李国杰

        李国杰,计算机专家。1943年生,湖南人。1968年毕业于北京大学物理系,1981年获中国科技大学硕士,1985年获美国普渡大学博士,1987年回国先后任中国科学院计算所研究员,国家智能计算机研究开发中心主任,国家863高技术计划计算机主题专家组副组长。
         李国杰是优秀的计算机系统专家,他对并行处理、计算机体系结构、人工智能、组合优化、人工神经网和遗传算法等有深入研究并取得重要成果。他发现并解释了用几个处理机并行求解有可能得到远大于几倍的加速,但有时又可能出现并行处理还不如单机快的现象,给出了用并行机求解组合搜索问题的性能的上下界,为预测并行搜索的效率提供了科学依据。他主持研制成功了中国第一台并行处理机,相继解决了对称式多处理、多线程细粒度并行等一系列高技术问题。
         李国杰,1943年生于湖南。
         1962年李国杰以优异的成绩考入北京大学物理系,大学期间他从未与计算机打过交道。1968年冬在动乱的“文化大革命”之中离开北大,到贵州高原的一个军垦农场锻炼了一年半,后分配到贵阳市郊的省晶体管厂工作。1973年调到故乡湖南省邵阳市一家生产台式计算机的无线电厂工作,开始了他的计算机生涯。可以说,他的计算机基础知识不是上大学学到的,而是一边工作,一边自学获得的。1975—1977年他参加电子工业部组织的DJS-140小型机联合设计,实际设计的锻炼为他以后的科研奠定了较为坚实的基础。
         1978年恢复研究生招生后,李国杰进入了中国科技大学,1981年到美国普渡大学从师Benjamin Wah(华云生)教授,攻读博士学位。华云生教授现在是美国计算机界最著名的华裔教授之一,当时被称为计算机界的一颗新星。李国杰一到普渡大学,就以他的硕士论文为基础开展关于VLSI阵列计算机的研究。得益于在北京大学受到的严格的基础物理训练,力学规律启发他将数据在脉动阵列(Systolic Array)上的传输抽象成满足一定规律的运行的合成,又根据运筹学原则将脉动阵列的最优设计抽象成一种整体规划问题,从而找到设计最优脉动阵列的系统性方法。这一研究成果后来发表在《IEEE计算机学报》上,以后在各种学报上发表的几十篇论文都引用了这篇论文,对这一领域的研究有较大的推动作用。
         李国杰刚去美国时,世界上还很少有人研究组合搜索的并行处理。研究这种问题,既要熟悉并行计算,又要深入了解组合优化及人工智能。他较早地进入这一研究领域。1983年他开始陆续在并行处理、人工智能、软件及应用等重要国际学术会议和《IEEE计算机学报》,《软件学报》,《系统、人与控制论》等权威学术刊物上发表了几十篇论文。当80年代中期并行处理与人工智能成为热门课题时,他的论文较广泛地被引用,受到同行的重视。
         李国杰的研究工作涉及领域较广,但始终围绕如何提高计算机求解复杂问题的效率,尤其是当未找到有效的算法而只能采用非确定的算法求解问题时的效率。在研究并行搜索算法的效率时,他做了大量模拟实验,发现用几个处理机并行求解有可能得到远大于几倍的加速,反过来有时又可能出现并行处理还不如单机快(即使不考虑通信开销)。这种奇异现象使他着迷,他试图找到合理的解释并希望有一种系统性的方法避免后一种奇异现象而保证得到超线性的加速。如能做到这一点,这将为求解一大类非常困难的组合优化和人工智能找到一条出路。通过深入研究他证明了这种奇异现象是由非确定算法的随机本质所决定,通过严格的数学推导得出了用并行机求解组合搜索问题的性能的上下界,为预测并行搜索的效率提供了科学依据,这项工作对深入了解非确定算法的本质有理论价值,也对实际求解复杂的智能应用问题有指导意义。计算机界的权威学者Stone在一篇论文中指出Li和Wah将Simon(诺贝尔奖得主)的搜索理论推广到更一般的与/或树搜索。由于这些研究成果在国外有一定的影响,1988年以来在美国出版的四本由著名学者编辑的学术专著都收集了他和他的导师合写的论文,他们为这四本专著各写了一章。受IEEE计算机学会委托,他和他的导师合作编写了一本关于智能应用计算机的参考书,出版后连续三年都是IEEE计算机学会出版社的最畅销书之一。
