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西安办学一甲子|王育民:我的大学生涯

2018年06月04日 09:09:36 来源: 西安电子科技大学 作者: 字号:TT

前言:军令如山!上个世纪50年代中期,中国人民解放军通信学院(西安电子科技大学前身)响应国家号召,放弃从河北张家口迁址北京的原定计划,献身大西北建设,西迁古城西安,自此开启了扎根西部育人育才的办学征程,这是西电历史上具有分水岭意义的重要一步。2018年,学校在西安办学已整整60周年。在这纪念与回望历史的日子,学校决定策划举办“牢记国家使命,古城再显担当”系列活动。为此,宣传部新闻中心特推出“西安办学一甲子”专栏,专访迁址西安之后学校建设发展的主要参与者和见证者,挖掘搜集相关历史资料。通过与他们的对话,追寻学校在西安砥砺奋进的足迹,梳理学校为陕西发展所做的贡献,展现西电人始终服从国家战略、服务地方发展的责任担当。

生是西电人——我的大学生

王育民

我于1954年7月高中毕业,7月20日应招来到“中国人民解放军通信工程学院”参军入伍,分到有线电系学习,正式成为西电人,至今已有六十多年。

一、学在西电

请参看《王育民教授自选文集稿》回忆录篇[1]中的大学阶段内容。

二、王赤军政委领导西电的日子

记得1958年西安电子科技大学从张家口迁到西安后,一天从主楼正中北门进入一楼,正厅立着的屏风上赫然写着:你们是科学的千里眼和顺风耳!落款是毛泽东。后来得知是毛主席给解放军的通信兵和情报战士们的题字,表扬他们在战争年代所作的重要贡献。

当时感觉这条语录很有诗意,将《封神榜》里我们中华民族充满想象力的美丽的神话故事呈现在眼前,我的心为之一动。

60多年后的今天,仔细想来自己这几十年来的经历,竟然和千里眼和顺风耳结下了不解之缘,如此密不可分,当时真是未想到!

1958年1月,西安电子科技大学更名为“中国人民解放军通信兵学院”,通信兵部副政委王赤军少将兼任西安电子科技大学政委,时年41岁。[2]

这位生长在革命之家的后生,11岁时就加入湖南苏区的儿童团了,稍大后入了党,随红军长征到延安、抗日、解放战争,直到新中国建立,由革命者转为建设者。

我与王赤军政委没有个人间的接触,作为一个普通学员,从听他的报告、一些间接的谈论和观察,我觉得他是一位精力充沛、思想活跃、胸怀壮志、珍惜人才、富有魄力、敢做敢为的领导。有一次他讲学校的远景规划,从晚饭后竟一直讲到吹熄灯号后,还兴致勃勃地讲下去,时间虽长,但他的讲话富有风趣,具有鼓动性,大家听的津津有味,很受鼓舞,他提出要将西安电子科技大学建成我军电子科技的最高学府,亚洲东方电子城,用“生是西电人,死是西电魂!”的豪言壮语鼓励我们献身这一伟大事业。

王赤军政委工作勤勤恳恳、雷厉风行,经常深入基层,了解情况,听取意见。待人诚恳热情、平易近人,善解人意、关怀下级疾苦,因而能听到真心话,了解真实情况,从而能作出正确判断和决策。

作为六十多年的西电人,我亲历了西电的近代发展历程,就我的认识,王赤军政委所作几件最有意义的大事是:

1. 统一思想认识:通过党代会、校师生大会、深入基层,宣讲西电发展规划,鼓舞大家,为西电美好未来献力、献策。

王政委在作学校发展规划报告

王政委在作学校发展规划报告

2. 及时向上级请示汇报:向通信兵部、中央军委呈送报告,阐明将学院扩建成为全军培养军事电子科技人才的重要性,提出扩建西电的具体规划和实施方案。得到中

央军委和通信兵部批复。1960年1月1日,批准西安电子科技大学更名为“中国人民解放军军事电信工程学院”,简称“军电”,隶属国防科委,因地处西安,所以也简称“西军电”,是军团级单位,校长相当于副总理级别。西安电子科技大学成为与哈军工齐名的两所军内重点学校。这对于西电的后续发展具有决定性的意义。

3. 广罗优秀教学和科研人才:通过总政和教育部,从国内几个名牌大学和留苏、留德等回国人员中招募五十多位讲师以上教师来校工作,大大提高了西安电子科技大学的学术水平,成为后来西安电子科技大学博士、硕士点的骨干力量。

4. 大力开展科研工作:1958年学校迁西安后,秋季开始在主楼5层搞科研大会战,持续到1960年春季[3]。从教研室和高年级班抽调近百名教师和学生参加,还有五院二分院、哈军工的人员参加。分了7个课题组:① 航偏校正系统、② 五院二分院冯主任负责的研究组、③ 敌我识别系统、④ 红外线方位仪、⑤ 保密通信、⑥ 远程警戒(单脉冲)雷达、⑦ 机载雷达。到五楼会战下马后,有些项目转到研究所,如单脉冲雷达转到南京14所,有的可能就半途而废。

