摘要:本文簡要論述了20世紀50年代中期中國計算機事業起步以來的發展與學科建設。系統介紹了中國從早期的基于電子管第一代計算機、基于晶體管的第二代計算機、基于中小規模集成電路的第三代計算機,到基于微處理器的第四代計算機發展過程。中國自主研發的計算機為國防和科研事業做出了重要貢獻,并且推動了計算機產業的發展。目前中國計算機在很多方向的研究上達到了世界前沿,部分計算機水平已達到國際領先。與此同時,中國計算機事業的發展呈現出多元化的趨勢,與國外發達國家同步的形成了一系列新的學科,這些學科也獲得了快速的發展,很多領域在技術研發或產業化上,達到甚至超越了同期國外水平。本文重點介紹了計算機網絡、計算機安全、數據庫、人工智能、中文信息處理、圖形圖像處理、虛擬現實和人機交互等學科的發展。
02中國在計算機領域的研究向多元化發展
隨著中國在計算機領域研究的不斷深入,計算機在各個行業的應用也不斷擴大和深入,計算機與其他學科的交叉越來越明顯。中國不斷在計算機網絡、計算機安全、數據庫、人工智能、中文信息處理、圖形圖像處理、虛擬現實和人機交互等諸多領域取得進展。
1) 計算機網絡
計算機的發展,使人們逐漸認識到利用計算機進行信息交互和協同工作的重要性,由此誕生了計算機網絡。計算機網絡最早于20世紀60年代誕生于美國,在計算機網絡基礎上逐漸衍生出來的互聯網極大改變了人們的工作和生活方式,也對國家的安全帶來深遠的影響。
1993年7月2日,由當時的中國機械電子部牽頭,在全國組織實施了涉及國民經濟信息化的金橋(國家公用數據信息通信網工程)、金卡(銀行信用卡支付系統工程)、金關(國家對外貿易經濟信息網工程)等“三金工程”。1994年7月初,由清華大學等6 所高校建設的“中國教育和科研計算機網(CERNET)”試驗網開通,該網絡采用IP/X.25技術,連接北京、上海、廣州、南京、西安等5個城市,并通過NCFC的國際出口與Internet互聯,成為國內最早運行TCP/IP 協議的計算機互聯網絡。1996 年11 月,CERNET 開通到美國的2M國際線路。同月開通了中德學術網絡互聯線路CERNET-DFN,建立了中國大陸到歐洲的Internet連接。
隨著中國四大互聯網絡(中國科技網- CSTNET、中國教育與科研網-CERNET、金橋網-CHINAGBN、中國公眾互聯網-CHINANET)的發展,中國開始了將Internet向全國范圍進行擴展的步伐。1995年1月,郵電部電信總局分別在北京、上海設立的通過美國Sprint公司接入美國的64K專線開通,并且通過電話網、DDN專線以及X.25網等方式開始向社會提供Internet接入服務。同年3 月,中科院完成上海、合肥、武漢、南京4個分院的遠程連接(使用IP/X.25 技術)。中國互聯網建設在多年徘徊后,進入了全面建設時代。
20世紀90年代末到21世紀初,由于經濟、技術等方面原因,很多國家開始聚焦下一代互聯網的建設。中國也較早認識到下一代互聯網建設將帶來的重大意義,積極開展探索研究,使得中國在這一領域的研究與應用已與國際水平并駕齊驅,一些方面甚至領先于同期國外水平。
1999 年,中國加快了用于學術或試驗目的的網絡建設與互聯的進程,建成了中國第一個基于密集波分多路復用DWDM光傳輸技術的下一代高速互聯研究試驗網絡(NSFCNET),在國內建成了IPv6 試驗網絡,并與國際IPv6試驗網成功連接。2000年9月,清華大學建成中國下一代互聯網交換中心DRAGONTAP。通過DRAGONTAP,CERNET、CSTNET、NSFCNET用10 Mb/s線路連接位于美國芝加哥的下一代互聯網交換中心STARTAP,用10 Mb/s線路連接位于日本東京的亞太地區高速網APAN交換中心,從而與國際下一代互聯網絡Abilene、vBNS、CA*net3等學術性網實現互聯。
