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夏培肃

夏培肃(1923.7.282014.8.27),女,四川省江津市人。电子计算机专家,中国计算机事业的奠基人之一, [1] 被誉为“中国计算机之母”。 [2]

1945年毕业于中央大学电机系; [1] 1950年获英国爱丁堡大学博士学位; [1] 1991当选为中国科学院院士(学部委员)。 [1]

夏培肃在20世纪50年代设计试制成功中国第一台自行设计的通用电子数字计算机;从60年代开始在高速计算机的研究和设计方面做出了系统的创造性的成果,解决了数字信号在大型高速计算机中传输的关键问题。她负责设计研制的高速阵列处理机使石油勘探中的常规地震资料处理速度提高10倍以上。她还提出了最大时间差流水线设计原则,根据这个原则设计的向量处理机的运算速度比当时国内向量处理机的快4倍负责设计研制成功多台不同类型的并行计算机。 [1]

1923年(民国十二年)7月28日,夏培肃出生于重庆市,原籍四川江津。她上了4年半小学后,因病辍学。

1937年(民国二十六年),夏培肃以同等学历考上重庆南开中学(当时称南渝中学)高中部。1939年,转学到国立第九中学。

1940年(民国二十九年),夏培肃考入中央大学电机系;1945年至1947年,为交通大学电信研究所研究生,在交通大学时,她师从张钟俊院士研究电路的张量分析。

1947年(民国三十六年),夏培肃赴英国爱丁堡大学电机系学习。在爱丁堡大学期间,她研究非线性理论及其应用,提出了一种解非线性常微分方程的图解法,并利用非线性理论研究电子线路的变参数振荡。1950年,获博士学位后留校做博士后。

1951年,夏培肃回国,任清华大学电机系电讯网络研究室助理研究员、副研究员。在清华大学期间,她试制成功一个电解质溶液计算盘,这是一种模拟计算装置,可用来求电讯网络的稳态解和瞬态解,还可用来求高次代数方程式的根。

1952年,中国科学院数学研究所所长华罗庚提出要在中国研制电子计算机,夏培肃积极响应,并开始了电子计算机的研究。从此她的命运就和中国的计算机事业紧紧地联系在一起。

1953年初,在华罗庚的领导下,数学研究所成立了中国第一个计算机科研小组。这个小组只有三个人,他们是闵乃大、夏培肃、王传英。他们在极其艰难的情况下开始计算机的研究。当时,国内没有一本叙述电子计算机原理的书,当他们从英文期刊中找到有参考价值的文章时,由于当时还没有复印机,只能靠自己一个字一个字地抄录。数学研究所没有实验室,他们在一无所有的情况下,建立了自己的实验室。他们3人经过半年的调研和初步的实验,提出了研制中国第一台通用电子数字计算机的设想和技术路线。

1953年,夏培肃所在的计算机小组提出研制中国第一台电子计算机的设想。根据这个设想,这台计算机与美国在1951年完成的EDVAC计算机的规模相当,但其存储器准备采用示波管存储器,而不用EDVAC计算机所用的水银延迟线存储器。

1954 年,夏培肃转到近代物理研究所的计算机小组继续开展研制这台计算机的工作。吴几康负责示波管存储器的研制,夏培肃负责运算器和控制器的设计。

1956年,根据规划,中国向当时的苏联购买计算机图纸和资料来仿制计算机。因此,夏培肃他们原来的计算机研制工作暂停。直到1958年,她才得以继续原来的工作。她对原来的设计方案进行了修改,最大的改动就是将示波管存储器改为当时先进的磁芯存储器。该机被命名为107计算机。夏培肃完成了该机的总体功能设计、逻辑设计、工程设计、部分电路设计以及调试方案设计,并参与电路测试和部件、整机调试。

1960年,夏培肃设计试制成功中国第一台自行设计的电子计算机107计算机。

从20世纪60年代初期开始,夏培肃一直研究如何提高计算机的运算速度,探索实现高性能计算机的技术,并负责研制成功多台高性能计算机。

20世纪60年代中期,夏培肃有效地解决了大型计算机中的高速信号传输时出现的波形畸变问题。她对此问题进行了详尽的理论分析和大量实验,提出全机特性阻抗匹配的概念、导线不分支原则、分布式地网等思想。此项研究成果为国内多个研制大型高速计算机的单位所采用或参考。她也据此为自己后来负责设计研制的多台高性能计算机制定了具体的工程设计规范,取得了很好的信号传输效果。