王赤军等院系领导人同志参观气象雷达

此外未上五楼,还有很多分散在各教研室的科研项目如:气象雷达、流星余迹通信、埋地天线、单枢变频机、高纯度单晶锗的提炼等。这些科研项目后来大都做出了成果,得到实际应用。

校办工厂与科学研究相结合,为科研项目的完成起了很大的作用。

实践证明,作为研究型大学,教学必须与科研相结合,才能既出人才又出成果。

1960年时西安电子科技大学的科研经费据说已达900万之多,要知道当时国家正处于经济困难时期。

5. 努力扩大教学基础设施:筹建东、西两大教学楼;建通信兵904厂,后改为导航研究所;筹建容量为7000人的大礼堂,已打好地基,后被勒令下马。

6. 努力提高生源质量:由于西安电子科技大学已被列入国家20个重点高校之一,又是军校,可以提前政审招生,又逢国家处于经济困难时期,军校提供食宿、免费上大学,加上他亲自上阵做宣传工作,生源很好,一些准备上北大、清华的高中生也被西安电子科技大学提前录入[4]。西安电子科技大学1959、1960、1961年入校的新生可能是历史上最好的。

7. 努力拓展以IT为核心的学科建设:西安电子科技大学原属通信兵,只有指挥系、无线系、有线系和雷达系。经过规划扩建调整为5个系,即1系为通信系、2系为电子系、3系为计算机系、4系为雷达系、5系为无线电物理系。其中设置了很多新专业,3系新建计算机、制导、遥测、外设专业,4系增设电子对抗、防空自动化专业,5系新设信息论和网络理论、电波传播与天线、量子无线电、半导体、元器件、电真空专业。全校共设置了16个教研室。这在西安电子科技大学建设史上是空前的。

王赤军政委在西安电子科技大学工作的时间不长(1958.11-1962.8),算起来还不到4年,但他给西安电子科技大学带来的变化却是巨大的,在西电这一关键历史转折中,他所起的历史作用是不可磨灭的,他的功绩将会永载西电的史册!

三、西安电子科技大学信息论专业发展概况

大学一毕业我就被分配到新建的5系十六教研室参加信息论专业的创建和发展,直到退休,亲历了西安电子科技大学信息论专业建设全过程。分为下述几个阶段介绍。

1. 文革前专业初创期

举办与信息论有关的几个学习讨论班,如Shannon信息论、随机信号与噪声、信号检测与估值、纠错编码等,培养提高教师水平。毕业了58、59和60三个班。详见[7、8,即回忆录2、3]。

2. 文革中的停滞期

西安电子科技大学于1966年4月15日集体转业,归属电子工业部,更名西北电讯工程学院。1966年开始了文化大革命,教学和科研等一切业务活动告停。

我们信息论组的五个年轻教师响应号召,也为了逃避厌倦了的上街游行等活动,组织了“红旗长征队”,经陕南、四川、贵州,到了长沙。接到五系十六室指令,赶回学校,参加导航所2室中程导航系统的编码信号设计工作[9,《文集》前言]。一年多后开展清理阶级队伍时,又被勒令回校参加运动,并分到5系611班与同学们“三同”(同学习、同住,但油粮供应标准不同未能做到同吃)。

林彪的第一号手令,又将我们全家疏散到眉县农村,接受贫下中农再教育。回学校后,学校的专业有些调整,我们信息论组被调到一系一〇一室。当时学校接受了一个科研项目——数字卫星地面站(当时定为机密级),成立了一〇三项目组,我被调去参加,开始了卫星数字通信学习和研究。此间曾到科学院计算所调研序列译码机的研制方案。但持续时间不长就下马了,故被讥讽为“一〇散”项目组。

举办了纠错编码和伪随机序列讨论班:在班上我们学习和讨论了美国1968年Berlekamp的名著《代数编码理论》和一些最新文献,并结合纠错码的最新进展学习了相关的代数知识,使我们在这方面的专业知识赶上了时代的要求。我们还编写了大量的讲义,如《纠错码讲义(第一册)——分组码》、《纠错码讲义(第二册)——代数编码理论》、《纠错码讲义(第三册,上册)——卷积码》、《纠错码讲义(第三册,下册)——卷积码的概率译码》、《组合数学与编码》、《伪随机序列及其应用》(上、下册)等,翻译了一些新材料如:《纠错码专辑——Goppa码译文集》、《伪随机序列的应用》(综述)、《信息论参考资料(一)——离散信道容量计算》(译文集)、《信息论参考资料(二)——信源编码进展》(译文集)等。我们得到西安电子科技大学情报资料室的朋友们的大力帮助,他们用当时没人使用的大量资料费资助我们,印发到全国有关单位,进行交流。记得我们也曾不定期地收到科学院数学所万哲先教授所领导的编码讨论班寄来的交流资料,并曾和肖国镇教授借去京出差之机,到科学院数学所拜访过万哲先先生和他们的讨论班。

举办了信息论讨论班:在班上我们主要学习和讨论了1968年美国出版的Gallager著的《信息论和可靠通信》,也讨论了一些最新的信息论论文。Gallager的著作是一本高水平研究生教材,直到今天仍被广泛采用。通过这种研讨,将我们的信息理论又提高了一步。

