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CCF终身成就奖魏道政:二十世纪中国知名科学家

阅读量:49 2020-01-15 收藏本文
2020年1月11日,2019CCF颁奖大会在京成功举行,300余位嘉宾见证了这辉煌时刻。现场颁发了2019年度CCF终身成就奖、CCF夏培肃奖、CCF杰出贡献奖、CCF卓越服务奖、CCF杰出教育奖、CCF计算机企业家奖、CCF杰出工程师奖、CCF优秀博士学位论文奖等8个奖项。现场有一位坐着轮椅的获奖者的发言感动了全场的嘉宾,获得全场热烈的掌声,今天我们就为大家带来了这位科学家的故事。


魏道政


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魏道政(1929~),浙江省诸暨县人。计算机技术专家。中国计算机辅助测试和容错计算领域的开拓者和学术带头人之一。1953年毕业于复旦大学数学系。曾任中国科学院成都计算技术研究所所长及学术委员会主任、中国科学院计算技术研究所学位评定委员会主席。他提出的主路径敏化法为20世纪70年代电子测试技术领域有里程碑意义的成果,在数字电路测试产生和可测性设计领域做出了系统的、创造性的贡献。他发起和领导了容错计算学术组织并担任中国计算机学会容错计算专业委员会首届主任委员。1982年获第二届国家自然科学奖。




一、成长经历


1929年7月28日魏道政出生于浙江省诸暨县的一个偏僻小山村——魏家坞。山村离枫桥镇有十里路,村中居民皆姓魏,附近几个村子也都居住着魏姓人氏,据说是唐代名相魏征的后代。山村居民以农业为生,男的耕地种稻,女的在家纺纱养蚕,民风淳朴,过着一种自给自足的田园生活。虽是农村,但也比较重视教育,几乎村村都有初级小学,一般民居的大门上刻着“耕读传承”的石碑。


大概六七岁时魏道政即入本村小学读书,读完四年级后,因为年龄太小,不能到镇上读高级小学,所以还在初小补习了一段时间。到1939年到觉民小学读高小,寄住在姑母家,一年后转到枫桥镇上的大东乡高小,读高小六年级,住在学校,是寄宿生。


当时正值抗战时期,1941年日军占领绍兴,1941年4月攻占枫桥,不久诸暨沦陷。这时魏道政正好高小提前毕业,由枫桥连夜逃回家乡。当时浙东一带有共产党领导的抗日游击队活动,魏家坞村由于地处偏僻,是游击队活动的据点之一,伪军不敢轻易前来侵拢。1943年秋,由一批因日军侵华而回乡的大中学教师及乡绅筹办了一所私立战时初级中学—忠义中学,地址就在魏家坞村,以祠堂庙寺为校舍,居民的空余房屋为学生宿舍,条件十分简陋,但老师质量很高,有多名大学教授及中学名师,学生的学习热情也很高。这所学校一直办到抗战胜利,后来迁到枫桥镇上,改名为学勉中学,目前是浙江省的重点中学。


1945年抗战胜利后,魏道政即转入杭州安定中学读初三,毕业后考入浙江省的绍兴中学高中学习,直到1949年绍兴解放时高中毕业。从高小到高中毕业,他一直在抗日战争及解放战争的艰苦环境中度过,所以对学习机会倍加珍惜,学习成绩一直名列前茅。


1950年秋季,魏道政考入浙江大学数学系。1952年秋季院系调整到复旦大学数学系继续学习。在大学的前两年,由于家庭经济条件发生变化,无力供他上学,所以他只能靠申请助学金及参加勤工俭学缴纳学费及伙食费,除此以外几乎不花一分钱,连理发也靠同学帮忙。幸好到复旦大学后,全国的大学生都由国家供给食宿,免学杂费,才得以比较专心学习。在大学期间,由于生活困难,有时要好的同学也给予帮助,让他永远铭记在心。


1953年,由于国家实施第一个五年计划急需人才,大学本科生提前一年毕业,由国家统一分配到中科院数学研究所工作。经过考核,他和一位同学被分配在华罗庚领导的数论组工作学习。听华先生亲自讲授“数论导引”课程,学生们分别负责各章,整理成文,最后出书。同时也帮着修订《堆垒素数论》一书。另外学生还要报告当时期刊上的论文,华先生要求严格,问问题穷追到底,所以在上台报告前要作好充分的准备。这些训练,使他们得益匪浅。


1956年根据“国家十二年科学技术发展远景规划”新成立了计算技术研究所,为支持计算所,魏道政与冯康、许孔时等于1957年从数学所调到刚成立的计算所,从事计算数学研究与应用工作。1958年后,随着国内首台大型计算机104机研制成功并应用于解决国防和国民经济建设的计算工作中,魏道政参加了水堤的压力分析计算等大型工程建设计算,转到对横堤的计算,采用了当时国际上最先进的薄壳计算模型,获得了委托单位的满意,并合作在《水利学报》上发表论文。此外,在线性代数计算上也做了大量的工作。1958年中国科技大学成立,魏道政受计算所委派到中国科技大学讲授计算技术专业的高等数学课程,获得好评。