2003 年,國務院批準關于IPv6 的中國國家戰略項目“中國下一代互聯網示范項目CNGI”(China Next Generation Internet),由國家發展和改革委員會、中國工程院、信息產業部、教育部、科學技術部、中國科學院、國務院信息化工作辦公室、國家自然科學基金委員會等8部門聯合啟動。以此項目的啟動為標志,中國的IPv6 進入了實質性發展階段。2004年12月25日,CERNET2主干網正式開通,成為中國最早的IPv6主干網,也是世界上規模最大的純IPv6網。2008 年,國家發改委啟動了下一代互聯網業務試商用及設備產業化工程,由教育部主管,中國教育和科研計算機網CERNET網絡中心協調,清華大學、北京大學等100所學校共同實施。該工程在國內最終建成了100個實現IPv6 普遍覆蓋的校園網,同時升級了CNGI示范網絡核心網CNGI-CERNET2/6IX的接入能力和互聯能力,實現了中美下一代互聯網10G高速互聯。
計算機網絡涉及到一系列核心技術,包括網絡協議、路由技術、網絡硬件設備等。隨著在計算機網絡上的發展,中國在核心技術和核心設備上快速經歷了跟隨、參與過程之后,實現一系列核心技術上的突破。
作為網絡發展的關鍵設備,核心路由器從一個側面代表著一個國家信息領域的技術水平。研制擁有自主知識產權并具有高性能的核心路由器,對國家高速信息網建設和信息安全具有十分重要的意義。1998年,大唐電信、巨龍通信、武漢郵電科學院、清華大學、北京郵電大學、國防科大等50余家單位聯合研制成功了高端線速核心路由器“銀河玉衡”。同年,由清華大學主持研制成功了高速網絡路由器SED-08B。該路由器具有自己的多線程、實時網絡操作系統,能支持100 Mb/s 快速以太網、同步DDN網以及電話撥號等互聯方式,并同時支持RIP、OSPF等動態路由協議。
2004 年5 月,IPv6 核心路由器BE12016由清華大學和清華紫光比威公司共同研制成功,并通過信息產業部入網測試。2006 年,國防科技大學研制成功銀河玉衡YH9200IPV6路由器。2個路由器均實現了交換能力超過每秒千億位的性能。
2009 年,華為和國內運營商共同完成的2個互聯網基礎路由領域RFC(Request For Comments)標準——RFC5316和RFC5392,這2個標準在全球范圍內獲得了重要認可。2009 年,清華大學完成了由中國科技工作者牽頭的第一項下一代互聯網IPv6過渡核心技術國際標準IETF RFC5565,統一和規范了隧道過渡技術的發展路徑。
縱觀中國在計算機網絡方面的發展,雖然起步較晚,但經過近30年的發展,中國的網絡建設已經取得了令全球矚目的巨大成就。在網絡硬件設備制造方面,華為、中興等企業已經成為國際上非常重要的主流網絡和電信設備制造商。
進入21世紀后,蓬勃發展的互聯網熱潮帶來了分布、并行、共享、協作等應用特點。對此,中國提出了建設國家高性能計算環境(簡稱計算網格)這一指導思路,改變了過去單純研制單臺計算機的思路,這意味著要用所研制的機器建立高性能計算環境,更好地支持高性能計算的應用。
作為網格計算這一模式在互聯網大環境下的延伸,近年來云計算這一新興應用模式正方興未艾。云計算的理念和模式滿足了當下信息產業服務提供者和服務使用者的主要需求,發展迅猛。在政府政策支持下,云計算技術對中國信息與通信產業的發展起到了積極的推動作用。