到了1975年,很多人对“文革”已身心疲惫,人心思干,希望能够干点教学科研上的实事。教育部门也发文要大学招收工农兵大学生。我们信息论组的老师们开会讨论,要办学信息论的工农兵大学生班很不现实,因为他们的基础差,恐难毕得了业。通过到部队有关机构和研究所调研,我们就写了一个报告,给有一定专业基础知识和实践经验的在职人员办一年制的学习班。经批准后办了两期,一期是编码理论,一期是数字通信系统。效果很好,为研究所和部队培养了一批懂电通信理论的人才,不少人在工作中做出了很好成绩[7]。

十年的文革期间,我们在专业上做的事不算多,大部分青春年华都献给 “突出政治”了。所幸的是,在文革后期,我们还读了一点专业书,为文革后的专业建设积蓄了一点力量。

3. 文革结束带来的转机,恢复国内外学术交流

1976年10月初,四人帮被粉碎,文化大革命结束了。全国人民欢欣鼓舞,科技界迎来了春天。不久,恢复了高考,高等院校又有了新的希望。

1977年肖国镇教授、尹克震和我一起去参加了由中科院委托中国科技大学主办的“伪随机序列研讨会”,这是我国民间首次召开涉及密码学研究的全国性学术会议。有关方面非常重视,参加“黄山会议”的有丁石孙、万哲先、王育民、尹文霖、尹克震、冯克勤、冯绪宁、刘木兰、林秀鼎、李德让、严有光、肖国镇、陆洪文、高鸿勋、秦文亮、陶仁骥、章照止、曾肯成、戴宗铎等。会议期间正逢党的十一届三中全会胜利闭幕,黄山上出现了巨大的标语:“欢呼邓小平再次出来主持中央工作!”科学院派钱三强副院长乘飞机到会上传达中央文件,会议抽出半天时间进行学习讨论。记得我和肖老师住在一个房间,推举他代表我们学校在大会上发言,我们躺在床上商讨要发言的内容,一直聊到快天亮才入睡,大家都异常兴奋,真有获得第二次解放的感觉。这是一次难忘的经历。

会后大家一起游黄山,心情非常高兴,并写了首诗,其实只能算是个长短句。

登黄山

天都陡峭,莲花入云霄,崎岖小路急盘旋,顶峰踴现。

奇松峭壁,云端仙人立,迎客送客招手笑,游人辛劳。

云海涌涛,群峰下面飘,排云亭前多变幻,顷刻云散。

怪石林立,后山更秀丽,形象变幻万万千,生龙活现。

温泉歇脚,江山无限好,三中全会传佳音,欣喜万分。

学海无涯,赶超齐奋发,繁荣富强我中华,后有赢家。

黄山会议归来后,我们开始思考应如何恢复和建设信息论专业。经过讨论我们逐渐明确,面对国内外发展的新形势,既要保持我们在信息论和编码方面的优势,还应当扩大专业面,特别是要迅速加强密码领域的研究,密码在未来信息化社会中必将扮演十分重要的角色。这可能是文革以后我们在专业建设上的最重要的决策。随后三十多年来的发展证明,这个决策是十分正确的。

这个决策也曾得到信息论学会老一辈的启发和支持,陈太一等教授一直呼吁信息论学会要注意密码理论的研究。后来的三次密码和编码学术会议也都是在他们的倡导和支持下由我们主办的。1979年春陈太一教授参加了一个去欧洲访问的中国通信技术的代表团,在访问瑞士苏黎世ETH时,一位华侨学者华祁石曾送给他一份RSA公钥密码体制的论文(1978),回国后他曾写信向我们提及此事,要我们关心此文。这是20世纪70年代的重要密码文献中的一篇,其他三篇是,美国数据加密标准DES(1977),Diffie和Hellman的“密码学的新方向”(1976)、Merkle和Hellman提出的背包体制(1978)。

黄山会议回校后不久,就传来教育部要在高校中选一批教师送到发达国家作两年访问学者,以培养提高学术水平[8.回忆录-4]。

当时主事的吕白院长,思想活跃,积极搞改革开放。他珍惜人才,放手让业务能力强的做系、室的领导,任用胡征教授为学校的副院长。他最早接待外国学者来校访问,如Peterson、卡尔等。他也曾亲自带队出访苏联和美国一些大学。在选拔出国进修教师时,他提出自由报名、统一考试、按分录取,最后审批的原则,这在当时是很开放和公平的。

我和金益民、杨耆董、陈怀深等几位被选为教育部公派到美国做两年进修访问学者。校内曾组织英语口语进修班,由外语老师丁明一负责,教务处聂梦麒也对此事出过不少力。

通过信函联系我和金益民决定到美国夏威夷洲立大学。在北京外国语学院经过短期外语和出国培训后就启程赴美。我们将成为西电改革开放以来最早走出国门的几位教师。记得那天早上学校派车送我们到火车站,很多同事、朋友、领导和家人都到汽车队为我们送行,他们热情期待、希望的目光至今仍深藏在我的脑海中。