         1985年李国杰在普渡大学获得博士学位后,又到美国伊利诺依大学协作科学实验室工作了一年多,1987年学成归来到中国科学院计算技术研究所工作。1989年晋升为研究员。回国后他做了两年关于人工神经网络等方面的863计划基础研究,较早地在计算机学报上发表关于人工神经网络方面的论文。1989年他开始筹备成立国家智能计算机研究开发中心。同年进入863计划智能计算机专家组,1990年3月起正式担任国家智能计算机研究开发中心主任。1992年10月担任863计划智能机专家组副组长。
         研制智能计算机,我国应采取什么技术路线发展计算机与人工智能高技术,这是智能机专家组面临的重大决策问题。智能机主题开展的第一轮课题侧重于研制面向逻辑推理的Prolog机、Lisp机和图归约机,与当时日本、欧洲采取的路线接近。80年代后期RISC技术和并行处理技术的蓬勃发展说明计算机的发展有自己固有的规律,任何偏离计算机发展主流的技术很难在市场上占有一席之地。LISP机与Prolog机在激烈的市场竞争中逐步被淘汰。李国杰博士认为我们必须根据计算机发展的趋势及时调整智能机主题的技术路线。他通过各种会议与报刊杂志,努力澄清我国计算机发展的长远目标与近期目标,强调在发展计算机主流技术基础上开展智能接口、智能应用及其他相关研究,他与专家组其他成员一道确定了符合计算机发展规律又适合国情的技术路线。
         根据专家组制定的发展战略,国家智能计算机研究开发中心近期承担的主要任务是研制对称式的多处理机和大规模并行机。智能机中心是个新成立的单位,在技术力量和经费都很困难的条件下,李国杰博士领导中心采取了一条以市场为导向、两头在内中间在外,主要抓系统设计与关键部件的技术路线,他们的设计尽量遵从国际工业标准,只用一年时间做出来的成果就是质量过硬、高性能的市场产品。1993年10月我国第一台“曙光一号”并行机终于研制成功了。鉴定会上就有三个用户订货,而且出口到海外。曙光一号研制周期之短、所用经费与动用人力之少在国内尚无先例。曙光一号的成功将我国的并行处理技术提高了一大步,攻克了对称式多处理、多线程细粒度并行等一系列90年代高技术,作为我国科技战线的两项代表性成果之一,写入了1994年政府工作报告。
         1994年,“曙光一号”的产业化被国家科委列为重大科技产业工程。
         做高性能计算机难,在高性能计算机市场上占领一席之地更难。经过几个月的艰难摸索,李国杰等认识到在中国发展高性能计算机产业不能走过去先做硬件再配软件的老路。应当颠倒过来,从用户建立信息系统的需求出发,通过系统集成与信息系统建设将高性能计算机产业带起来。为此,他们率先在国内推出了基于曙光一号的Internet网络服务器,通过信息服务与系统集成促进曙光一号的销售。1994年10月,“曙光一号”作为援外项目,在埃及穆巴拉克科学园建立了“中国曙光一号并行机实验室”,在埃及取得很好的信誉,为曙光系列产品推向国外打下了基础。许多国内外厂商看好曙光系列产品。1995年1月,北京市曙光计算机公司与深圳市投资管理公司、广州白云山集团、深圳桑夏集团、中国科招高技术集团已正式签订合同成立曙光信息产业(集团)有限公司,总注册资金7500万元,第一次董事会一致选举李国杰博士为董事长兼公司总裁。合资后的曙光公司将在转化863高技术成果为市场产品,促进我国高性能计算机产业化方面起重要作用。曙光公司正在积极研制曙光二号、曙光三号等升级产品,系统集成与信息服务业务也在日益扩大。为了开拓邮电通信市场,国家智能机中心与郑州信息工程学院及北京邮电大学实现了强强合作,以曙光一号和04程控交换机为平台,率先在一个省试验实现800(对方付款)、200(全国通用磁卡)等电话服务及语音信箱等一系列邮电智能网业务。如今,Motorola、IBM、HP等大公司纷纷找上门来要求与曙光公司合作,成立合资公司或合作建立研究开发实验室。
         1995年4月,李国杰博士领导国家智能机中心又研制成功我国第一台符合国际工业标准、采取90年代高技术的大规模并行机——曙光1000号,该机由36台处理机组成,峰值速度达每秒25亿次浮点运算,而且很容易扩充成上百亿次的大规模并行机。日前计算物理所、石油部物探局、国家气象局都已在曙光1000号上顺利通过他们的严格测试程序。曙光1000号研制成功使我国的计算机产业又迈上一个新台阶,使我国已具备向用户提供千亿次计算机的能力,为提高我国综合国力做出了新贡献。
         李国杰现任国家智能计算机研究开发中心主任。

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