朱培基，計算機控制及計算機圖形顯示和數字訊號處理專家。長期以來在上述幾個領域從事研究和教學工作。先後參與和指導完成了中國第一台大型模擬計算機以及中國自動化試點中的過程控制計算機等研究工作，做出了重大貢獻。
基本介紹
- 中文名：朱培基
- 國籍：中國
- 出生地：北京
- 出生日期：1921年8月24日
- 職業：科學家
- 畢業院校：國立中央工業專科學校
- 性別：男
人物簡歷,生平概況,早年,國中,畢業,工業建設,機電研究所,東北電力系統,哈爾濱電機廠線圈項目,其他項目,中國模擬和數位技術的開拓者,數位技術,數字訊號處理,
人物簡歷
1921年8月 出生於北京（原北平市）
1945年 國立中央工業專科學校畢業
1945—1946年 資源委員會技術室助理研究員
1946—1947年 台灣電工業公司助理工程師兼工程課長
1948—1949年 行政院物資供應局副工程師
1950—1951年 東北工業部工業研究所助理研究員
1951—1956年 中科院機電研究所助理研究員、副研
1956—1981年 中科院自動化研究所副研、研究員、室主任、業務副所長
生平概況
早年
朱培基，1921年8月24日生於北京，原籍江蘇省太倉縣，父親朱斌是一個工程技術人員，長期在京（平）漢鐵路任職。由於父親的工作性質，經常在鐵路沿線各地遷移，全家也就隨其來去，到過北京、許昌、鄭州、漢口等地。1931年在漢口時，長江大水漫堤，朱培基被送回老家，兩年後回到北京的父親身邊，1935年又舉家遷到漢口，那時朱培基已是國中學生了。
國中
國中階段對人生來說是一個思想、知識成長較快的時期，那時正值抗日戰爭的熱潮如火如荼，這在少年朱培基心理上產生了熾烈的民族意識。學業上對數理有興趣，在數理老師的薰陶下相信科學和工業可以救國，所以國中畢業後報考了漢陽高級工業學校，想要早日在工業技術界為國家效力。1938年隨校西遷，從此成為所謂的流亡學生。因為旅途不適應，感染傷寒，大病一場，病後身體虛弱，當時學校條件很差，乃與同學結伴去四川投親，以後就借讀於重慶高級工業學校。
朱培基
朱培基畢業
1940年畢業於重慶高級工業學校機械科，畢業後曾在電氣試驗、電機、電訊等企、事業單位中工作。其間自學了大學課程，但仍希望進高等學校進行系統學習。1943年國立中央工業專科學校招收插班生，便應考插入電機科。1945年畢業分到資源委員會技術室，任助理研究員。1946年轉入台灣電工業公司任助理工程師與工程課長。1948年4月任職於行政院物資供應局（上海）為副工程師，旋即被派往廣州至1949年10月廣州解放。
從1940年到1949年，朱培基一直在機電、電訊方面從事工程技術工作，特別是在電訊方面有較多的經驗。解放後自然希望仍能從事這方面的工作，但工作的需要和個人的志趣很難統一。1950年朱培基受聘於東北招聘團入東北工業部所屬長春工業研究所，被任命為助理研究員，以後改屬中國科學院機電研究所。
這時期的任務為配合國家工業的恢復為新建廠礦解決問題。經過一段時間的調查研究，到1954年研究課題逐漸歸納到一個新興的學科方面——自動化，所內成立了自動化室。1955年朱培基首先提出系統模擬和計算機方向，1956年被國家納入12年科學規劃，根據規劃成立了中科院自動化研究所，朱培基為籌委會成員之一。以後被任命為計算技術室副主任、主任，專業方向為計算機技術套用於自動化系統。
這個研究室在朱培基的組織和指導之下，在模擬系統和計算機方面通過幾項小課題的探索壯大了隊伍，培養了人才，提高了水平，於1960年接受了航天技術需用的大型模擬計算裝置的研製任務。在上海科儀廠的配合下於1964年完成，為中國火箭軌道及制導研究提供了重要的工具，被評為中國科學院1964年重大科技成果。
朱培基
朱培基稍後，數位技術的研究也開展起來，這個研究室先是在工具機控制及特殊裝置方面展開研究工作，先後完成小型數字計算機、過程控制接口裝置等任務。1956年接受了國家科委試點工程中上海南市電廠和蘭州化工廠兩項計算機過程控制中的控制計算機的研製。蘭州化工廠任務於1979年完成。