我和金益民能顺利赴美国夏威夷洲立大学电机系访问,首先应感谢夏大计算机科学系主任W. W. Peterson教授的鼎力帮助。他是计算机和信息论界的著名学者,是世界第一本纠错码理论的作者,计算机语言PL-1的设计者,日本Shannon奖获得者。金益民在Peterson教授指导下进修。

我在林舒教授指导下进修。林先生发表过五、六十篇有关编码理论及其应用的论文和数本专著,在编码研究方面是一位有影响的教授。由于他在这方面的贡献,于1981年被选为美国IEEE的会士(Fellow Member)。

我和金益民于1979年12月5日到达美国夏威夷洲立大学(University of Hawaii),Peterson教授亲自将我们两人接到家中,几天之后才找到基督教青年会(Young Men's Christian Association)的一个会馆住下。我们不时得到他的指导和帮助。假日还接我们到家或餐馆吃饭,到海滨游泳等,待我们像一家人。

我在的电机系有两位来自台湾的教授,林舒和郭法琨,郭教授在网络理论方面有深入研究,他写的“Network Analysis and Synthesis”是一本有影响的专著。和他们相处感到很融洽和亲切,他们向我们介绍了多位华人朋友,如陈惠开教授(到夏大访问)、段三孚教授(夏大物理和天文系,段祺瑞之孙)、章生道教授(夏大地理系)、孙穗芳(孙中山孙女)等,不时请我们一起去参加学术活动和聚会。记得有一次我驻美大使柴泽民到夏威夷访问,美中友协夏威夷分会(U.S.-CHINA People’s Friendship ASSN of HAWAII)主席方天倪先生请柴大使吃饭,将我和金益民叫去作陪,席间柴大使说的一句话给我的印象很深:“你们要广交朋友,中国有句话,‘在家靠父母,出外靠朋友!’”

我们到夏威夷陆续有兄弟院校和机构选派的学者到来,如、包澄澜(南大气象系)、吴开震(山东大学)和张洪敏(山东医大)夫妇、庄心复(南航)、吴冰(北京民族学院外语系,冰心大女儿)、董振江(农林部)等,此外陆续还有一些有海外关系的年青人到夏威夷求学,如张治中的两个外孙女、成电张宏基教授的女儿等,大家远离祖国相会在他乡见面时都很亲切、融洽,彼此都很关照。

在Peterson教授家中做客留影(1980,01,02)

我们回国后,郭教授曾到西安访问过,林舒教授曾多次来校访问,并被西安电子科技大学聘为特聘教授,他为增进我们与世界信息论和通信理论界的交流做出了突出贡献。

1980年5月西安电子科技大学吕白校长率团访问夏大,副团长:胡征教授,团员:蔡希尧、叶尚辉、张以杰教授。夏威夷华人促进会(CCSA-Chinese Community Service Association)为此还举行了欢迎聚会。

夏威夷华人促进会欢迎聚会上合影。我(2-2)和金益民(2-8)也参加了聚会。西安电子科技大学访问团有吕白(1-2)胡怔(1-4)、蔡希尧(2-3)、叶尚辉(3-1)、张以杰(2-3)等教授。

西安电子科技大学先后派出6人到夏大作两年的访问学者。

西安电子科技大学去夏大访问两年的教师:胡克俭、李锦峰、吴顺君,

后前排左起王育民、金益民、戴善荣

我和金益民于1981年12月按时回国。

在访问期间曾撰写几篇论文,其中一篇被在法国召开的IEEE IT’1982录用,回国后曾到法国参会。

法国IEEE IT’1982会上留影

左起:路卢正(校友)、林舒、胡国定(南开大学校长)、王育民

4. 回国任教,继续开展信息论专业建设

简述一件值得提及的工作,可详见[7]。

在原来信息论专业的基础上,经过30年的建设,该专业已发展成一个崭新的、在国内外有一定知名度的密码学学科,为国家培养了一批密码和信息安全技术专业人才。有不少已做出突出成绩。

1988年获准设立密码学硕士点,1993年获准设立密码学博士点,是全国首批两个密码学博士点之一,也是我国当时直至现在唯一的军外博士点。设有长江学者特聘教授岗位。是国家211重点建设学科。

2011年获批军队指挥学一级学科,成为军外唯一的密码学国家重点学科和军事学一级学科授权点。

2016年1月,首批获得网络空间安全一级学科博士点的学位授予权。2017年网络安全获批国防科工局国防特色学科。

2017年9月,以总成绩排名第一的成绩获得了由中央网信办和教育部联合评选的“国家一流网络安全学院建设示范项目高校”称号。

西电已成为我国培养密码学和信息安全人才的一个重要基地。西电是国内开展密码学和信息安全学术活动的重要力量。

四、西安电子科技大学近60多年来学科建设的历史经验

1952年5月19日,中央军委发布命令成立“中国人民解放军通信工程学院”,若从此日计西安电子科技大学正式跨入高等教育行列算起,至今已有65年多了。历届校领导对于西安电子科技大学的学科建设一直是很明确的,那就是早期以电子通信技术后来扩大为以电子科学技术为核心求得生存和发展。

前三段我们回顾了我所熟悉的一些事情,还有不少成功的事例证明以电子科学技术为核心进行建设和发展是正确和有效的。

1. 数学与通信技术相结合,成功创建了信息论、密码学、网络安全专业,以陈太一、胡征、肖国镇等为代表。

2. 机械学结合天线结构设计,成功创建电子机械学科,以叶尚辉、段宝岩等为代表。

3. 材料科学结合半导体芯片设计,成功创建电子器件学科,以孙青、郝跃等为代表。

4. 校友们在IT技术领域创业成功指明了西安电子科技大学管理学科发展方向。

5. ……

五、西安电子科技大学距世界一流大学还有多远?

