我国开始计算机的研究工作是1956年，悼念！中国CAD与计算机图形学泰斗刘慎权先生逝世

【导读】中国计算机图形学和CAD事业奠基人之一刘慎权先生逝世，享年92岁。

据中国科学院计算技术研究所官方消息，我国优秀的科学工作者、计算机辅助设计与计算机图形学领域的杰出专家、中国科学院计算技术研究所研究员、博士生导师、原CAD研究室主任刘慎权先生2022年10月12日7时在北京逝世，享年92岁。

刘慎权先生是我国最早从事计算数学和计算机应用研究的学者，是我国计算机辅助设计与计算机图形学领域的开拓者之一，曾获中国计算机学会「中国计算机事业60年杰出贡献特别奖」。

中科院计算所发布讣告，沉痛悼念刘慎权先生。

出身行伍 投身科学

1930年12月31日，刘慎权出生在广东省南海县大沥乡江夏村。

他在乡村小学读书不到1年，抗日战争就爆发了。因为家乡被日军占领，学校关闭，他只能就读于乡村私塾。

1949年广州解放，同年11月，刘慎权考入了中国人民解放军第二野战军军政大学四分校，校长为陈赓将军。

▲图源：计算机六十年

目前，云南陆军讲武堂历史博物馆仍保留有1951年2月中国人民解放军西南军区军政大学云南分校为毕业生刘慎权颁发的「模范奖状」。

除了这份奖状，在1950年向云南进发的千里行军中，刘慎权在南宁至兴义途中工作表现突出，被表彰为「甲等好」，获得了光荣证。行军结束总结时，又被表彰为模范学员。

▲刘慎权获得的「解放西南胜利纪念章」

1952年9月，刘慎权被分到四川大学数学系学习。1956年，他在四川大学数学系毕业，随后被分配到中国科学院计算技术研究所任研究实习员。

就是从这里，刘慎权开始一点点地积攒着专业知识储备，为开拓我国的CAD事业，逐步打下了基础。

这时正值我国建立了全国第一个计算机研究所——中国科学院计算技术研究所，该所由正是由大名鼎鼎的华罗庚出任筹委会主任。刘慎权被分配到该所的计算数学训练班，学习了1年计算机相关的课程。

▲1956年刘慎权在中科院计算所门前照 （图源：中国计算机学会）

当时还处于第一代电子管计算机的时代，那时的人们需要用机器语言编程。

▲体积庞大的电子管计算机

而数学专业出身的刘慎权，正适合学习编程，于是他被安排从事实用问题计算。

▲用机器语言编程，就是传说中的用0和1写程序

1958年底，刘慎权被选派到莫斯科苏联科学院计算中心攻读研究生，师从苏联科学院院士A.A.多罗德尼钦（A.A.Дородницын）。该中心拥有当时苏联的第一台大型电子计算机。

A.A.多罗德尼钦是著名的空气动力学家，在他的指导下，刘慎权利用苏联最早期的电子管计算机Бcм研究层流附面层计算。

▲刘慎权在苏联最早期的电子计算机BЭCM上工作（图源：中国计算机学会）

中国计算机史研究学者徐祖哲在对刘慎权的采访中，还原了当时他在苏联科学院计算中心的生活：

「那时程序设计语言还没有出现，没有任何软件，各种计算机程序都要使用机器语言自己编写。输入是穿孔卡片，输出是打印在纸上的八位数。上机时间很宝贵，每周只能登记一两次，每次40分钟，而且经常被安排在半夜。」