1968年,夏培肃提出最大时间差流水线原理(美国学者于1969年发表了同样的原理),可以大大提高流水线计算机的时钟频率,或使用较慢的电路实现过去只有高速电路才能实现的高速计算机。

20世纪70年代末期,夏培肃主持研制高速阵列处理机150-AP并得以成功。她提出总体功能设计、逻辑设计和工程设计一体化的设计思想,使运算速度显著提高。该机的最高运算速度为每秒1400万次,高于美国当时对中国禁运的同类产品的运算速度。

20世纪80年代到20世纪90年代,夏培肃研究分布式计算机和并行计算机,先后负责GF-10功能分布式阵列处理机系列和BJ 并行计算机系列的研制。

从20世纪90年代开始,夏培肃多次以书面的形式向领导部门建议中国应开展高性能处理器芯片的设计,建议国家大力支持通用CPU芯片及其产业的发展,否则,中国在高性能计算技术领域将永远受制于人。

1981年,夏培肃受邀赴美国第8届国际计算机体系结构会议作特邀报告。

1985年,夏培肃受邀赴美国CDC公司总部商讨合作事宜。

20世纪90年代中期,夏培肃提出基于反图拓扑的可伸缩的高速互连网络,已在国内外申请3项专利。

1978年和1986年,夏培肃先后创办《计算机学报》和英文学报《Journal of Computer Science and Technology》,并担任第一任主编。这两份学术刊物已分别成为EI、SCI的索引刊物。

1983年6月,夏培肃加入了中国共产党。

1985年,夏培肃作为中国科学院对英国皇家学会的交换教授,去英国多所大学讲学,被赫里奥瓦特大学聘为访问教授。为了表彰她对计算技术的贡献,该校在隆重纪念蒸汽机发明者瓦特命名100周年时,授予她名誉科学博士学位。

1991年,夏培肃当选为中国科学院院士(学部委员)。

2000年前后,年事已高的夏培肃没有再去牵头申请新的科研项目,逐步淡出了计算机科学技术的第一线科研工作。

2014年8月27日11时10分,夏培肃因病医治无效,在北京逝世,享年91岁。 [1-6]

夏培肃一生强调自主创新在科研工作中的重要性,坚持做中国自己的计算机。1958年,她负责设计研制通用 电子数字计算机107机,这是中国第一台自行研制的通用电子数字计算机,用事实和行动证明了当时中国人有能力、有志气设计和研制自己的计算机。她提出使计算机大幅度提高运算速度的最大时间差流水线原理,大大缩短了流水线计算机的时钟周期。她负责研制成功高速阵列处理机150-AP,150计算机的运算速度是100万次/秒,而150-AP的运算速度达到了1400万次/秒,用低成本实现运算速度高于美国当时对中国禁运的同类产品的运算速度,在国际上受到了巨大关注,为中国石油勘探作出了重大贡献。她主持功能分布式计算机系统,领导团队研制成功了GF10系列计算机,使该方向后来成为计算所一段时间内的研究重点。 [5]

从20世纪60年代起,夏培肃开始培养研究生,她根据研究生的能力和兴趣,引导他们从事科研工作。她不但对研究生在业务方面严格要求,更重要的是以身作则,要求研究生有良好的科学道德。她一共培养了60多名研究生,其中有两名获全国优秀博士学位论文奖,三人获中国青年科技奖。 [3]

1983年,夏培肃的学生林琦博士设计试制成功了GF-10/13 计算机,该机的时钟周期为10ns,其运算速度为当时按常规设计的计算机的5倍。

从20世纪90年代开始,夏培肃的得意门生李国杰院士、唐志敏研究员、胡伟武研究员等已挑起设计研制通用CPU芯片的重担,已取得可喜的成果,并逐步向国际先进水平逼近。其中,李国杰院士领导的曙光系列高性能计算机的研制为打破国外垄断、促进中国高端计算机产业发展作出了重要贡献;胡伟武领导的龙芯团队曾经研制出中国第一枚高性能CPU芯片,“龙芯”芯片系列为提升中国信息产业的核心技术,保护国家的信息安全作出了重要贡献。 [5]

除了科研和培养人才外,夏培肃还创办了在中国计算机领域最具影响力的《计算机学报》和对国外发行的《Journal of Computer Science and Technology》;她还和许孔时等合作,主持编写《英汉计算机辞典》等。 [3]