中國計算機網絡獲得快速發展,截至2015年6月,中國互聯網絡信息中心(CNNIC)統計數據顯示,中國網民規模達6.68 億,其中中國手機網民規模達5.94 億,互聯網普及率為48.8%,中國域名總數為2231萬個,中國網站總數為357萬個。以上數據表明了中國互聯網規模的飛速膨脹,與此同時,相應的網絡應用也如雨后春筍般不斷涌現。
2) 計算機安全
計算機安全始終與計算機的發展息息相關,涉及密碼學、系統安全、網絡安全等主題。而在不同的時代,由于被保護對象的側重點不同,所以計算機安全的內涵存在一些差異,經歷了通信安全、計算機安全、信息安全和信息保障4個發展階段。
計算機安全在國內的發展大致可以分為3個階段:第一階段,1999年之前;第二階段,1999—2013年。第二個階段的標志性事件是1999 年12 月23日,國務院辦公廳發出“關于成立國家信息化工作領導小組的通知”(國辦發〔1999〕103號)。該小組的第一項任務即為組織協調國家計算機網絡與信息安全管理方面的重大問題。該小組的成立標志著計算機安全問題已經上升到國家層面。第三階段,2014 年及之后。這個階段的標志性事件是在2014年2月27日,中央網絡安全和信息化領導小組成立,由國家主席擔任組長。該小組的成立標志著計算機安全問題已經上升到國家戰略層面。
殺毒軟件曾經是早期國內計算機安全產業的核心業務。殺毒軟件公司的發展包括了大量的技術升級和管理不規范事件,這進一步推動了中國計算機安全管理制度的完善。1989年7月,公安部計算機管理監察局監察處病毒研究小組推出了中國的早期殺毒軟件KILL,可以檢測和清除當時在國內出現的6種病毒。隨后,KILL軟件在很長一段時間內一直由公安部免費發放。自20世紀90年代以來,中國個人電腦用戶快速增長,其中殺毒軟件的品質及市場占有率更是成為信息安全領域各公司的必爭之地,先后出現一些殺毒軟件公司,如江民殺毒、瑞星殺毒、金山毒霸、奇虎軟件(360)等。然而,隨著當前計算機的主要安全威脅逐漸從計算機病毒轉為全方位多角度的高級持續威脅(APT),這些殺毒軟件公司也逐步從單純的殺毒軟件轉向更為全面的信息安全防護系統。此外,針對網絡信息安全設備的研制也出現了啟明星辰等一系列網絡安全設備企業。
3) 數據庫
數據庫技術是計算機軟件的重要組成部分,技術起源于20世紀60年代中期,隨著信息技術和市場的發展,特別是20世紀90年代以后,數據管理不再僅僅是存儲和管理數據,而轉變成用戶所需要的各種數據管理的方式。數據庫技術的發展與計算機系統軟件及計算機的應用范圍有著密切的聯系,國際上數據庫技術的發展經歷了4個階段:人工管理階段、文件系統階段、數據庫階段和高級數據庫技術階段,中國也基本遵循同樣的模式發展。數據庫有很多種類型,從最簡單的數據表格形式到能夠進行海量數據存儲和處理的大型數據庫系統,這些都在各個領域獲得了廣泛的應用。
中國的數據庫技術(主要是中文數據庫技術)起步于20世紀70年代中后期。1975年,當時的國家計劃委員會和國家統計局的計算中心,開始建設全國通緝數據處理系統,并于1976年夏,在國產DJS21機(121機)上實現數據庫管理系統SKGX,其后在DJS100系列上進行SKGX產品化。
1980 年,石油工業部實現了用電傳數據終端與美國Dialog系統聯機,中國建筑技術發展中心等9個單位在香港通過大東電報局進行國際聯機檢索試驗。1983年起,在北京、上海、沈陽等地設立了國際聯機檢索終端,開始向用戶提供檢索國外數據庫的服務。
20世紀80年代前期,國家計劃委員會和國家統計局的計算中心利用人口普查和工業普查的數據,建立了宏觀人口庫、微觀人口庫、工業庫、農業庫等有關的統計數據庫,采用了“先建庫后出表”的總體方案,并在計委系統內普及推廣微機數據庫。