20世纪60年代末至70年代初,由于工作需要,魏道政转入数字系统设计自动化的工作,具体从事数字电路测试码的自动生成的算法研究与实际应用。由于魏道政有较好的数学基础,很快进入了这一新领域。


1978年魏道政开始招收硕士研究生,1981年获国务院学位办公室批准为第一批博士研究生导师。


1982~1991年,受中国科学院委任为中国科学院成都计算机应用研究所兼职所长,前后达10年之久。使该所的科研工作逐步走上正规。由于办事公正,深得该所同志信任。


魏道政现任中国计算机学会容错计算专业委员会名誉主任委员,计算机辅助设计及图形学专业委员会名誉主任委员;中国电子学会电子测量与仪器分会委员;中创软件股份有限公司“中创软件基金”评审委员会委员等职。


曾任中国计算机学会第一至第五届理事会理事,全国博士后管委会专家组成员,国家自然科学基金会计算机学科评审组成员;《计算机学报》、《软件学报》、《计算辅助设计与图形学学报》等5种学术刊物的编委、常务编委或主编。1982~1992年兼任中国科学院成都计算机应用研究所所长及学术委员会主任,1984~1987年任北京市人民政府第一、第二届专业顾问。还曾兼任中国科技大学、复旦大学等6所高校的兼职教授,北京自动测试研究所高级研究员等职。


二、主要研究领域和学术成就


(一)中国电路测试技术研究的开拓者

1957年9月~1969年底,魏道政在中国科学院计算技术研究所从事计算数学研究时,出色地完成了大量计算课题,包括大型水坝的应力分析、汽轮机叶片的振动分析并用于东方汽轮机厂汽轮机的设计、09工程的应力分析并用于核潜艇的设计等,为国防建设和国民经济建设做出了重要贡献。他同时在广义特征值问题、线性代数方程组、椭圆型偏微分方程数值解等方面也有深入的研究,其中利用薄壳理论计算双曲拱坝的应力分析,在方程的推导、参数的计算、差分方程的求解等方面均有一定的创新,其成果用于东江拱坝的设计。


1970年以来,魏道政主要从事数字电路计算机辅助测试和可测性设计及容错计算等方面的研究。70年代初期他利用布尔差分法在计算机上自动产生了013机大量插件的测试码,使用效果很好,使整机的调试过程比过去人工测试时缩短了两三个月,是国内首次成功地实现了计算机插件的自动测试。


有关成果获中国科学院1978年重大科技成果奖。此后在实践的基础上提出了测试产生算法“主路径敏化法”。该算法发展和统一了当时国际上著名的“D-算法”和“布尔差分法”,特别是使向前驱动阶段的计算复杂性由指数降为线性,显著提高了计算效率,使测试产生算法具有更严密的数学表达形式,同时也便于计算,因此有重要的理论意义和实用价值。这一成果达到当时国际先进水平,获1982年国家自然科学奖四等奖。该算法已编入清华大学、重庆大学等高校有关的教科书中,并被许多论文多次引用。他领导的研究小组根据该算法开发的软件计算了大量插件的测试码,对757等大型机的研制起到缩短调试时间的重要作用,有关成果获中国科学院1986年科技进步奖二等奖。该软件还为北京738厂、北京无线电三厂、天津无线电厂、电子部15所等厂所计算了大量插件的测试码,获得了显著的社会效益和经济效益。该算法还被介绍给国防科技大学并被采用,对银河巨型机的插件测试起到重要作用。1988年他又对“临界路径跟踪法”做了重大的改进和发展,提高了计算效率,扩大了应用范围,使该算法成为一个可同时用于测试产生和故障模拟的实用算法,过去测试产生和故障模拟是两个独立的过程,在测试产生中要调用故障模拟,使运算时间冗长。把这两个过程有机地结合起来,在测试产生理论上有所突破。


1991年魏道政和他领导的研究小组完成了“七五”国家重点科技攻关项目“测试方法研究及应用”。该项目对集成电路的测试方法和技术进行了系统深入的研究,提出了许多创新方法,一共发表论文60余篇(他直接参与的有20余篇),编制应用软件10余件(他直接参与的有4件)。该项目经专家鉴定认为达到80年代国际先进水平,1992年获中国科学院自然科学奖二等奖。1995年完成了“八五”国家重点科技攻关项目“集成电路 CAT 技术研究”,在测试产生、故障模拟、可测试性设计等方面提出了创新方法,或解决了前人未解决的难题、或改进了前人的工作;发表的学术论文为开发集成电路测试产生和可测试性分析等软件奠定了理论基础。经电子工业部组织专家鉴定,认为总体上处于国内领先水平,其中部分成果达到国际先进水平。


