,赴英國留學(xué),1950年獲英國愛丁堡大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位后留校當(dāng)博士后。1951年秋,夏培肅學(xué)成回國,任清華大學(xué)電機(jī)系電訊網(wǎng)絡(luò)研究室助理研究員、副研究員;1952年秋開始研究電子數(shù)字計(jì)算機(jī);1953年至1956年,她先后任中科院數(shù)學(xué)研究所和近代物理研究所副研究員,1956年,參與籌建中科院計(jì)算技術(shù)研究所,歷任副研究員、研究員。
1952年,在華羅庚的組織領(lǐng)導(dǎo)下,夏培肅和閔乃大、王傳英組成了中國第一個(gè)電子計(jì)算機(jī)科研小組,揭開了我國電子計(jì)算機(jī)研制的序幕。1956年,夏培肅參與籌建中科院計(jì)算技術(shù)研究所。當(dāng)時(shí),計(jì)算所的首要任務(wù)是培養(yǎng)計(jì)算技術(shù)的專業(yè)人才,夏培肅作為計(jì)算機(jī)訓(xùn)練班的業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人,培養(yǎng)了700多名計(jì)算機(jī)方面的科技人員,奠定了中國計(jì)算機(jī)事業(yè)的人才基礎(chǔ)。在訓(xùn)練班期間,她翻譯、編寫了《電子計(jì)算機(jī)原理》一書,將計(jì)算機(jī)術(shù)語意譯為中文,這是我國在計(jì)算機(jī)原理方面的第一本正式講義,她翻譯的這些術(shù)語全國一直沿用至今。

1947年-1951年,夏培肅在英國愛丁堡大學(xué)取得博士學(xué)位,并留校做博士后。
1960年主持研制成功我國首臺(tái)電子計(jì)算機(jī)
中國的計(jì)算機(jī)研究起步極其艱難,夏培肅所在的“三人”科研小組中,王傳英1955年改行去蘇聯(lián)學(xué)習(xí)原子能,閔乃大1958年去德國定居,只有夏培肅一人堅(jiān)持到最后。1960年,她主持研制成功我國第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)的通用電子數(shù)字計(jì)算機(jī)——107機(jī)。
在50年代中國有限的科研條件下,107計(jì)算機(jī)的誕生一直被視為一個(gè)傳奇。1949年,美國第一臺(tái)馮?諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)EDVAC交付美國彈道研究實(shí)驗(yàn)室,1951年開始運(yùn)行,而夏培肅1953年就提出了自主研制與EDVAC規(guī)模相當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)的設(shè)想。1960年,夏培肅的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí),被命名為107計(jì)算機(jī)。107機(jī)共使用1280只電子管,磁芯存儲(chǔ)器的容量為1024字節(jié),平均每秒運(yùn)算250 次。而美國EDVAC計(jì)算機(jī)使用了大約6000個(gè)真空管和12000個(gè)二極管,平均每秒可進(jìn)行1150次加法運(yùn)算或者345次乘法運(yùn)算。
當(dāng)時(shí),107計(jì)算機(jī)安裝在位于北京玉泉路的中國科學(xué)技術(shù)大學(xué),這也是我國高等學(xué)校的第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。107機(jī)有100多個(gè)程序,包括檢查程序、錯(cuò)誤診斷程序、標(biāo)準(zhǔn)程序和其他應(yīng)用程序等。開始時(shí),用機(jī)器語言手編程序,后改為代真碼符號(hào)程序。中國科技大學(xué)以107計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ),編寫了計(jì)算機(jī)原理和程序設(shè)計(jì)講義,作為該校計(jì)算機(jī)專業(yè)、力學(xué)系、自動(dòng)化系、地球物理系等的教材。除為教學(xué)服務(wù)外,107計(jì)算機(jī)還接受外單位的計(jì)算任務(wù),包括潮汐預(yù)報(bào)計(jì)算、原子核反應(yīng)堆射線能量分布計(jì)算、隧道二極管特性計(jì)算、爆破波傳播計(jì)算、自動(dòng)控制中的最佳控制計(jì)算、建筑工程中的震動(dòng)曲線計(jì)算等。當(dāng)時(shí),第一機(jī)械工業(yè)部第一研究所按照107計(jì)算機(jī)的圖紙復(fù)制了一臺(tái),用于彈道計(jì)算。