1987 年國家信息中心成立,該中心設置了數據庫部,把數據庫建設作為信息系統建設的核心技術,并通過調查,擬定了建設134個數據庫的計劃,其中7個重要的數據庫(如國家固定資產投資項目數據庫等)建設項目,被列入國家“七五”重點科技攻關項目。
20 世紀80 年代后期至90 年代初期,關系數據庫管理系統得到推廣應用,數據庫與網絡通訊、人工智能、程序設計語言等相關領域的結合有所發展,全文本性、分布式、多媒體數據庫等各種原型系統的設計與實現也有較大發展,一批中小型數據庫面向社會提供服務取得了較好的經濟和社會效益。
隨著數據庫技術在行業中的應用不斷深入,數據庫技術逐漸向產業化發展,數據庫技術更著眼于國民經濟,面向市場,注重實用。目前,國產數據庫軟件(如達夢數據庫、東軟OpenBASE、神舟OSCAR、人大金倉KingbaseES、國信貝斯iBASE、南大GBase 等)已經在政府、軍隊、電信、電力、金融、教育、醫療等多個領域得到成功應用。
隨著計算機技術在各個行業中不斷應用,數據庫技術還被應用到許多特定的領域,出現了數據倉庫、工程數據庫、統計數據庫、空間數據庫、科學數據庫等多種數據庫,使數據庫領域的應用范圍不斷擴大。這些數據庫系統都明顯帶有某一領域應用需求的特征,它們在一定意義上突破了傳統數據庫系統的局限性,提供豐富又靈活的造模能力,擴充系統功能,從而能針對不同應用領域的特點,利用通用的關系模塊比較容易地構造出多種多樣的特種數據庫。
4) 人工智能
人工智能是一種采用計算機來研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論和方法的新學科。中國人工智能研究開始于20世紀70年代,在人工智能方面的研究涉及面較廣,尤其在自動推理、知識工程、啟發式搜索、人工智能邏輯、神經網絡、不確定性處理、機器學習、多智能體系統等方面均取得了突出成果。
20世紀70年代后期,國內學者在自動推理方面取得了重要進展。中科院數學所吳文俊發表了關于初等平面幾何定理機械證明的文章,在國際上被稱為“吳方法”,是自動推理領域一項里程碑工作。
20世紀70、80年代,國內學者在知識工程、啟發式搜索方面取得了重要進展。在知識工程方面,中科院數學所陸汝鈐等在非規范知識處理領域進行了探索,把只能描述靜態控制結構的代數語義,推廣到能描述動態控制結構,使代數語義具備描述完整程序控制結構的能力。由陸汝鈐主持研制的知識工程語言TUILI 和大型專家系統開發環境“天馬”,應用于國防和經濟的20多個領域。在啟發式搜索方面,清華大學張鈸和安徽大學張鈴的“逐次SA搜索及其計算的復雜性”成為啟發式搜索理論研究的重要進展。此后他們提出的人工智能問題分層求解理論,其商空間方法成為粒計算的三大主要方法之一。
20世紀80和90年代,國內計算機學者在人工智能邏輯、神經網絡、模式識別、不確定性處理、符號歸納等方面取得了重要進展。在人工智能邏輯方面,北京航空學院(現為北京航空航天大學)李未提出了開放邏輯理論,建立了形式系統序列的極限理論等。在神經網絡方面,北京大學何新貴提出了一種加權神經元網絡和過程神經元網絡等理論。在不確定性處理方面,李德毅提出了云模型、云變換、云推理、云控制等方法用于不確定性認知和云計算。在符號歸納方面,哈爾濱工業大學洪家榮研究了通用知識自動獲取系統AQ15,中科院自動化研究所王玨較早開展了粗糙集的熵理論和約簡算法研究。
20世紀80年代至90年代末,國內學者還在專家系統、智能系統等方面開展了大量研究,如清華大學、中南大學等。在應用方面,中科院與吉林大學在農業方面、南京大學在刺繡方面取得了成功。
21 世紀以來,國內學者在機器學習方面取得了重要進展,如南京大學、清華大學、北京大學、中科院、浙江大學、南京航空航天大學、北京交通大學等。
5) 中文信息處理