「有一次写论文，他不知疲倦地工作了一整夜，最后发现东方天色已发白，而论文也已基本完成，喜悦之情，无以复加。」

▲刘慎权（左3）在苏联科学院计算中心与空气动力学研究室的部分成员合影（图源：计算机六十年）

1962年6月，刘慎权获得物理数学副博士学位后，回到北京的中国科学院计算技术研究所。

在这里，他从事数值计算研究，并领导了一个研究组，承担航天飞行器的流体力学计算、原子弹爆炸波计算、核反应堆计算等国防科研任务。

我国CAD事业的开拓者

从70年代起，刘慎权转向了非数值计算的方向。

为什么呢？要说起原因，就需要把目光投向当时的计算机革命。

当时在国际上，计算机已进入以集成电路技术为标志的第三代。国外已开始使用计算机辅助设计技术研制第三代计算机，过去以手工劳动进行设计生产的方法已经不再能满足需要。

于是计算所开始酝酿研制新的计算机，提出了利用计算机进行插件板自动布线和自动测试的课题。

1971年，计算所将三室内与计算机研制有密切关系的大型机方案论证、自动布线、自动测试等课题和人员集中在一起，组成整机研究组，由刘慎权负责领导。

这个整机研究组，就是日后的CAD开放实验室的雏形。

他带领着研究人员们一起，每天都在了解和学习国外计算机辅助设计的进展，试着找到一个研究方向。

▲刘慎权牵头翻译的《数字计算机设计自动化的理论和方法》

经过一段时间的学习和讨论，他们确定了以数字系统的计算机辅助设计作为研究方向，包括系统模拟，逻辑综合与逻辑模拟，逻辑划分，布局，布线，插件板故障自动测试我国开始计算机的研究工作是1956年，计算机自动电路分析等。

从此，刘慎权与研究人员一起开辟了当时在我国还是空白的计算机辅助设计的研究。

当时研究条件是难以想象的艰苦。开始，他们只能用109 丙机。它虽然是晶体管计算机，但在当时的国内，已经算最先进的国产机器了。

▲1966年109厂生产出硅平面型晶体管，使得我国第一台硅晶体管计算机——109丙机诞生（图源：中科院微电子研究所）

后来，计算所研制出了集成电路计算机111和013，计算速度才变得快了一些。但是这两台计算机除了一些供输入输出的管理程序之外，几乎没有什么系统软件。

▲1970年我国自主研发的集成电路大型计算机（111机）诞生

而当时的外部设备就更是落后，那时的计算机没有磁盘我国开始计算机的研究工作是1956年，悼念！中国CAD与计算机图形学泰斗刘慎权先生逝世，输入使用穿孔纸带。打印出的布线图要用四五幅纸才能拼成一张整图。

▲图源：打孔卡 |

就在这样的条件下，刘慎权与魏道政、林宗楷等研究组同事一道，承担了大型机研制中系统模拟、逻辑模拟、逻辑图自动生成、逻辑划分、布局、布线、插件板测试码生成、电路分析等多项任务。

经过多年的努力，他们提出了新的算法，并建立了相应的系统软件，先后在计算所研制的013、757和等大型计算机中得到了成功应用。

CAD各项技术在大型计算机研制中取得这样的应用，在我国均属首次，因而在国内有相当大的影响。

在此期间，他领导和参与的CAD项目「印制电路板自动布线系统」、「用小型计算机实现的自动布线系统」、「双面印制电路板微机辅助设计系统」等获得了多项奖励。

刘慎权在此期间参与的电路布线、布局、逻辑设计、分析测试等研究，正是今天电子设计自动化（EDA）的核心领域，他也因此被称为中国EDA行业的先行者之一。

改革开放后，计算所也开始与国外进行学术交流。因为当时科研人员的工资普遍不高，人才外流严重，刘慎权深感人才队伍的发展面临很大问题。

1986年，刘慎权与魏道政、林宗楷一同向中科院递交了创办CAD开放实验室的申请。

1987年8月，中科院正式下达文件，批准我国最早的计算机辅助设计开放实验室成立。中国科学院CAD开放研究实验室，是国内CAD领域最早的开放实验室之一。

▲图源：中国计算机学会

刘慎权在多年的科研工作中，为我国培养了大批计算机人才。

由他指导的19名硕士生和36名博士生中，先后有8人获中国科学院院长奖学金优秀奖。

由他负责创办的《计算机辅助设计与图形学学报》，已经成为我国计算机科学技术学科的核心期刊。

▲1997年刘慎权与答辩委员及学生的合影（图源：计算机六十年）

投身计算机图形学

从1985年起，刘慎权的研究领域除了数字系统CAD外，还包括计算机图形学与CAD的理论和实现方法、图形系统GKS、基于数据库的造型系统、智能CAD、图形用户界面、CAD的图形支撑系统等的研究。

