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软件技术:从研究室到研究所

徐祖哲 计算机六十年 2020-02-03

公众号《计算机六十年》第148篇文章

中科院计算技术研究所三室是软件行业的一支中坚力量,一直保持着一支实力雄厚的流体力学计算队伍,其研究与应用领域包括:黏性与无黏性高速绕流、内外流场、爆炸波与低速流等。1958 年岁末至 1959 年,三室有七十余名青年科技人员,在徐献瑜主任和张克明副主任,研究员董铁宝、冯康的指导下,在 103104 计算机上进行应用,完成了 82个科学与工程计算问题。 

X-2计算机框图,就是解决数学问题的流程 ( 复旦数学系 )

这是我国最先应用电子计算机解决科学、工程计算等问题的一支计算机应用和计算机软件研究队伍。头二十多年中,已近两百人的这支队伍完成的软件工作量不下于 2000 / 年,软件成品数以千计。涉及的服务领域包括天文、气象、测量、水坝、水文、公路、铁路、航运、建筑、桥梁、冶金、机械制造、电力、石油、化工、航空、原子能等各三十几个领域或行业,经典题目有“两弹一星”的计算,以及人工合成胰岛素等。

三室的高庆狮、黄鸿慈、许卓群、仲萃豪、蒋尔雄、刘慎权、董韫美、李家楷、储钟武、张绮霞、谢铁柱、曹东启、程虎等,都在应用服务中成为计算数学界的中坚力量,每一位科学家的经历都是一册丰满的教材。

中科院计算所三室二组

“文革”科研停滞,国外的第三代计算机已开始使用计算机辅助设计技术。计算所组织计算数学人员转向,插件板自动布线组有冯康、黄鸿慈、郭玉钗、池程涛、冯炳根、李凤森、陆雍、王聪海等;自动测试组有魏道政、敖超、秦瑞祺、米瑞霞等;刘慎权和高兴奎、赵静芳一起参加了“大型机”方案讨论,这些工作都要有深厚的数学基础,也要有高度的想象力和空间概念。

1971年春,三室成立刘慎权领导的整机研究组,研究人员有 38 人。1977 年发展成 CAD 研究室,刘慎权为主任,魏道政、林宗楷为副主任。

机器复制自身早就是“科幻”题材,现在迈出了实在的第一步。在电子电路、计算机硬件和计算数学三个专业中,数学家率先担当起冲锋和主力军的重任,他们能够把握住下手之处,课题内容将电路和数学整合到一起。新研制出的集成电路计算机成为实用设计工具,但早年的设备不配套,数据输出要靠打印机,用四五幅纸才能拼成一张布线图,总算开始迈步向前进。

经过研究方向的热烈讨论,确定了“数字系统的计算机辅助设计”,或称为“数字系统设计自动化”,开辟了一个欣欣向荣的专业领域。多年努力,得出了新算法,并建立了相应的系统软件,辅助设计先后在研制 013757 KJ8920 等大型计算机中得到成功应用。

1974年,中科院计算所的计算数学研究室成立了数据处理课题组和计算机辅助设计课题组。这两个课题组为中国人民银行核算工厂研制出了“全国联行往来账目监督核算”管理系统,很可能这是我国计算机应用扩展到管理领域的第一个正规项目,它带动了计算机在信息管理这一应用领域的研究和应用。

1975年,用 111 机自动测试 013 机插件,效率提高二十多倍。1976 年,为 757 机五百余插件自动布线,99% 是全部布线。1977 年,寄存器级逻辑模拟系统建立,为 757 机查询出多个逻辑错误。

计算机用打孔卡片(丁涤清藏)

从技术问题中把数学关系抽象出来,再变成可执行程序,这是一种高智商的脑力劳动,辅助设计和辅助测试,展现了人工智能对计算机发展的作用。

计算所的三室先分两个组,后来计算数学专业成为研究室,之后程序设计自动化研究组又独立成研究室。1978 3 月,计算数学研究室 133 人划归科学院计算中心,扩建为四个研究室。

早年的计算机,就是那么几台,运行速度低不说,还很难保持连续稳定运行的“机时”。时间如同香肠被切断,逐段分配给编程和运算人员,谁要是超过规定时间交班,哪怕只有五分钟,也要设法“偿还”。

程序设计是艰巨而单调的工作,在最初的新鲜之后,成年累月的重复编程,参与者的热情和兴趣会骤然下降。早期程序设计的旗下,集合了众多文理全面发展的学生,他们编制出了大量如同清泉涌动那样节奏流畅、简洁明快的优秀作品。

1974 8 月,全国计算机经验交流会召开,许多代表在会上呼吁重视和加强软件工作,跟随国际潮流,发展软件技术和理论势在必行。

1979 5 月,首届全国软件会议在无锡举行,南京大学徐家福主持会议,软件交流有了丰硕的园地。

1980 5 月联邦德国数学和数据处理研究中心(GMD)主席率团来华访问,提出软件研制对经济发展的强有力作用,中国有条件将软件发展为高价值的出口商品,并欲与中国合作。是年 11 14 日至 12 21 日,中科院派陆汝钤、罗百昌、许孔时访问联邦德国 GMD 和下属的研究所。

许孔时先生为软件研究所首任所长

1983年中科院向国家科委申请成立中科院软件研究所,5 11 日,中科院计算所、计算中心、数学所组成筹备组,1984 12 12 日,完成筹备工作。1985 2 15 日,中科院任命许孔时为软件研究所所长,3 1 日,启用中国科学院软件研究所印章,软件研究所宣告成立。

软件研究所人员主要来自计算所的 212223 研究室,即系统软件研究室、软件工程和应用软件研究室、软件理论和软件技术研究室以及数理逻辑研究室筹备组,共一百余人。

首批十个研究室,主任分别为仲萃豪、张尤腊、曹东启、杨东屏、顾毓清、吴恩华、王裕国、程虎、卢慧琼、许龙山。 

中科院软件技术研究所全貌

2009年,中国软件技术博物馆在软件所开始筹备,展品中有一个穿孔纸带驱动的八音琴模型,这是最早的一种“机械程序”活动,不过枯燥的二进制节拍能够奏响美妙的旋律,正好描述了“软件”的特性与实质。

1997年,国家召开首次软件产业工作座谈会,笔者将自己收藏的全套会议文件与代表合影捐至软件博物馆。

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