根据校友会最新版2017-2018中国理工大学排名,西安电子科技大学被列位第19名,在中国高校的总排名次为46名,这一评估似乎都没亏待西安电子科技大学。当然我们对此不必过于认真,只能作参考而已。在此排名表中,将理工科高等学校分成7大类:第1类是世界一流(清华);第2类是世界知名高水平,中国顶尖(华中科技大、天大、中科大、哈工大共4所);第3类是世界高水平,中国顶尖(同济、北航2所);第4类是世界知名,中国一流(大连理工、西工大、电子科大、北邮等10所);第5类是世界知名,中国高水平(武汉理工、西安电子科技大学等28所);第6类是中国知名,区域一流(有X所);第7类是区域高水平(有X所)。

西安电子科技大学被列为第5类,这就是说我们要跨到世界一流大学还要攀登4个台阶!不说别的,仅在学科扩充上我们具备条件能在30多年内达到几十个之多吗?对于绝大多数高校来说这类“一流”只是易于写而难于圆的美梦!

其实,“一流大学的创建不在于规模大小、学科设置是否齐全,关键是学校能根据自身实际情况,突出办学特色,克服自身薄弱之处,形成互为支撑的学科架构,走独特的发展之路,铸就学校强大的核心竞争力。而那种不顾学校自身的办学传统和条件,贪大求全的发展理念,可能会使学校的学科设置齐全,师生规模庞大,但因为是散沙一盘,不仅不能提高学校的整体竞争实力,而且可能使学校原有的办学优势丧失,使学校走向平庸,从而贻误学校的发展。”[13]

对于我们学校而言,如果我们不去在意全面的“一流大学”,而是苦练内功,缩短战线,努力创造自由探索的学术研究环境,集中于我们在IT学科的优势,以“法国巴黎高等电信学校”和“伦敦政治经济学院”为样板,以IT学科为核心,努力加强我们的科学基础建设和适时拓展相应学科,努力建设和提高我们的围绕信息技术的科学水平,努力培养和造就一批从事信息科学研究方面的教师队伍。这样我们才能够保持住西安电子科技大学在信息技术方面的学科优势,将西安电子科技大学建设成为世界一流的IT学科高校。

西安电子科技大学最近召开的第十二次党代会上所确定的中长期发展目标是将西安电子科技大学建设成为特色鲜明一流大学,这一定语选的恰当而精准,既鼓舞人心,又能经奋斗可达。这一美梦定会成真!

检验是否达到了这一目标的主要指标也不复杂,一是培养出了公认的世界水平的一流人才,二是推出了公认的世界水平的一流科技成果。

六、21世纪专业建设所面临的挑战

二次世界大战结束至今已有七十余年了,虽然局部战争不断,但是世界规模的大战尚未出现。这为世界经济和科技的发展创造了极有利的条件。

20世纪40年代提出的信息论、控制论和系统论为“信息”登上舞台提供了理论基础,人类社会已经开始在毫无觉察、无声无息的情况下,向着信息化社会迈进了。Shannon的信息编码理论引发了通信、计算机等信息领域的数字化革命,摩尔定律生动地展示了这一革命的速度和效力。TCP/IP协议为人类带来了互联网,引发了电子通信的网络化革命,它将全世界用虚拟的数字化网络连接起来,为人类社会提供一个新的生存空间,它与实体物理空间并存,两者之间既有相依不可分割的映射关系,又有完全不同的特点。在物理空间,人们是面对面的直接接触,在网络空间,人们是通过所拥有的IP地址借助电信技术与拥有IP地址的其他人实现虚拟的信息接触,在地球范围内,两者之间的地理距离已无足轻重,但会带来很多新的挑战,特别是信息安全问题[15]。

社会信息化大大加快了经济、科学、技术和整个社会的前进步伐。当前信息化社会正在由数字化、网络化走向它的更高级阶段——智能化。

对于智能化革命问题有多个值得提及的事项。

1. Shannon是最早倡导智能化的学者之一。计算机下棋、老鼠走迷宫、杂技抛球、解魔方、股票投资等。他对此都有一些深刻的见解,做出了重要贡献。

2. 信息化社会的发展要求能无时无刻地向人们提供所需的信息

这就对信息的传输、存储、处理和提取提出了很多新的要求,Internet、Web2.0、Web3.0、P2P、2G、3G、4G、和5G移动通信、多媒体技术、在线视频广播、各种遍布式传感器网络、网格计算、无线Mesh网、无线Ad Hoc网、云计算、区块链(Block chain)等,不一而足。