中文信息處理是指用計算機對中文的音、形、義等信息進行處理和加工。中國的中文信息處理研究是從漢字信息處理開始的。
1974年8月第四機械工業部(原四機部)召開計算機工作會議(簡稱“748會議”)。748會議決定由四機部、中科院、國防科委、新華社和國家出版事業管理局(后改為國家新聞出版署)等聯合向國家提出“關于研制漢字信息處理系統工程”(即“748”工程)的建議。同年10 月,由國家計委批準通過。“748”工程分為:鍵盤輸入、中央處理及編輯、校正裝置、精密型文字發生器和輸出照排裝置、通用型快速輸出印字裝置遠距離傳輸設備、編輯及資料管理等軟件系統、印刷制版成形等共7 個部分。“748”工程為漢字進入信息時代做出了重要的貢獻。《漢字頻度表》是“748”工程實施過程中完成的一個重要成果,該表為當時的漢字信息處理提供了重要的數據依據。
20世紀80和90年代,中國根據漢字信息處理的需要,經過對《漢字頻度表》和其他字表的統計分析,分別發布了漢字編碼字符集標準GB 2313—1980(收錄了6763 個漢字及常用符號)、GB 13000.1—1993(收錄了20902個漢字)、GB 18030—2000(收錄了27533個漢字)。GB 18030—2000標準已于2001年的1月正式強制執行,成為中國計算機系統必須遵循的基礎性標準之一。2005 年,中國進一步發布了標準GB 18030—2005《信息技術中文編碼字符集》,該標準以漢字為主并包含多種中國少數民族文字(如藏、蒙古、傣、彝、朝鮮、維吾爾文等)的超大型中文編碼字符集,其中收入漢字7 萬余個。
利用計算機進行漢字的輸入和輸出,是早期中文信息處理的主要研究內容,受限于早期中國還沒有統一的漢字編碼標準,20世紀80年代以前,計算機的漢字輸入研究多針對特殊機型進行設計,如20世紀60年代中國完成的“見字識碼”的設計方法,1978年5月上海推出的漢字信息處理實驗樣機等。
從20世紀80年代開始,中國漢字輸入方法的研究日益成熟,其中拼音輸入法以其簡單易記的特點,被人們輕易接受。這期間出現了智能ABC、紫光拼音輸入法等以詞為單位的輸入法,進入21世紀,中國分別研制出了一系列以句為單位的輸入法,如搜狗拼音輸入法、百度拼音輸入法、QQ 拼音輸入法等。語句輸入方法可以獲得更好的漢字輸入準確率和效率,因而已被人們廣泛使用。此外,還有一些字形為特征的形碼輸入法,其中典型的有五筆輸入法和鄭碼輸入法等。在繁體漢字輸入方面,目前輸入法主要有注音輸入法、粵語拼音輸入法、倉頡輸入法、行列輸入法、大易輸入法、部首輸入法和筆劃輸入法等。
在漢字顯示方面,1983 年電子部六所開發了微機漢字軟件CCDOS,這是中國第一套與IBM PC-DOS兼容的漢字磁盤操作系統。此后,20世紀80年代,北京希望公司研制出了UCDOS系統,UCDOS 的直接寫屏技術較好地解決了中西文兼容的問題,并使西文軟件能夠順利地運行在中文環境下。在20世紀80至90年代,UCDOS成為中國使用最廣的漢字系統。同時期的漢字系統還有SPDOS、UCDOS 和天匯漢字系統等。
隨著人們對辦公自動化的需要,中國的中文文字編輯軟件也獲得很大的發展。1989年7 月,金山公司研制了WPS軟件,該軟件和UCDOS一起,成為在DOS系統流行年代中國最流行的漢字處理系統。
由于早期的計算機運行速度緩慢,存儲空間有限,對漢字的處理能力十分有限,漢卡的出現解決了這一問題。通過將漢字輸入法、漢字字庫存儲于固化芯片中的漢卡可有效提高計算機的中文處理能力。1985 年,中科院計算所研制了聯想漢卡,該漢卡有力地推動了個人電腦終端上的漢子顯示技術,并被廣泛使用。同時期研制成功的還有方正漢卡和巨人漢卡等。此外,20世紀80年代,中國還研制了一批具備完整中文信息處理能力的國產微機。