(二)中国电路测试技术的推广者和教育者

为推广电路自动测试技术,20世纪70年代初,魏道政带领一个研究小组到上海无线电13厂(计算机生产厂家)工作达一年之久,给厂里的技术人员讲授测试技术,并与技术人员一起初步完成了用布尔差分法自动产生测试码的软件系统,可对简单的电路自动产生测试码。回所后,在短短的半年时间内就完成了实用的插件测试码自动生成系统,并首次成功地用于013机的插件自动测试。


从20世纪70年代中期开始,他先后到华中工学院(现华中科技大学)、浙江大学、山东大学、太原工学院、北京工业大学、清华大学、北京大学、国防科技大学、总参56所、北京无线电三厂、738厂等多个高校、研究所及工厂,讲授测试技术,推广电路自动测试技术。


他还积极参与学会活动。1984~1985年,他与陈俊亮、梁业伟、闵应骅、沈理等在组织了计算机测试研讨班,每周活动一次,分别在中国科学院计算技术研究所、北京邮电学院(现北京邮电大学)、北京计算机学院(现北京工业大学)等地举行。魏道政认为当时已经具备召开全国性的容错计算学术会议的条件,可以按照IEEE-FTCS的模式来将电路测试、系统诊断、容错设计、可靠性分析、容错系统、可测试性等汇聚在容错计算的范畴之内,以便和国际开展对口的学术交流,于是提出在北京举办第一次容错计算学术会议的建议,并向中国计算机学会提出成立容错计算专业学组的建议。1986年,中国计算机学会正式批准成立容错计算专业学组,魏道政担任首届学组组长;1989年底容错计算专业学组升级为专业委员会,他担任首届专业委员会主任。现在全国容错计算学术会议已成为中国容错计算与测试技术领域的有持续影响的核心学术会议。


魏道政学风严谨,既勇于创新,又勤于实践,深受大家的尊敬和爱戴。自1978年至20世纪末,他已培养27名硕士研究生,40名博士研究生。博士研究生中有1人获中国科学院院长奖学金特别奖、4人获优秀奖。他所培养的学生许多已成为研究所、高等学校的业务骨干,有些已成为研究单位及公司的高级管理人员,在不同岗位上发挥着重要作用,为发展中国的科技事业做着贡献。他本人三次被评为中国科学院优秀导师,并于2008年获中国科学院研究生院首批“杰出贡献教师”荣誉称号。


三、魏道政主要论著


魏道政. 1972. 产生组合电路测试码的一种路径敏化法. 电子计算技术, (2): 71-78.

魏道政. 1976. 大型数字电路测试码的产生. 计算机动态, (13): 1-18.

魏道政. 1978. 大型数字电路测试码的产生. 计算机学报, (2): 93-98.

魏道政. 1982. 产生功能块级数字电路测试码的一种算法——主路径敏化法. 计算机学报, 5(2): 125-139.

Wei D Z. 1984. The principal path sensitization method and its realization for MSI

PCB’s.Beijing: Proceedings of the First International Conference on Computers and Applications: 748-753.

Wei D Z. 1986. An efficient algorithm for calculating Boolean difference. Journal of Computer Science and Technology, 1(1): 35-45.

魏道政. 1988. 组合电路故障模拟的平行临界路径跟踪法. 计算机学报, 11(7): 408-415.

魏道政. 1989. 一种数字电路故障模拟方法——临界路径跟踪法的改进. 计算机辅助设

计与图形学学报, 1(1): 61-69, 74.

魏道政. 1990. 临界路径跟踪——测试产生与故障模拟的一种算法. 计算机辅助设计与图形学学报, 2(3): 40-50.

Wei D Z. 1990. Parallel critical path tracing — A fault simulation algorithm for combinational circuits. Journal of Computer Science and Technology, 5(2): 156-163.

魏道政. 1994. 功能块级电路测试产生与故障模拟中的一些基本问题. 电子测量与仪器学报, 8(3): 1-9.

魏道政. 1999. 异步时序电路测试生成的一种代数方法. 软件学报, 10: 157-162.

魏道政. 1999. 魏道政文集. 北京: 万国学术出版社.

魏道政. 2006. 第二章逻辑模拟与故障模拟,第四章测试生成//现代集成电路测试技术编写组. 现代集成电路测试技术. 北京: 化学工业出版社.




主要参考文献

魏道政. 1999. 魏道政文集. 北京: 万国学术出版社.

李晓维. 2011. 魏道政//中国科学技术协会编. 中国科学技术专家传略·工程技术编. 电子信息科学技术卷 3. 北京: 中国科学技术出版社: 86-92.


撰写者

李晓维(1964~),安徽肥西县人,研究员。魏道政1988年招收的博士生,1991年获博士学位。2012年获国家技术发明奖;2013年入选国家“百千万人才工程”并获“有突出贡献中青年专家”荣誉称号。