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第4章 李未 计算机专家

李未(1943.6—),北京人,计算机专家,中国科学院院士。1961年考入北京大学数学力学系学习,1966年毕业后在北京航空学院基础部、计算中心任教,1979年在英国爱丁堡大学计算机系攻读博士学位,1983年获英国爱丁堡大学计算机科学博士学位。回国后先后任北京航空学院计算机系讲师、教授、博士生导师,1990年任软件开发环境国家重点实验室主任。2002—2009年任北京航空航天大学校长。李未是第十届和第十一届全国政协委员、国务院学位委员会委员、国家教育咨询委员会委员、国务院参事室特约研究员、科技部专家顾问委员会委员、《ScienceChina:InformationScience》主编、电子学会副理事长。曾任英国科学与工程委员会高级研究员、德国不莱梅大学教授级研究员、德国萨尔布吕肯大学“Zuse”讲座教授。2007年获俄罗斯“齐奥尔科夫斯基奖章”。李未曾获得国家自然科学二等奖1项、国家科技进步二等奖1项,何梁何利科技与技术进步奖1项,以及多项省部级奖。1997年当选中国科学院院士。

李未从北京大学(简称北大)数学力学系毕业后被分配到北京航空学院(现名为北京航空航天大学,简称北航)工作。1970年经三机部和北京航空学院推荐,协助华罗庚先生在三机部下属工厂和研究所推广“优选法和统筹法”。在推广工作中,李未主动使用“正交设计方法”处理影响因素多、数据复杂且周期长的试验项目,取得了明显效果,为科技攻关做出了贡献。为了从理论上回答“正交设计的最优性的问题”,李未在北大张尧庭老师的指导下,找到并证明了正交设计的最优性,撰写了相关论文,1978年发表在《数学学报》上,为优选法和正交设计成为相辅相成、互为补充的科学试验方法提供了理论依据。

1974年李未建议三机部引进Filex-256计算机,并积极参与了引进工作。这是我国当时最先进的计算机,李未成为其软件负责人。为此,李未深入研究操作系统内部结构和各个子系统的实现细节,从而对计算机特别是系统软件有了感性认识。在此期间,如何设计一种高级程序语言,使其能够描述和实现操作系统中诸多并行执行、协同和通信的底层功能,进而提高基础软件的服务质量,缩短研制周期,以及如何查找程序中出现的错误,并对之进行有效修改,对这两个问题李未进行了深入研究,并成为日后李未多年研究的主线。

改革开放后,李未获得了出国学习的机会。1979年他赴英留学,在著名的爱丁堡大学计算机系攻读计算机科学博士学位。该系开设了大量前沿课程,承担了多个重要科研项目,学术交流活动异常活跃。在这样的学术氛围中,李未受到了严格的学术训练,培养起严谨求实、精益求精的治学态度和敏锐的学术眼光,也激发出他对学术研究的极大热情。

李未在国内感兴趣的高级程序语言,亦即“并发程序设计语言”,恰是爱丁堡大学研究的热点;而他的导师普罗特钦提出的“结构操作语义方法”,正可用来研究并发进程中的并行、同步和通信行为。在导师的指导下,李未使用这种方法,研究了著名的Ada语言,给出了该语言有关任务(包括并行、汇聚、通信、同步及选择等程序机制)的语义,首次给出了在并行机制下的程序例外处理的语义。他的工作系统地解决了实用并发式程序设计语言的操作语义问题,并在语义研究的基础上给出了这些机制的正确实现方法。李未还对多种并发语言进行了比较研究,建立了关于并发语言的翻译正确性理论,在当时被称为“并发语言比较研究的开创性工作”。1983年,李未在爱丁堡大学获得博士学位,成为1949年以来我国大陆第一位在英国获得计算机博士学位的留学生。1983年,他被英国科学工程委员会聘为高级访问研究员。1986年,被德国不莱梅大学承担的欧共体发展信息技术战略计划项目聘为教授级研究员。他在并发程序设计语言方面的研究获得1995年国家自然科学二等奖。

1987年,李未辞去了德国的研究职位,应召回国,担任国家高技术研究发展计划(简称“863”计划)计算机领域专家,同年破格晋升教授、博士生导师,当选国家级有突出贡献的中青年科技专家。1988年起任国务院学位委员会委员。