夏培肅在堅(jiān)持科研的同時(shí),也培養(yǎng)了很多學(xué)生,她始終堅(jiān)持中國要做自己的計(jì)算機(jī)。
研究高速陣列處理機(jī)服務(wù)于石油勘探
夏培肅一生取得了豐碩的科研成果。她提出使計(jì)算機(jī)大幅提高運(yùn)算速度的最大時(shí)間差流水線原理,大大縮短了流水線計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘周期。她負(fù)責(zé)研制成功高速陣列處理機(jī)150-AP,將150計(jì)算機(jī)100萬次/秒的運(yùn)算速度提高到1400萬次/秒,在國際上受到巨大關(guān)注,為我國石油勘探作出重大貢獻(xiàn)。她主持功能分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng),領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)研制成功了GF10系列計(jì)算機(jī),使該方向后來成為中科院計(jì)算所一段時(shí)間內(nèi)的研究重點(diǎn)。
除了科研和教學(xué),夏培肅還創(chuàng)辦了中國計(jì)算機(jī)領(lǐng)域極具影響力的《計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)》和對(duì)國外發(fā)行的《Journal of Computer Science and Technology》,并擔(dān)任主編。她和許孔時(shí)等合作,主持編寫《英漢計(jì)算機(jī)辭典》;擔(dān)任《計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)百科全書》副主編等。
夏培肅1985年獲英國赫里奧-瓦特大學(xué)名譽(yù)科學(xué)博士學(xué)位。1991年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。2011年獲首屆中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)CCF終身成就獎(jiǎng)。她一生強(qiáng)調(diào)自主創(chuàng)新在科研工作中的重要性,堅(jiān)持做中國自己的計(jì)算機(jī)。
學(xué)生懷念:她把獲獎(jiǎng)名額讓給了我
在推動(dòng)中國自主芯片研究方面,夏培肅也功不可沒。2002年9月,中國第一枚通用CPU“龍芯一號(hào)”成功發(fā)布,終結(jié)了中國計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)“無芯”的歷史。研制龍芯的負(fù)責(zé)人之一胡偉武博士說,他最想感謝的人是“我的恩師夏培肅先生。我們把這個(gè)芯片命名為‘夏50’,是為了紀(jì)念夏先生從事計(jì)算機(jī)事業(yè)和從教50周年。”
8月28日,胡偉武在龍芯官網(wǎng)上發(fā)文悼念導(dǎo)師。他回憶說,自己完成博士論文期間,根據(jù)夏老師的要求修改了二十多稿,歷時(shí)8個(gè)月。年逾古稀的夏老師,對(duì)他這篇論文的學(xué)術(shù)內(nèi)容、章節(jié)安排,甚至標(biāo)點(diǎn)符號(hào),都進(jìn)行了仔細(xì)的推敲和修改。胡偉武說,按照國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的慣例,研究生寫的學(xué)術(shù)論文一般都把導(dǎo)師作為作者之一,“但夏老師卻從不允許我這樣做,除非論文中確實(shí)包括她的實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)。夏老師在成果和榮譽(yù)方面也十分謙讓。我剛?cè)霂熼T時(shí),夏老師主持的自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目‘并行計(jì)算機(jī)及并行算法’已接近尾聲,我只參加了部分掃尾工作,在項(xiàng)目主要完成人員中排名在十幾位。該項(xiàng)目獲中科院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),按規(guī)定有9人可以獲獎(jiǎng)。但我卻意外地得到了獲獎(jiǎng)證書,后來我的師兄告訴我,在申報(bào)時(shí),夏老師覺得自己具體工作做得較少, 就把自己的獲獎(jiǎng)名額讓給了我。一個(gè)項(xiàng)目獲了獎(jiǎng),項(xiàng)目的主持人卻沒有獲獎(jiǎng),這恐怕在科技界是罕見的。”
夏培肅的丈夫楊立銘,是我國當(dāng)代著名的理論物理學(xué)家,中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士),曾任中國核物理學(xué)會(huì)理事長,2003年去世。他們育有三子,其中長子因夫婦工作繁忙疏于照顧不幸夭折,其余兩子分別在國內(nèi)、國外從事科研工作。





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