夏培肃在国内外发表论文40余篇,代表性论著如下: [7]

1 P.S.Hsia.A Graphical Analysis for Non-linear Systems.Proc.IEE,1952,99(April,Pt2):125-134

2 夏培肃,韩承德.隧道二极管触发振荡电路.电子计算机动态,1963,9:1-10

3 夏培肃,贾耀国.电子管触发器的分析和设计.电子计算机动态,1963,12:1-13

4 Xia P,Fang X,Wang Y,et al. An Array Processor for Petroleum Exploration.Proc 8th Ann Intern Symp Computer Architecture,USA,1981:349-353

5 夏培肃,方信我,王玉祥等.150数列处理机.计算机学报,1983,6(3):161-167

6 夏培肃主编.英汉计算机辞典.北京:人民邮电出版社,1984

7 Xia P, Fang X, Wang Y, et al. Design of Array Processors. J Computer Science and Technology, 1987, 2 (3): 163-173

8 Lin Q, Xia P. The Design and Implementation of a Very Fast Experimental Pipelining Computer. J Computer Science and Technology, 1988, 3 (1): 1-6

9 Xia P, Lin Q, et al. The Architecture of BJ Parallel Computer Series, Proc Internl Conf on Computational Physics, Beijing, 1988: 349-358

10 Xia P, Lin Q, et al. A Very Fast Array Processor and the Architecture of a Parallel Computer BJ. Proc IFIP 11th World Computer Congress, USA, 1989:77-78

11 夏培肃,王玉祥等.高速高精度信号处理系统集成技术论文集高速算术逻辑部件芯片的研制.1990:38-46

12 夏培肃,祝明发,魏斌等.BJ-01并行计算机体系结构和硬件设计.计算机学报,1992,15(12):721-729

13 Tang Z,Xia P.A Maximum Time Difference Pipelined Arithmetic Unit Based on CMOS Gate Array.J Computer Science and Technology,1995,10(2):97-103

14 夏培肃,韩承德,唐志敏.香港北京国际计算机会议论文集大规模并行处理系统的反图拓扑互联网络.北京,1997:8-12

15 夏培肃,胡伟武.高性能计算技术展望.中国科学院院刊,1998,13 (5):336-339

16 周知予,夏培肃,唐志敏.新型互连网络NIN研究.计算机学报,2000,23(8):785-792

17 夏培肃.量子计算.计算机研究与发展,2001,38(10):1153-1171

科技奖项

1982年,”150数组处理机的研制“项目获中国科学院重大科研成果奖二等奖

1992年,“用于混沌研究的并行计算机”项目或中国科学院科技进步奖三等奖 [5] [7]

综合奖项

1983年,获全国“三八”红旗手称号

1988年,《英汉计算机辞典》获全国优秀科技图书奖二等奖

2000年,《计算机科学技术百科全书》获第12届中国图书奖

2003年,获计算所研究生导师杰出贡献奖

2011年,获首届中国计算机学会CCF终身成就奖 [5] [7]

《计算机学报》、《Journal of Computer Science and Technology》主编;《计算机科学技术百科全书》副主编;第五届、第六届全国政协委员。 [3]

夏培肃院士工作认真踏实,平易近人,为人低调,淡泊名利。她为人的主导思想是:“己所不欲,勿施于人”和“不义而富且贵,于我如浮云”。作为中国计算机事业奠基人之一,她身上所体现的积极倡导和推动计算机事业,逆境励志,自强不息,孜孜不倦的探索精神,严谨治学、创新求实的思想,淡泊名利、甘为人梯的品质,为晚辈树立了做人、做事、做学问的楷模,是晚辈取之不尽、用之不竭的精神财富。 [6] (中国科学院计算技术研究所)

作为中国计算机事业奠基人之一,夏培肃曾主持研制中国第一台通用电子数字计算机(107机)。她这一生淡泊名利、默默奉献的品质,创新求实、孜孜不倦的探索精神,严谨治学、甘为人梯的思想,为后人树立了做人、做事、做学问的典范。 [5] (中国科学院计算技术研究所宣传办主任祁威)

夏老师给我们印象至深的还有“恬淡自如、优雅生活”。她一生都以学术为重,对学术以外的东西,如行政职务、地位等,都看得很轻。她也这样要求我。她很愿意提携后进,给年轻人更大的舞台,但仍希望年轻人多花时间在学术上,尤其不要为行政事务分心。 [5] (中国科学院计算技术研究所研究员唐志敏)


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