董占球，計算技術專家。先後參加研製中國第一台通用電子計算機、第一台每秒運行一萬次的通用電子數字計算機、第一台大型通用數字電子計算機，承擔多項國家重要科研和工程項目的理論研究和工程實現，為中國計算機的研製和套用作出了開創性的貢獻。他的“按模式記憶”等學術觀點，對計算技術基礎理論進行了有益的探索。
基本介紹
- 中文名：董占球
- 出生地：安徽省合肥市
- 出生日期：1935年11月29日
- 職業：計算技術專家
簡介,簡歷,科技成就,創新熱軋工藝,探索計算技術,主要論著,
簡介
董占球，1935年11月29日出生於安徽省合肥市。4歲時，他的母親死於日本侵略軍的轟炸。在隨後的逃難中，他在大街上替人擦過皮鞋，在捲菸廠做過童工。1945年抗戰勝利，他回到合肥。在沒有上過一天國小，只有父親對他的啟蒙教育的基礎上，1946年考入合肥市立第一中學。1948年父親因病去世，在他幾陷絕境時，1949年合肥解放了，結束了他苦難的童年。1952年他從合肥高中畢業，考入山東工學院。同年，院系調整，山東工學院、廈門大學、浙江大學的無線電系調整為南京工學院無線電工程系，於是他進入該系學習。大學4年，他享受甲等助學金，受到陳章、錢鳳章、吳伯修、謝處方諸位名師的教誨。1956年大學畢業，分配到中國科學院計算技術研究所籌備處。這是根據周恩來總理領導制訂的《1956～1967年科學技術發展遠景規劃綱要》而籌建的嶄新的研究所。華羅庚任籌備委員會主任。在接受華羅庚面試後被分配到整機研究室。在室主任閔乃大和吳幾康的直接培養下學步科研工作。同時，參加了籌備處舉辦的第一期訓練班。范新弼、吳幾康、夏培肅、周壽憲、孫念增、徐獻瑜諸位先生都為訓練班授課。1957年11月我國第一台通用電子計算機（103機）研製組成立，莫根生任組長、張梓昌任副組長，他被分配負責運算器組。這台機器在1958年8月1日運行短程式成功。中國科學院黨組書記張勁夫視察後說：“有了！”它標誌著我國第一台計算機的誕生。1958年初，籌備處由西苑大旅社遷至中關村新建的大樓。1959年正式成立中國科學院計算技術研究所，閻沛霖任所長。1958年開始研製的我國第一台每秒運行1萬次的通用電子數字計算機（104機），於1959年初進入機房調試。董占球從103機組調至104機組的運控組，參加了後期的調試工作。該機於1959年9月試製成功，實現了向國慶十周年獻禮的目標。1959年6月，我國第一台自行設計的大型通用數字電子計算機（119機）開始研製。他擔任該機標準線路組組長，負責全機電路定型。在整機進入機房進行聯合調試時，他擔任機房秘書，負責組織實施全機聯調。該機在1964年研製成功。上述3台計算機的研製成功，是我國計算機從無到有、從仿製到自行設計研製過程中的歷史性事件，已經載入中華世紀壇青銅甬道銘文之中。1968年，1025機開始研製。該機採用ECL技術，中國科學院109廠承擔了晶片的研製任務。他配合研製ECL晶片靜態參數中間測試系統。由於各種原因，1025 機的研製中途夭折，但他卻在積體電路研製方面積累了經驗。
1971年，董占球調至冶金工業部北京儀表廠，後與冶金工業部有關科研院所合併成立冶金工業部自動化研究所。1973年，他擔任國家重大工程項目“上海第一鋼鐵廠1200半連軋計算機控制系統”負責人。為了項目的需要，他在僅有一本系統手冊的情況下，在1976年完成了仿PDP-11/15計算機的研製，滿足了工程的要求。該項目雖僅部分投入運行，但他卻積累了計算機實時控制的經驗。此後他負責計算機研究室的工作，主持ACOS400的開發運行，先後完成了武鋼1700工程冷軋控制模型；高爐結構計算；長江中、下游地質勘探分析等大型工程計算。1981 年，冶金工業部授予他高級工程師技術職稱。