3. 传感器技术给人类带来的巨大变化

Shannon1948年论文所给出通信系统模型中曾明确指出,信源和信宿既可以是人也可以是物,这就是说存在有,人与人、人与物、物与物之间的通信。长期以来由于技术的制约,人们只关心人之间的通信问题。

传感器技术彻底改变了这一情况。人通过自身的感官去看、去听、去闻、去嗅、去品尝、去抚摸、去感受,能力很有限。人类靠智慧发明了听诊器、望远镜、显微镜、超声探测仪、X射线、CT断层扫描……传感器所提供的间接感知强化了我们探索自然、社会、和我们自己生理和心理的能力。

物理空间中的一切事物,不管它是生物还是非生物、是动物还是植物、也不管它是移动的还是固定的,都可对其绑定或嵌入一个传感器,它们就具备了对环境感知、通信和响应的能力了,也可以将其接入网络,而成为信息空间中虚拟的一员。当其用TCP/IP协议接入互联网后,这类物的集合就成为互联网的一个子集,称之为物联网(Internet of Things)。若这类物之间采用专用协议组网,就构建了一种特定的物连网(Network of Things),亦即传感器网络,这类网络种类繁多,仅用于人体的就有可佩带、可吞咽和可植入的三大类。利用这些传感器,通过无线信道可以和计算机、网络连接,组成了无线个域网(WPAN,Wireless Personal Area Networks)或无线体域网(WBAN,Wireless Body Area Networks),为研究人体生理和心理的奥秘,疾病诊断和治疗提供了极为有效的手段。极大地改善了人类的生存条件。

4. 智能、生物智能和人工智能[15]

何谓“智能”?,《现代汉语词典》的解释:“智能,就是智慧和能力”,“智慧”属于信息范畴,是抽象的,而“能力”是属于物质范畴,是具体的。“智能”就是在智慧指挥、控制和支配下的能力。

智能和本能不同,《现代汉语词典》说,本能是“人类和动物不学就会的本领”,“机体对外界刺激不知不觉地、无意识地(做出的反应)”。

不能将人类的智能和动物的本能混为一谈,人类的智慧远高于一般动物,但在能力上常不及一些其他动物,而其他动物虽缺少甚至谈不上有什么智慧,但在某种能力上常会超过人类。

这说明对“智”和“能”要作区分,不能将其合为一个整体看成仅是“智”的延伸,而略去“智能”中不可缺少的“能”的部分。

智能早已存在于高等动物,特别是人的系统中,只是到了信息时代才被人们深切地意识到,并进行深入研究。

智能属于有生命能力的生物,特别是属于高等动物——人类。无生物所具有的“智能”只能是“人工智能”,不具有生命力,仅当“人造生物”出现后才可会发展出非人力所赋予的“智能”。

人工智能中的能是人通过设计和制作所赋予机器的,而生物智能中的能是生物体中的生物能。动物的生物能是由其自身的消化系统和输能系统提供的,植物的生物能是直接或间接地通过光合作用从太阳能转化来的。

5. 大数据——自动化到智能化

“大数据”是人类创造的一种能在浩瀚数据大海中发现问题,对其进行分析、推断、处理的新科学方法,是人类创造的一种智慧工具。它对人类社会发展的影响深远,对网络安全的冲击作用巨大。造就“大数据”的物质基础是超高速巨型计算机、网络空间、大规模的网络计算和存储资源。是人类在信息时代发明的一种新型虚拟显微镜和望远镜。

密码理论成功解决信息的保密、认证和完整性问题,但我们对人们的隐私问题尚无有效方法。“大数据”、美国“信息全面觉察(TIA,Total Information Awareness)”计划、e-DNA等新技术严重威胁和逐步剥夺人们的隐私权,人们的一举一动,无时无刻不在被监视和跟踪着,信息化社会中生存的人们将逐步丧失隐私,“零隐私”(Zero privacy)的趋势将不可逆转,人们在虚拟的赛伯空间中无奈地“裸奔”着。而“人脑阅读机”还要直接窥测人的所想、追朔人的久远的深层记忆、直至人的内心世界,这是更令人胆寒的!

6. 人机大战

1997年超级计算机“深蓝”在棋盘上击败俄国际象棋大师卡斯帕罗夫。这是人类第一次用自己制造的机器在智能上(更确切地说是在下国际象棋的能力上)战胜了自己。

2011年2月8日IBM的超级计算机“沃森”(IBM的创始人托马斯·沃森)在美国著名智力竞答电视节目《危险边缘》战胜了名家肯·詹宁斯和布拉德·鲁特尔。“沃森”会运用百科全书、字典、新闻报道、书籍、网络内容等资源。但在参加《危险边缘》节目时它不能与互联网连接。

2016年3月9日-17日,谷歌的计算机Alpha GO借助所收购英国DeepMind公司的人工智能围棋软件,与韩国围棋国手李世石进行了人机大战,Alpha GO以4︰1获胜。