文字識別(簡稱OCR)和激光照排技術是又一種重要的漢字輸入和輸出方式。20世紀80年代,中科院自動化研究所研制成功了聯機手寫漢字識別系統,并在此基礎上于1998年成立了漢王公司,推出了漢王系列手寫漢字識別產品。同期,清華大學也研制成功了印刷文本識別系統產品,該產品后來衍生為一系列多體印刷漢字識別系統。
在出版技術上,到20世紀70年代,中國仍然停留在“以火熔鉛,以鉛鑄字,以鉛字排版,以版印刷”的出版技術上,出版能力低,而西方國家同期已經采用了電子照排技術。1981 年,北京大學王選主持研制成功了中國第一臺計算機漢字激光照排系統原理性樣機華光I型,該系統在激光輸出精度和軟件的某些功能方面,達到了國際先進水平。1985—1993 年,繼續研制成功華光II型和方正93系統共5代產品,以及方正彩色出版系統。方正系列的研制成功,開啟了中國印刷行業的新時代,同時也使中國在漢字印刷領域長期保持領先地位。
在漢字處理的基礎上,繼續對漢字內容進行理解和處理則形成了自然語言處理技術。20世紀80和90年代,隨著中國在中文自動分詞方面取得進展,國內的學者對中文分類自動機器翻譯技術等領域的研究也取得許多積極的進展,并研制了一系列較為實用的系統,如KY-1 英漢機器翻譯系統(1985年)、智能型英漢機器翻譯系統IMT/EC—863(1992年)。此后,中科院計算所、清華大學、東北大學、中科院自動化研究所、哈爾濱工業大學、南京大學、廈門大學等單位分別推出了不同類型的機器翻譯系統。近年來,這些系統已在國家多個特定領域獲得實際應用。此外,由百度等互聯網公司推出的機器翻譯系統性能上已經達到國際同期先進水平,并產生了大規模的應用。此外,中國學者在自動標引技術、自動文摘技術、信息檢索等方面也都取得了很好的成果。2000年1月由李彥宏等人創立的百度公司,已成為全球最大的中文搜索引擎。
近年來,中文信息處理逐步擴展到信息抽取、問答系統、社交網絡和輿情分析等若干領域,眾多大學、研究所和互聯網企業(包括百度、騰訊、阿里巴巴等)在相關技術研究和應用系統開發方面都各有建樹。
中文信息處理中的一個重要分支中文語音處理技術也獲得重要進展,語音技術包含2個主要方向:語音識別與語音合成。進入20世紀90年代,中國在語音合成和識別上均獲得了許多重要進展,并開始了語音技術的應用和產業化嘗試。進入21世紀,中國在語音技術的研究逐漸走到國際前列,語音識別與合成系統均達到了國際同期最好的性能,并形成了國際上最大的語音技術市場,在國民經濟中發揮了重要作用。
6) 圖形圖像處理、虛擬現實與人機交互
進入20世紀80年代,高度真實感圖形技術成為國際計算機圖形學研究的熱點,浙江大學、清華大學、中科院軟件研究所、北京航空航天大學等多家高校和研究所在這方面取得了許多積極進展,在他們的成果中,以相對逼真的畫面、豐富的色彩、完善的光照效果,使計算機生成的圖形達到與照片類似的精美程度,并在圖像分析與處理、動畫、游戲、虛擬現實等一系列領域獲得很好的應用。
與此同時,計算機視覺研究也逐漸受到國內重視,從20世紀90年代后期開始,隨著計算機視覺框架體系的逐步完善,針對視覺計算的基礎理論研究和各種系統應用研究不斷發展,大量計算機視覺的應用產品開始出現,中科院計算研究所、中科院自動化研究所、清華大學、北京大學等國內科研機構分別研制了文字識別系統、人臉識別系統、指紋識別系統、虹膜識別系統、多模生物特征識別系統等。這些系統在國際評測中獲得很好的成績,并廣泛應用于公安、民用考勤等各個領域,形成了一系列重要產業。進入21世紀,計算機視覺在視頻內容理解上也獲得長足進步,國內科研單位通過多特征融合和上下文信息結合來檢測并處理視頻內容,實現了大規模視頻中目標定位、目標檢測和跟蹤、基于目標識別和異常行為、敏感內容分析和檢測、基于內容的視頻檢索等一系列技術,并進行了市場應用。