1984年，董占球調至中國科學院研究生院，開始他20年的研究生教育工作。他開始對經歷過的計算技術的科研、生產實踐活動進行系統的思考。1986年，他發表論文《對計算機若干問題的討論》，提出突破確定性算法下的逐步求精過程，探求非確定性算法下的驗證過程；突破離散的二值的變數元素，探求更為廣義的更接近物理世界的信息描述與表征；突破馮·諾依曼的一維順序模型，探求多維內連拓撲；突破傳統計算機中信息存儲對信息操作規則的存儲無關，探求既存儲某一信息又存儲對該信息的操作規則集的存儲系統；突破傳統計算機中人機聯繫的非自然形式，探求直接的自然形式。這些觀點得到了學術界一些專家的支持，形成了聯合攻關組，進行了長達10餘年的探索。1987 年，他與劉邦君合作出版了《計算機體系結構技術》一書。這本由科學出版社出版的專著，參加了1987～1988國際圖書博覽會。1989年，作為項目負責人，他向國家自然科學基金委員會提出“面向智慧型計算系統的記憶、思維的基礎理論——模型與方法”的重大項目申請並被批准立項。1991年，他與范新弼合作，發表論文《按模式記憶》，提出“記憶是模式的”，“記憶與處理應存在於同一結構”的觀點。在此後的10餘年中，他與馮嘉禮合作，一直堅持這一方向的研究。1992年，他提出的重大項目建議，由國家科委組織進入“認知科學中前沿領域若干重大問題的研究”的攀登計畫項目。他是該項目中“思維與智慧型的模擬”課題專家委員會成員。1997年，國家科委組織制訂“973”計畫，董占球參加了該計畫中信息科學領域8人計畫起草小組。
在中國科學院研究生院，董占球主講了“計算機體系結構”、“計算機系統分析與性能評價”、“人工智慧與計算機”等課程，學生們對他的講授反映良好，他主講的“計算機體系結構”多次被評為“優秀課程”。他培養了數十名博士、碩士，他仍活躍在講台上，努力實踐“教書育人”的使命。
簡歷
1935年11月29日 出生於安徽省合肥市。
1952-1956年 在南京工學院無線電工程系學習。
1956-1971年 在中國科學院計算技術研究所工作。
1971-1984年 在冶金工業部自動化研究所工作，高級工程師。
1984-2004年 在中國科學院研究生院工作，教授、博士生導師，獲政府特殊津貼。
科技成就
創新熱軋工藝
1973年，董占球擔任國家重大工程項目“上海第一鋼鐵廠1200半連軋計算機控制系統”負責人。工程項目的任務是：對熱軋鋼板的厚度進行控制，保證產品按厚度要求生產。這樣的自動控制系統在我國當時沒有先例。軋鋼是快速過程，軋機及拖動不可能改造。工程涉及面很廣，例如一、二次測量儀表就有：溫度、轉速、厚度、軋制壓力、軋輥開口度等。由於各架軋機的工藝參數不同，因此對這些儀表的測量精度及回響時間的要求也不盡相同。從加熱爐出料的鋼坯在材質、厚度、溫度等參數上也有離散，因此軋制曲線也不唯 一，電磁離合器、軋輥拖動電機的回響特性受到制約等。這些都使系統的設計和實現面臨許多困難，而且又要求成品鋼板的縱向厚度必須一致，不允許出現明顯波動，更使難度大大增加。面對這些困難，董占球提出：第一，採用前饋控制方式，即由前架軋機的控制參數輸出控制下架甚至下下架軋機的軋輥開口度及軋制壓力，以求緩解速度與控制時間的尖銳矛盾；第二，採用計算機—模擬複合控制方式，用模擬控制的快速性對本架軋機控制，用計算機對控制模型的計算輸出實行前饋控制。事實表明，這些做法是正確的。由於當時沒有合適的計算機可用，經過分析論證，決定仿製PDP-11計算機，然而當時的資料就是一本PDP-11計算機的系統手冊。所以，董占球只能逐一分析指令，進行邏輯設計，根據系統設計的要求進行存儲器、A/D-D/A轉換、控制台、電源系統、結構、通風等的自行設計。與此同時進行的是模擬控制裝置的研製、計算機模擬轉換裝置的研製、部分一、二次儀表的研製、控制模型及數值計算方法的研究，等等。經過項目組全體人員的艱苦努力，1976年，這一系統在上海第一鋼廠試運行，由於種種原因，這一工程雖然沒有實現最終目標，但它對熱軋鋼板厚度自動控制做了有益的探索，提供了一些可資借鑑的經驗。對武漢鋼鐵公司07工程的實施和我國工程技術人員更快、更深入地掌握引進設備有所助益，也為後續的寶山鋼鐵工程準備了一部分工程技術力量。董占球的這一工程實踐經歷，使他積累了計算機實時控制套用的經驗，深化了他對計算技術的認識。如果說，他參加我國早期計算機研製經歷的15年為其在理論基礎、科研方法、科研素質等方面打下了基礎，那么在冶金工業部經歷的科研生產實踐，則拓寬了他的科技視野和對計算技術的更深入理解，對他以後的科研和教學工作十分有用。