2016年“华生”成功诊断出一种医生未能发现的罕见癌症。

2017年新版Alpha GO打败了世界各位围棋高手,天下无敌。

用智能化算法软件武装的计算机已在下国际象棋和围棋、面部识别、医疗诊断、知识竞答、无人机、自动驾车等方面胜过了人,所涉及的人脑智慧除了数学逻辑推理外,还有语言理解、知识检索、最佳统计决策等。但其在学习方法上还只是简单的胡萝卜+大棒的奖惩制教育方法。近来已经开发出“人工好奇心”算法,让机器能像低龄幼儿那样,在兴趣的驱动下主动地探索身边的环境,自主地认知世界。决定是否有趣将成为关键,新奇性和惊奇感是两个关键参数,已有几个尝试性有效算法:如何操作工具、如何探索周边环境、如何掌握语言等。用这类软件机器必将进一步强化人工智能的威力[16]。

这类计算机充分展示了人工智能的成就,自然也会给人类社会带来一些负面作用,这是我们需要警惕的。还应指出,这种无生命计算机的智能距离人类的能自主运行、自由思想、有意识、有情感、能进行心理感知分析等的智慧还很遥远。

计算机智能化软件是信息化社会化进入智能化的关键。

7. 信息的传输、存储、处理和获取向更远的天际和更久远的过去发展

发展航空、航天、航海、钻探等技术,人们不仅要在地球领域内上九天揽月,下五洋捉鳖,而且还要向更广阔的时空进军,探测宇宙中的星系,弄清楚宇宙和人类的起源。我国的“天宫”空间实验室、“蛟龙”载人潜水器、“天眼”FAST射电天文望远镜、“悟空”号物理探测卫星等充分展示了这一发展趋势。

8. 在信息化社会中人类赖以生存的信息工具是什么?

20世纪90年代中期,Sun公司主张的网络计算机NC;有人提出TV+PC,比尔·盖次主张PC机。

当前,乔布斯所创制的苹果手机胜过了PC机,未来很可能运行在5G的智能手机成为人们的生存工具。

9. 信息科学技术与其他学科的渗透与融合

信息科学技术正在向其它许多科学领域渗透和融合,如哲学、神经学、心理学、生理学、生物学、神经生物学、生命科学等,信息科学技术成为许多学科的一种有力研究工具。

在各种渗透融合中,最引人入胜的是与神经生物学相结合,建造最强大的计算机,如IBM的“蓝脑计划”集结各类专家研究人脑,进行建模、仿真,揭示人类认知世界,思考问题,以至意识、精神、思想等的奥秘。

10. 智能科学技术的终极目标——人工脑

宇宙是所有系统中最大的一个不断演化着的复杂系统,它无所不包,而人脑是最复杂的一个小的生命系统。当前人类正在全力探索这两个系统,揭示这两个系统的奥秘是对人类认知能力的极限挑战!

在探测宇宙方面,1990年美国发射的哈勃(Hubble)太空望远镜将人类观察宇宙的能力扩大到银河系以远,带来天文观测史上的一场革命。2014年美国又发射功能更强大的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST,James Webb Space Telescope,替代哈勃太空望远镜。它可以按照天文学家的指令去观测宇宙中的任意星体。使我们的观测距离扩展到130亿光年的宇宙,同时使我们可以追寻到137亿年前,宇宙大爆炸以来的宇宙的形成和演变的历史。太空望远镜就是一个复杂的光探测或感知系统,也是一个无线光通信系统。下一步是建造巨型太空望远镜的Atlas T计划,要到2020至2025年才可能运转。

宇宙浩瀚无边、变幻莫测,以人类有限的存在时段,有限的认知能力,有限的技术水平,有限的地球资源,有限的……能否认清宇宙的真面目,是很值得怀疑的。

至于探索人脑的奥秘方面,这也是一个极为复杂、极难捉摸的问题。人脑的神经细胞数量有10的11次方之多,与银河系已知星体总数相当;连接神经细胞的“突触”数量达10的14次方,大脑可存储的信息是美国国会图书馆藏书总量的50倍……大脑不仅具有类似于计算机的接收、存储、计算、处理信息的能力,还具有难于捉摸的意识、情感、心灵、性格、精神等。

意识是“人的头脑对于客观物质世界的反映,是感觉、思维等各种心理过程的总和,其中的思维是人类特有的反映现实的高级形式。”[《现代汉语词典》,p.1618]

情感是“对外界刺激肯定或否定的心理反应,如喜欢、愤怒、悲伤、恐惧、爱慕、厌恶等。”[《现代汉语词典》,p.1116]可见,有些情感甚至不涉及知识、智慧,因而也算不上智能,在动物界更多的表现为本能。

一门新的学科——脑科学已被列为各国重大科学研究计划,涉及数学、物理、化学、计算机、信息、控制、心理学、及生物学中许多新兴学科:神经遗传学、神经解剖学、神经生理学、神经功能学等。研究的首要问题是大脑建模。

迄今为止我们所能用的建模、仿真技术都是在图灵计算机模式下进行的,所取得的成就也是巨大的,在认知大脑的生物结构、生理功能、电生理功能等已有长足的进步;在计算、逻辑分析上灵图计算机更为成功,有些方面可能已超过生物脑;在脑保健、新药研制、脑疾病治疗等方面成绩斐然。但在生化过程、心理过程的认知上进展不大,效率很低,至于对意识、心灵、精神等方面的研究还是一筹莫展,束手无策。