1987—1997年,李未是在“863”计划智能计算机领域担任基础研究的责任专家,这使他有机会从更加宏观的角度思考人工智能的问题。众所周知,当一个科学理论遇到试验和应用的反驳时,人们必须查找这个理论中与实践有矛盾的原理或定律,并将其删除,代之以得到试验支持的新原理或新定律。这是科学发现进程中关键的一环。李未发现,这个环节的完成依靠的是逻辑分析和推理,本质上与数学证明一样,所不同的是后者只有一个前提(即:这个数学理论的公理系统),而前者有两个前提(一是现有理论,二是试验结论)。为此,李未在经典数理逻辑的基础上,提出了查找错误的逻辑推理系统,称为修正演算或R-演算,包含7条推理规则。他证明了这个系统的可靠性和完全性,即:使用R-演算可以删除所有与试验有矛盾的原理或定律,并可求推算出所有不同的改进方案。这个研究结果使他获得了1998年光华科技一等奖。李未进一步认识到,第二次世界大战之后计算机软件和人工智能应用的快速发展,对数理逻辑学提出新的要求,并将丰富它的研究内容。为此,他从数理逻辑的角度,对人工智能和软件开发的几个主要方面进行了系统深入地研究,经过20年不懈的努力,除R-演算之外,他还先后提出了版本序列、关于软件开发方法的过程模式理论,归纳推理的合理性理论,以及3个语言环境的理论。他将这些成果撰写成专著——《数理逻辑:基本原理和形式演算》。2007年,该书中文版由科学出版社出版,英文版也于2009年由Springer/Birkhauser出版社出版。

李未还曾主持过多个重点科研项目。他研究过逻辑推理计算机,开发过软件生产线,曾任我国第一个IPV6互联网的专家组组长。他在国内首先倡导研究海量信息传输、存储和管理,担任过两届国家重点基础研究发展计划首席专家。他的这些研究工作获得了国家科技进步二等奖1项,何梁何利科技与技术进步奖1项及多项省部级奖。

2002年元月,李未受命担任北航校长。为了更好地服务国家战略需求,建设现代大学,李未提出了北航要着力实现两个转变:在“十五”办学规模拓展的基础上,向全面提高办学质量的转变;在过去有效培养常规型科技人才的基础上,向培养国家和国防创新型人才的转变,力争为国家培养出国民经济和国防科技创新型领军人才和国际经济一体化的创新型领导人才。他提出本科教育是大学之本,制定了“强化基础,突出实践,重在素质,面向创新”的指导方针,本科低年级抓好6门核心基础课,高年级上好专业核心基础课。他坚信研究生教育是创新之源,提出了“拓宽基础、瞄准前沿、建设团队、自主创新”的指导方针,并进一步提出服务国家战略要落实到承担重大项目的口号,摸索出了一套培养引进学术带头人、竞争国家重大项目,建设重点实验室、构建科研梯队、获得标志性成果的经验和方法。这些措施的实施使北航连续6年获得国家技术发明奖、国家科技进步奖共一等奖6项、二等奖27项。他还倡导并实施了“严进、重教、优出”的质量管理模式和以学生和教师为本、面向教学科研服务的大学管理体系。他的改革思路和措施受到北航师生的欢迎和支持。李未获得2004年国家教学成果一等奖,作为教师,指导博士生78人、硕士生百余人。出版专著3部(中文2部,英文1部),发表论文百余篇,获专利20余项。

2003年,李未受命担任国家“大型飞机重大专项”论证专家组组长。为使这一关乎我国是否能建设有国际市场竞争力的大型飞机的产业论证成功,他一不纠缠历史旧账,二不钻具体技术细节,而是组织专家组听取政府部门、航空企业、航空公司、民营及合资企业等77个单位的汇报,研究我国民航运输业对大型飞机的需求,调查在购买国外大型客机中存在的问题,讨论大型飞机产业在我国产业结构转型中的地位。调研使专家组一致认识到立项的必要性。同时,专家组还深入4省2市48个相关企业、院所和公司,实地考察了我国航空制造业的设计、制造、生产、营销和服务诸方面的现状、能力和存在问题,与450多名专家、企业家、官员等进行了不同形式的座谈交流,对可能性问题也达成共识。在此基础上,专家组完成了25000字的报告,以翔实的数据、事实和严谨的逻辑分析,论证了大型飞机重大专项立项的必要性和可能性,并首次提出发展大型飞机产业必须建立多元化投资的股份公司,必须按市场规律经营并取得竞争力。大型飞机重大专项终于通过立项论证,进入了中长期科技规划。李未因此获得规划领导小组颁发的重要贡献奖。

2005年,李未被任命为国务院大型飞机重大专项实施方案论证委员会主任委员。他坚决支持大型飞机产业必须引进国际适航标准,接受监督,以保证国产大型飞机的安全性的原则。为保证适航标准得到严格执行,他又全力支持成立多元化投资的股份制公司,并采用国外通行的主制造商和供应商的市场机制。国务院常务办公会批准了论证委员会的论证方案,成立了中国商用飞机公司。李未对我国大型飞机项目上马和实施方案的制定做出了重要贡献。

李未1997年当选中国科学院院士。

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