探索計算技術
1984年，董占球調入中國科學院研究生院。一方面，他經歷了近30年的科研、生產實踐，積累了豐富的經驗；另一方面，工作環境相對寬鬆，使他有可能對計算技術的深層問題進行認真的思考。這些思考與研究導致了《計算機體系結構技術》一書的出版，以及《對計算機若干問題的討論》和《按模式記憶》論文的發表。《按模式記憶》這篇論文，1988年在長沙召開的信息存儲技術專業委員會第六屆年會上報告不久，1989年D.L.ALKON在《科學美國人》雜誌上發表論文，明確提出“記憶是模式的存儲”，這就為董占球的觀點提供了有力的神經生理學的支持。此後興起的“Brain Simulation”也鼓舞了董占球在這一方向探索的信心。“按模式記憶”這一觀點的提出，源於董占球對計算技術和人工智慧的認識，他認為，以“能行可計算的”為理論基點，以演繹邏輯背景下的形式系統為理論框架，以確定性算法下的逐步求精為算法內涵，以部分遞歸函式類為計算對象，以圖靈機為面向機器的模型，這一格局有其局限。以“思維即計算”為理論基點，以演繹邏輯背景下的形式系統為理論框架，以形式化方法為手段，以馮·諾依曼結構為執行環境的人工智慧有其局限。
他對常規計算機作出歸結，即M：=OP{0，1}明確指出了常規計算技術在理論上的局限。其中的賦值符“：=”源於賦值公理，在機器中表現為馮狹道，在軟體中表現為賦值語句。馮狹道源於“計算機中信息存儲對信息操作規則的存儲無關”，亦即記憶與處理是分離的。賦值語句不服從“引用透明性原理”。這就使董占球產生了：記憶與處理存在於同一結構、離散與連續混合處理、規則不必全部預先定義、語義不單一的思想，所有這些，導致了“按模式記憶”觀點的提出。在他與馮嘉禮的長期合作中給出了“按模式記憶”可證的數學結構。
董占球的上述學術觀點，得到了中國科學院計算技術研究所范新弼、劉筱琇，國防科學技術大學吳泉源、王志英，武漢大學陳莘萌，哈爾濱工業大學胡銘曾，華中理工大學李德華，重慶大學童，武漢水利電力學院李傳湘，北京航空航天大學趙沁平以及稍後加入的廣西師範大學馮嘉禮的認同，並在此基礎上自願聯合組成聯合攻關組。經過大家共同討論，由董占球作為項目負責人，在1989年向國家自然科學基金委員會提出了“面向智慧型計算機系統的記憶、思維的基礎理論，模型及方法”的重大項目建議書。董占球在1992年受國家自然科學基金委員會的委託，擬訂了1992年度項目指南“面向智慧型計算系統的記憶與思維的研究”，並被批准立項。1990年，董占球作為項目負責人向國家科學技術委員會提出了“記憶與思維，認知科學中的根本問題和智慧型系統新原理”的重大項目建議書，1992年由國家科委組織進入“認知科學中前沿領域若干重大問題的研究”的攀登計畫項目。他仍在這一領域進行艱難求索。
主要論著
1 應群，守文（董占球）譯.電子計算機的軟體基礎.北京：科學出版社，1979
2 董占球，劉邦君.計算機體系結構技術.北京：科學出版社，1987
3 董占球.對計算機若干問題的討論.計算機研究與發展，1986，10
4 董占球，范新弼.按模式記憶.計算機學報，1991，4
5 董占球.人工智慧（A1）研究中的若干問題.計算機研究與發展，1991，6
6 董占球，汪煥敏.複雜系統最佳化的計算機方法.數學物理學報，1993，2
7 董占球，劉岩，韓承德.一類智慧型計算思想：按自然法則計算.計算機科學，1996，23（3）
8 馮嘉禮，董占球.基於屬性整合的知覺模式生成與識別模型.計算機研究與發展，1997，7
9 馮嘉禮，董占球.基於屬性抽取和整合的感覺神經檢測模型.計算機研究與發展，1997，7
10 毛文吉，熊競，董占球.存儲與處理合一的智慧型系統.計算機研究與發展，1997，2
11 董占球，馮嘉禮.按模式記憶理論的數學描述（1）——記憶模式的屬性坐標表示法.計算機研究與發展，1998，8
12 陳苒，董占球.按模式記憶理論的記憶結構刻畫.計算機研究與發展，2000，5