中國科技大學1958年成立時，中國科學院為了發揮自己的優勢，聘任各研究所的專家主講有關課程。朱培基受聘講授模擬技術課程（1962～1965）。為了把最新的模擬技術教給同學，朱培基把自己多年研究的心得編成教材向同學講授，並於1963年經科學出版社出版了由這本教材修改而成的專著《電子模擬計算裝置及其套用》 。這是中國當時模擬技術方面唯一的一本權威性的中文參考書，它填補了國內的空白，對中國的模擬技術起到推動作用。通過在中國科技大學的授課和專著的出版，朱培基為中國培養了一大批模擬技術方面的人材。
1976年朱培基從事新學科的探索，提出數字訊號處理方向，並參與了圖示技術的研究。1978年被提升為研究員，1981年被任命為自動化所副所長，1984年退居二線。這期間培養本所及科大的研究生十餘名，1987年退休。
此間擔任的社會工作有：國家科委計算機專業組組員，中國自動化學會理事、計算機技術副組長， 《自動化學報》編委，國家自然科學基金委員會委員、自動化組副組長，一機部儀表局技術委員會委員，中國科學院技術科學部自動化組副組長。
工業建設
機電研究所
1950年4月朱培基到達東北工業研究所，這個所前身是偽滿時期的大陸科學院，經過戰亂，儀器設備已經蕩然無存，人員大部流散，所以開始一段時間的工作基本上是整頓秩序和蒐集失散的設備。以後開始選題，但都是一些零星散亂互不相關的課題。那時還是恢復時期，東北工業的建設處於萌芽狀態，能得到的也只能是這種課題。1951年這個研究所被劃歸中國科學院，成立了機電、化工等幾個研究所，這是中國科學院中的第一批技術科學研究所。朱培基被分配到機電研究所，服務對象雖不局限於東北，但當時東北是中國工業建設的重點，主要的工作課題仍在東北。一部分課題是由工廠提出，也有自己尋找的，但都是十分實際的課題。它們的特點是要短期見效，課題組都很小一般不過二三人，甚至一個人單幹，雖然課題很小，但有的確也起到了重要的作用。
東北電力系統
東北電力系統是全國最大的電力網路，其線路延伸數百公里，網路的維修是一個重大問題，一旦出現故障，如鳥類作巢引起短路或冰雪壓斷電線等，首要的是查線。因為電線常穿行於深山老林之中，要勘察線路找出故障點，是一件麻煩的事情。朱培基和組內同志採用雷達反射原理設計了一種儀器，產生一串脈衝電波，通過高壓電容傳送到高壓電線上，再用一個陰極射線管把輸出和反射波記錄下來，就可以看到線路的情況，把故障前後記錄對比則可判斷故障點的位置，作用非常明顯。
朱培基
朱培基哈爾濱電機廠線圈項目
另一項目所完成的裝置用於檢查哈爾濱電機廠線圈的生產。哈爾濱電機廠是中國建國初期新建大型骨幹企業之一，主要生產大型電機，功率在萬、千瓦數量級。其線圈的生產是一重要環節，在一個有數十或成百個線圈的電機中只要有一個出現問題便會使整個電機損壞，但過去生產的線圈卻沒有適當的檢驗設備作最後的檢測，以致有許多由於工藝或操作不當產生層間短路，這些線圈用到電機上自然是十分危險的，已經有數台電機交貨後不久即遭退貨。朱培基小組研製的匝間絕緣檢測裝置解決了這一難題，使生產流程得以順利運行。
其他項目
另外還有很多類似的課題，像鞍鋼軋軌廠的鋼軌軋頭的淬火問題，大連工具機廠齒輪表面處理等，都是新建廠礦建設中遇到的問題。這些課題都很零星，形不成方向，但對恢復時期的工礦建設卻是必須的。
當時也有一些課題的內在學科聯繫屬於自動化方向。如長江水利工程局提出的流速儀校正車的控制，上海電焊機廠的自動埋弧焊機送線控制，以及湘潭電機廠生產的電弧爐的電極調節等。有些是設備的研製，有些要提供分析、給出數據，使廠礦在生產和操作上有所遵循。
早在機電所時，可以通過一些課題的研究為中國電子模擬技術建立基礎，使朱培基感到模擬和計算技術在控制系統中的重要性，於是在1955年他首先在國內提出了這方面的課題，並和幾個同志開始了這方面研究工作。1956年成立了自動化研究所，其中有計算技術在自動化中的套用研究室，這就使這一方面的研究成為自動化學科中的一個分支。
中國模擬和數位技術的開拓者