生物脑的工作不仅伴随电磁过程,而且伴随生化过程,对于电磁过程我们有较好的手段进行观测,已取得很多成果,弄清了不少有关生物脑的工作机理,但对于生化过程、对于活体的湿件(Wetware)是如何工作的以及如何在活体上进行分析和检测还有很多难题,我们还有待努力,目前所知甚少。

地球上的人不可能将自己举起来,但是人类依靠聪明才智,发明创造了飞行工具,不仅能让人们翱翔于天空,而且还能飞行于星际。人类能用自己的头脑认清自身,特别是自己的脑袋吗?也许有某种“力”的作用,使我们难于认识清楚我们自己的意识、精神方面的问题,但我们是否也可以创造出某种“认识工具”能够帮助我们认识清楚我们的意识和精神?这是一个比将自己举起要困难和复杂的多的挑战!

结束语

本文回顾了我成为西电人以来六十多年在信息化社会中从事信息科技教学和研究的历程和一些感悟。展示了人类在Shannon等众多先驱者的指引下,在建设信息化社会所取得的伟大成就。

当前,信息化革命还在深入进行中,数字化、网络化、智能化的新技术不断涌现,人类的信息化社会还在发展完善中,信息化社会的高级阶段尚有很长的路!

信息化社会迈向智能化高级阶段给我们的学科建设提出许多新的挑战。信息科学技术也将会继续发挥巨大作用,这为我们学校的发展创造了空前的机遇。目前我们的科学和技术水平与世界先进水平相比还有很大的差距,我们的大学的教育理念、师资水平、学科设置、教学条件、教学方法等都还不能满足今后科学和技术发展对于人才的需求。

虽然要解决教育问题必须从许多根本问题上进行改革才行,但作为从事专业的教育工作者,我们应当认真研究科学和技术的发展方向,搞清学科和专业将向何处去,从而才能正确地制定人才培养计划,以恰当的方式和方法将学生引向通往未来之路。

“对科学的反思,对理性的反思,虽任重道远,却可以使我们更清醒地认识自我,从而为人类找到一个对话的方式。泰戈尔曾诗意地提醒世人:‘当我们大为谦卑的时候,便是我们最接近伟大的时候’。”[17]

依靠人的心智世界永不泯灭的好奇心、大胆的怀疑精神、不懈的探索功夫、丰富的想象力、严谨的逻辑推理和判断力。更为重要的是要创造一种宽松自由探索的环境,解放思想,才能充分发挥出人的心智的创造力。我们将会更加清楚前进的方向,更有信心地实现我们的美好梦想。

路漫漫其修远兮,吾将上下而求索!

感谢校档案室及时提供几张珍贵历史照片!

参考文献

1. 回忆录-1:我的求学历程,(2012-01-20),《王育民教授自选文集稿》回忆录篇。

2. “开国将军069069:王赤军少将”,网文,2017-11-19,2018,来源:阅14转1。

3. 西电往事工作组:90岁老人(王德明)的西电故事,【西电往事】,发布时间:2015-01-15 09:45:07。

4. 叶清:“在西军电的日子(三)——王赤军将军”,军电岁月——庆祝西安电子科技大学八十华诞专刊,2011-07-04 17:04:07,作者西军电5616班学员。

5. 安毓英:“与西军电同行”,《西电往事》,学生记者吴晨、李瑞,发布时间:2015-03-26。

6. 回忆录-2:往事回忆——信息论专业创建初期的几个片断,(1994-06),《王育民教授自选文集稿》回忆录篇,(2008-12-05),《王育民教授自选文集稿》。

7. 回忆录-回忆录-3:往事回忆续——信息论专业发展的几个片断,《王育民教授自选文集稿》回忆录篇,《王育民教授自选文集稿》。发表在《西电科大报》,总408期,第10-11版,2008,12,5

8. 回忆录-4:赴美进修小结,(198202,后加的附言(20150315),《王育民教授自选文集稿》回忆录篇。

9.《文集》前言,《王育民教授自选文集稿》。

10. 偶感录-17:我们的科研战略方针应如何定位?(20090130),《王育民教授自选文集稿》偶感录篇。

11. 偶感录-26:一点建议——致校领导的一封信(20100111),《王育民教授自选文集稿》偶感录篇。

12. 偶感录-31:对《国家中长期教育改革发展规划纲要》的几点意见(20100328),《王育民教授自选文集稿》偶感录篇。

13. 偶感录-38:关于一流人才培养(20110626),《王育民教授自选文集稿》偶感录篇。

14. 郭德红(中央财经大学高等教育研究所),“伦敦政治经济学院的办学特色”,《比较教育研究》,第4期,2007。

15. 报告集-16:信息论对社会信息化的作用,《王育民教授自选文集稿》报告集篇。

16. Vincet Nouyrigat, “人工好奇心”,《新发现》,第2期,p.56-60,2018。

17.魏雪刚,“立于‘假设’上的世界”,《新发现》,第2期,p.104-105,2018。

[责任编辑:苏兰 ]

在西电的大学生涯 生是西电人

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