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我国数学机械化研究继续"挺立"国际前沿

东方网2月27日报道:数学机械化是国家最高科技奖得主吴文俊的主要成就。完全由中国人开创的这一领域目前进展如何?日前从中国科学院数学与系统科学院获悉,在吴文俊的指导下,我国数学机械化研究近年来取得了一系列新进展,使我国继续挺立于数学机械化这一领域的国际前沿。

70年代后期,在计算机技术大发展的背景下,数学家、中国科学院吴文俊院士继承和发展了中国古代数学的算法化传统,研究几何定理的机器证明,这一国际自动推理界先驱性的工作,彻底改变了这个领域的面貌,产生了巨大影响。据悉,数学机械化研究目前已成为欧洲国家和美国积极研究的前沿领域。

虽然年逾八旬,但吴文俊至今仍活跃在数学机械化研究的第一线。在他的指导下,从1998年起,中科院数学与系统科学院数学机械化中心主任、国家重点基础规划项目“数学机械化与自动推理平台”首席科学家高小山率领项目组,开始在微分几何等新领域发展数学机械化,并力争解决信息处理、计算机图形与视觉、数控技术中的关键理论问题,建立自动推理平台。

经过两年努力,科学家们取得了一些阶段性成果:不等式机器证明方面形成的软件在世界范围内具有先进性;在图像压缩上,建成了一个性能优良的压缩与复现系统,压缩比高达240倍;独立建立了中国拼图算法,用于图像的隐藏和伪装等。

短短2年里,科学家们出版了6本论著,发表了269篇论文,获得5项专利。我国科学家的研究在国际上引起强烈反响。法国科学院的Bronstein 教授主动要求进行合作研究,高小山开发的几何专家系统为欧美10多个国家的科研人员索取使用,由于工作突出,高小山于1999年获香港求是基金会杰出青年学者奖、第四届亚洲计算机数学技术大会最佳论文奖。李洪波研究员的工作则被美、英、德等国的研究人员应用于机器人、计算机视觉等高科技领域。

“吴先生创立的方法,应用的范围在逐步扩展,在短期内取得这样多的成绩是很可喜的。”据悉,科学家将发展智能型的自动推理平台,为我国科研和技术创新中的脑力劳动提供工具。

背景资料:

数学机械化:让机器取代部分脑力劳动

数学机械化是首届国家最高科技奖得主吴文俊得奖的主要因素之一,那么究竟什么是数学机械化?我国数学机械化目前的现状如何?

十六、十七世纪以来,人类历史上经历了一场史无前例的技术革命,出现了各种类型的机器,取代各种形式的体力劳动,使人类进入一个新时代。几百年后的今天,电子计算机已开始有条件地代替一部分特定的体力劳动,因而人类已面临另一场更宏伟的技术革命,处在又一个新时代的前夕。数学在这场新的技术革命中,无疑将扮演一个重要的角色。

所谓机械化,就是刻板化和规格化。机械化的动作,由于简单刻板,因而可以让机器来实现,又由于往往需要反复千百万次,超出了人力的可能,因而又不能不让机器来实现。因而,机械化为机器化,进而自动化铺平了道路,是必不可少的前奏。

实际上,在中小学课程里,人们已经进行不少机械化的训练。比如,加减乘除四则运算就完全是机械化的,正因为如此才可能在十七世纪出现加法机器,继而又出现乘法机器。数学机械化使大量繁复的工作交给计算机去做,人脑将仍然从事富有创造性的活动。

中国科学院袁文俊院士自70年代末起,受中国古代数学算法化思想和计算机技术的启发,开始进行几何定理机器证明研究,从而开拓出一条数学机械化的道路。数十年间,不仅建立了“吴中心”,而且形成了“吴学派”,建立了有中国特色的数学机械化理论,在这一领域处于世界领先地位。

“数学机械化的研究目前仅仅处于起步阶段,主要局限于代数几何、微分几何等领域,如何扩大数学机械化的范围,将是今后需要长期探索的问题。”吴文俊说。

(计算机世界 二胡)
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