虛擬現實技術是計算機圖形、人機交互、傳感、仿真技術的綜合,它通過計算機和各種傳感設備構建具有視覺、聽覺、觸覺、可交互的三維虛擬環境。20世紀90年代中期開始,中國在沉浸式虛擬現實研究中獲得一系列積極進展,如:1998年,浙江大學建立了沉浸式四屏幕虛擬環境CAVE。與此同時也開始了分布式虛擬現實的研究。北京航空航天大學聯合了國防科技大學、裝甲兵工程學院、中科院計算所、中科院軟件研究所等單位,于2000年構建了支持遠程異地分布交互仿真的虛擬現實系統DVENET,以及相應的分布式虛擬現實系統開發與應用支撐環境,隨后持續開展了國產自主化工具的研制,先后開發了符合IEEE 1516 標準并支持大規模對象的BH_RTI 和三維圖形平臺BH_GRAPH 2 個虛擬現實開發軟件,其中BH_GRAPH在奧運會開幕式節目創意仿真、60周年國慶閱兵、軍事指揮模擬訓練等重要活動和工程中得到應用。
20世紀90年代中后期,中國同樣開始了增強虛擬現實技術的研究。北京理工大學、北京大學、清華大學等單位先后開發了增強現實定點觀察系統、輕型光學透視式頭盔顯示器、基于多投影機和旋轉屏幕的真三維顯示系統、移動增強現實瀏覽器、增強現實數字娛樂系統等,并在軍事、醫療、教育、文化、娛樂、展覽等領域得到成功應用。
人機交互技術是人和計算機進行交互的重要橋梁,對計算機的深入人們生活并進入各個行業起著非常重要的作用。國際上,人機交互研究經歷了批處理界面、命令行界面、圖形用戶界面3個主要的階段。中國在人機交互領域開展研究工作基本是從20世紀80年代初隨著圖形用戶界面的出現開始,其中,1988年,中科院軟件研究所研制了用戶接口管理系統Micro-UIDT,為用戶界面的設計者提供交互式設計環境,并提供一種非過程、圖示語言的交互設計方法,在很多場合中得到應用。
隨著人機交互研究的深入,多通道(或稱多模態)融合的人機交互方法逐漸受到重視。進入21世紀,人機交互逐漸與認知、環境感知、穿戴式設備等更多通道和信息進行融合,在此基礎上,普適計算研究開始受到中國學術界的重視,為中國人機交互研究和相關產業發展形成了良好支撐。
注:中國計算機學會于2010 年啟動了《中國計算機發展史》的撰寫工作,截至目前已經完成大部分章節的撰寫,很多內容來自于一些歷史親歷者的回憶,還有一些內容為參考相關資料整理,已經完成的章節發布在wiki 網站(http://ch.ccf.org.cn)供大家修改。本文是《中國計算機發展史》部分章節的一個微縮版,以較為簡短的方式闡述了中國計算機發展的歷程,文章作者均參與了《中國計算機發展史》的撰寫工作。
在中國計算機發展過程中,中國科研人員付出了大量艱辛的努力,由于篇幅有限,本文只能概況部分工作。同時,由于撰寫人員的知識和能力有限,有可能會出現內容上的疏漏或錯誤,還請讀者指正,并在wiki網站中進行修改和補充。希望經過大家努力,能更好展示中國在計算機研究上的發展歷程。
作者簡介:
1. 陶建華,中國科學院自動化研究所,研究員,研究方向為人工智能;
2. 劉瑞挺,南開大學計算機與控制工程學院;
3. 徐恪,清華大學計算機科學與技術系;
4. 韓偉力,復旦大學計算機科學技術學院;
5. 張華平,北京理工大學計算機學院;
6. 于劍,北京交通大學計算機與信息技術學院;
7. 田豐,中國科學院軟件研究所;
8. 梁曉輝,北京航空航天大學計算機學院。
注:本文發表在《科技導報》2016年第14期
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