作為中國模擬和數位技術的開拓者，朱培基緊緊地抓住了這個方向中的兩個方面。他深知模擬技術是分析控制系統的重要工具，他看到了當時國際上研製的數字計算機還處在低速、小容量等起步階段，遠不能滿足實時試驗的要求，為此，他率先開展了模擬計算裝置的研製工作，先後研製成DMZ1到DMZ4這一系列型號的電子模擬計算機，通過這一系列裝置的研製，鍛練了隊伍、培養了一批科研人材，建立了實驗室和研製基地，取得了豐富的理論和實際的經驗，為後來承擔大型電子模擬計算裝置準備了條件，這樣，到1960年自動化所轉向航天工程時，自動化所才可能承接研製當時國內最大的大型模擬計算裝置的任務，這付擔子也就自然而然地落到模擬和數位技術開拓者朱培基的肩上。
朱培基
朱培基從1960年接受任務開始，朱培基就全力以赴投入工作，他親自帶領隊伍紮根在中國科學院上海科儀廠從事裝置的研製和生產，經過三年不懈努力，克服了重重困難，包括三年自然災害帶來的生活上的困難，終於在1964年初研製成功並通過鑑定，被評為中國科學院1964年重大科技成果。
大型模擬計算裝置任務要求建立一個系統完整、部件齊全、數量眾多而且方便靈活的裝置。它不僅有難度的科技問題還有一些極其複雜的工藝問題。這個裝置可以進行大型複雜系統（航天、原子能等等）模擬，和其他裝備（例如：三軸機械轉台、目標模擬器等）結合後還可以用於大型複雜系統實驗和實時實驗。因為是一個龐大的系統，為了計算各種問題，需要各種部件，每部件的精確度又要求很高。他們把問題歸納起來分為：1、部件的研究；2、系統分析；3、工藝和結構；4、元件的研製。這四方面的問題有些是獨立的，有的是交錯的；有時一個問題又會引起另一些問題。拿電位器來說，不過是系統中一個常係數部件，但其數量很大，占用面板的面積太多，使用起來很不方便，而且聯線太長，附加電容太大，運算中引起的誤差也大。他們採用了自動設定的方法，讓電位器立體結集而不是平面展開，這樣不僅使面板占用面積減小、設定方便，而且可以放在合理的位置，減少線路電容，提高精確度。可是要做成這套自動設定系統，就又有許多工作要做。由於朱培基不僅有深厚的理論根底和極其豐富的解決生產實際問題的經驗，在他的指導之下，讓廠方改進工藝並付諸實施，提出具體方案和措施把上述問題一個個都解決了。1964年研製成功以後，鐵學森先生還專門讓五院（即後來的航天部）的同志來中國科學院自動化所算題。這種J—331大型電子模擬計算裝置每組有立式大架12個以及活動排題板。自動化所總共安裝了三組、在60～70年代裡它為中國的飛彈、衛星和原子能的分析研究發揮了不可缺少的作用。它是中國最早研製出的、也是世界上不多見的大型電子模擬計算裝置之一、隨著J—331的完成，中國科學院上海科儀廠也正式建立了。
朱培基
朱培基數位技術
以朱培基為首的研究室在開展模擬技術的同時，積極開展數位技術在工業方面套用的研究、而且密切注視著國際上這方面的進展，首先起步做出了幾種數字控制裝置、主要用於仿形銑床和座標鏜床。1959年美國利用小型控制機實現生產過程控制的報導發表以後，朱培基在國內首先提出了開展小型工業控制計算機研究的建議，率先開展了研究並和738廠協作完成了一種小型串聯控制機，其中，利用磁致伸縮原理的延遲線存儲器，在國內還是首創。此種小機器因價格便宜很適合當時市場的需要。與此同時，他還努力推動磁鼓和大螢幕顯示器的研製工作，但不久“文化大革命”開始了，朱培基離開了技術領導工作，在以後的年代裡、他倡議的這些都結出了豐碩的果實。
朱培基
朱培基數字訊號處理
“文化大革命”以後百廢待興，朱培基認識到這起步階段的重要。要使其所領導的研究室能在今後的工作中發揮作用，首要的有兩件事：選擇方向和學習。沒有方向會茫然無所適從，而更重要的則是學習。世界已經發展到一個新的科技水平，老的、荒疏了的知識要恢復，新知識要吸收，這是擺在眼前的重要使命。
朱培基提出了數字訊號處理這一方向，圍繞著這個方向展開了學習，鼓勵同志們互相學習、輪流講授、交流心得，他本人也積極為同志們編寫講稿親自講授。與此同時還參加了圖形顯示裝置的研製，結合每一步工作給同志們講解，使同志們在具體的工作中深入理解。這是一段艱難的過程，朱培基為此做出了重要的貢獻。為中國科學院自動化所培養了這方面的眾多人才，也為所內若干重大成果的取得，做了有益的基礎性工作。
