涂序彦:中国“人工智能”泰斗

学院之光

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2013-05-19
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                                      苦海泛舟,心若磐石志不渝

    涂序彦,1935年2月15日出生于江西南昌市的书香门第。祖父涂湘崖崇教尚学,厌恶官场污浊,为官半年,即弃官办学;父亲涂世榛曾为南昌市小学教师联谊会会长,历任进贤门小学、广润门小学校长。涂序彦幼时聪颖过人,父亲对这个家中唯一的男孩寄予厚望,希望他长大后能够成为教育家和科学家,因此,5岁便将他送进小学读书。涂序彦不负长辈期望,连跳两级,9岁即高小毕业。1945年抗日战争胜利后,涂家迁回南昌,涂序彦考入南昌二中读中学,是班上年龄最小的学生。高中时,涂序彦在南昌一中,成绩优异,评为学习模范。1951年高考前,家中突遭变故,他自己也身患重病。面对突如其来的沉重打击,他以坚韧不拔的毅力,边治疗、边锻炼、边复习,终于考入第一志愿武汉大学电机系,时年16岁。1952年,他加入新民主主义青年团。1953年院系调整时,他所在的电机系并入华中工学院。涂序彦在大学期间,勤奋而活跃,积极参加各种活动,曾任校广播台台长,并兼做编辑组、机务组工作;他撰写的纪念斯大林逝世的长诗在全校广播,关于武汉防洪抢险短篇小说发表于《长江日报》。

    1955年大学毕业,涂序彦被分配到武汉河运学院船舶电机系工作。1956年涂序彦在上海交通大学船电系研究生班进修期间,国家发出“向科学进军”的号召,他热血沸腾,决心报考中国科学院的副博士研究生,实现埋藏心底多年的理想——为国家的科技发展做一番事业。1957年,他经过刻苦努力以优异成绩考入中国科学院自动化研
究所,师从疏松桂先生,学习自动电力拖动专业。一次,苏联专家阿捷尔曼教授来自动化所讲课,介绍崔普金院士的继电系统准确分析方法时指出,“该方法只限于含有一个继电器的系统,关于多继电器系统的准确分析方法仍是尚待解决的难题”。涂序彦听课后,闭门苦思了三天,通过引入时延参数,提出多继电器系统进行准确分析的方法。阿捷尔曼教授喜出望外,连连称赞中国的年轻人真了不起!并主动推荐涂序彦的论文在苏联《自动学与远动学学报》发表。1960年,国际自动控制联合会(IFAC)在莫斯科举行第一届世界自动控制学术大会。涂序彦提出的“多变量协调控制理论”,经过中国自动化学会的选拔和推荐,发表于第一届IFAC大会论文集第一卷及第一届国际自动化学术会议论文选集。

    “文化大革命”结束后,随着全国科学大会的召开,涂序彦进入了科研攻关和理论创新的全盛期。20多年来,在科学卫星姿态控制系统等多项国家重点科研项目中,攻克一个又一个难关,取得一项又一项成果;在控制理论和人工智能领域,开拓创新,著书立说,不断提出新理论、新方法和新观点,应邀在重要国际学术会议上作报告,为祖国争得了荣誉。

    涂序彦于1978年晋升为副研究员,当选为中国自动化学会理事、常务理事。1981年当选为第一届中国人工智能学会副理事长,5年后当选并连任第二、第三届理事长,2001年起当选为指导委员会主席和荣誉理事长,为中国人工智能事业作出了卓越贡献。1985年涂序彦调入北京钢铁学院(现北京科技大学),历任计算机系主任,计算机与系统科学研究所所长,教授和博士生导师,为国家培养了大批高级科技人才。

                                          科研兴国,奏响一生赞歌

    提出多变量“协调控制”理论方法

    1958-1960年,涂序彦在三峡科研任务中,为解决升船机多点同步控制问题,提出并研制了多电机“自行协调”旋转系统。1960年,25岁的涂序彦脱颖而出,在第一届国际自动控制联合会IFAC世界学术大会上,发表了多变量“协调控制”的研究论文。提出了按协调偏差控制、自整定内部给定量、建立控制器的协调联系、实现变量系统“协调化”等新思想以及加快协调控制过程、提高协调准确度、保持协调系统稳定性的“协调控制”理论方法。

    提出“最经济控制”理论方法 

    1977-1978年,涂序彦作为总体负责人之一承担国家重点科研任务“科学卫星姿态控制系统”时,为了解决经费不足的困难,提出利用对象的耦合作用,以二套测量装置与控制机构,实现“天文卫星准三轴稳定的姿态控制系统”的新方案。在此基础上,1979年他在全国控制理论及其应用学术交流会上,提出控制系统“最经济控制”、“最经济观测”、“分型能控性”、“分型能观性”等新概念,给出了“最经济控制理论方法”的基本框架与系统设计方法。

    “最经济控制”理论方法在西方经济发达国家也产生了影响,美国哈佛大学和加州大学、瑞典皇家理工学院分别于1987年和1990年,邀请涂序彦进行关于“最经济控制”理论的访问讲学,产生了良好的影响。

    “大系统控制论”新学科分支的奠基人

    涂序彦是率先开展我国大系统理论及应用研究与教学工作的学者,为“大系统控制论”新学科分支的奠基人。1977年他发表了国内首篇论文《大系统理论及其应用》;1979年,发表论文《关于大系统理论的几个问题》,同年,为中国自动化学会与清华大学举办的全国现代控制学习班开设了“大系统理论”课。 1986年以来,涂序彦深入进行了“大系统控制论”的理论、方法及应用研究,在大系统“广义模型化”、“智能优化方法”、大系统智能控制、智能管理、系统结构设计方面取得了一系列研究成果。在总结研究成果的基础上,撰写并出版了《大系统控制论》专著,是“大系统控制论”新学科分支的奠基性著作。 

    人工智能事业的开拓者


    涂序彦是我国人工智能领域的学术带头人和开拓者,被授予“2012年度吴文俊人工智能科学技术奖成就奖”。在该领域的几个“率先”,充分体现了他在学术思想上开拓进取、勇于创新的精神。

    (1)率先研究“智能控制”,发展“智能控制”新方法。1976年涂序彦在国内率先开展了智能控制的研究,1977年发表了“智能控制”国内首篇论文,1980年兼任河北省自动化所所长期间,主持研制的“自寻优控制器”、“模糊控制器”等智能控制器,多次获省科技进步奖。

    (2)率先研究《生物控制论》,提出针麻原理和经络实质新观点。1972-1977年,涂序彦运用“控制论”方法,探讨针麻原理与经络实质,提出了“针麻—多级协调镇痛过程”、“经络—人体控制系统”等新观点,在总结有关研究成果的基础上,作为第一作者撰写了我国第一本《生物控制论》专著,推动了国内‘生物控制论’的研究,并对针麻原理和经络学说研究作出了贡献。

    (3)率先提出“智能管理”新概念,开拓“智能管理”新技术。1985年,涂序彦提出“智能管理”新概念及实现智能管理的“多级专家系统”新方法。在研究与应用基础上,涂序彦完成了他的第三部专著——《智能管理》。

    (4)率先研究人工智能,开发专家系统。1976年涂序彦开始进行人工智能的研究,在他的领导下,中科院自动化所控制论组研制了世界上第一个中医专家系统——“关幼波中医肝病诊断处方专家系统”,提出了中医知识的模糊逻辑表达方法和专家系统的“双盲测试”法,影响甚广。1986年至1990年,涂序彦主持了国家“七五”重点科技攻关项目,创造性地运用“人工智能”与“大系统理论”相结合的方法,解决了应用领域的综合性与专家系统专业性之间的矛盾,在第三代大型专家系统设计方法与实现技术方面取得了突破性进展,荣获国家“七五”科技攻关重大科技成果奖。1988年,在总结人工智能方面的科研成果与教学经验的基础上,涂序彦编著了《人工智能及其应用》一书,经择优评选为高等学校统编教材,1992年荣获电子工业部优秀教材一等奖。1994年涂序彦当选为世界专家系统大会远东区主席之一。 

                                       桃李满天下,弟子遍中华

    涂序彦不仅是北京科技大学的教授、博士生导师,而且是中国科学院研究生院、清华大学等国内十几所高校兼职或名誉教授,以及纽约州立大学、加州州立大学、密西根大学的客座教授。他亲自指导的博士、硕士研究生已超过百名,听过他讲课的学生更难以胜数,他弟子海内外,桃李满天下,为国家培养了大批高级科技人才。
    涂序彦对学生的培养一贯高标准、严要求,在科研和学术问题上要求学生诚实严谨、独立思考,绝不允许任何懈怠和取巧。他常常带领弟子们出席各种学术会议,亲自同他们起草论文大纲,修改学术报告,以提高他们的学术水平和写作能力。经常带领研究生们参加科研项目的谈判和论证、科研成果的转让和推广,以培养他们的科研管理和应用开发的才能。涂序彦活跃在各种国内外学术会议上,不仅在学术报告中提出富有启迪的新思想、新方法,而且常常即兴赋诗,出口成章,被称为科技界的“才子”。逢年过节,他常携夫人一起和学生们聚会,唱歌跳舞,赋诗题字。他那特有的学者风度和诗人气质完美地结合在一起,给学生以丰富的启迪,深受学生们的尊敬和爱戴。