为了解决曲面的几何连续性、局部插值和形状控制等问题，他带领研究人员，提出了崭新的思想方法，研制了有自主版权的图形系统GKS、曲面造型系统、基于数据库的实体造型系统和图形支撑环境；在图形用户界面和图形显示技术方面，提出了新的描述模型和算法，对可视知识与智能CAD进行了探索。

▲1988年中科院计算所CAD开放实验室代表团赴苏联和东欧访问（图源：计算机六十年）

从1991年开始，刘慎权带领CAD开放实验室计算机图形学研究组，在国内率先开展科学计算可视化研究。

他们对标量场和向量场的静、动态显示技术、表面绘制技术、散乱数据处理等提出了新的或改进的方法，研制了具有图形显示、编辑及用户界面生成的通用数据场可视化系统DVS，其研究成果已在医疗、气象、流体力学计算、地理、军事、影视制作等生产和科研领域获得应用。

▲2009年3月刘慎权在中科院软件所参加计算机历史座谈会（图源：计算机六十年）

「难以计算的贡献」

2019年，中国计算机学会启动「记录计算机历史」项目，面向年龄在80岁以上，学术经历丰富的，为我国计算机事业发展作出突出贡献的老科技工作者，通过口述访谈、录音录像、实物采集等方式记录前辈们的辉煌历程和卓越贡献。

这个系列访谈名为「难以计算的贡献」，可谓名副其实。

项目组对刘慎权先生进行了采访，回顾了他的学术生涯、经历和对计算机行业，尤其是CAD事业的开创性贡献。

这个5分钟版视频是访谈的简编，来自中国计算机学会官方知乎账号「CCF」。

「难以计算的贡献」系列片现已收入在CCF数字图书馆中，观看全部视频可戳

各方悼念

消息传来，众多计算机学界的专家学者纷纷在社交媒体上表达了对刘慎权先生的追思和悼念。

中科院计算所研究员包云岗也在微博上转发了刘慎权先生的讣告，表示「先生千古」。

刘慎权先生，一路走好！

参考资料：

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本文信息多处参考了中科院计算所对刘慎权先生的生前访谈文章《CAD事业的先行者——访刘慎权研究员》

以及公众号「计算机六十年」整理的《刘慎权八十自述》，特此致谢。

专业概况

计算机科学与技术专业是近年来随着计算机的广泛应用发展起来的，专业设置的历史虽然不长，但发展的速度却异常惊人。全国各级各类的高校几乎都开设了这个专业，该专业成为招收理工科考生人数最多的专业之一。

随着互联网的发展，计算机不仅替代人脑进行数据运算工作，而且成为信息时代人们进行交流的重要工具。计算机科学与技术专业覆盖了计算机硬件和软件部分，但更加偏重于对计算机理论以及软件设计方面的研究。

报考提醒

各个学校由于传承不同，在专业方向上会有很大的差别，比如山东大学、广西大学偏重软件工程方向，南京工业大学、江苏科技大学偏重嵌入式方向，天津大学、上海金融学院偏重信息技术方向等等。考生报考时须注意。

专业基础课程

专业基础课一般包括电路原理、数字逻辑、数字分析、通信原理概论、模拟电子技术、计算机系统结构、计算机网络、高级语言、汇编语言、数据结构、操作系统、编译原理、系统分析与控制、信号处理原理等。

实践性教学环节包括电子工艺实习、硬件部件设计及调试、计算机基础训练、课程设计、计算机工程实践、生产实习等。

学长提示

该专业既可以授予工学学士学位，也可以授予理学学士学位。在大一的时候计算机学科的特点，你没必要急着去学习各种新鲜的技术，而是要先把高等数学学好。因为学好数学，决定着将来你是一个“大牛”还是一个能熟练操作编程语言的工人。

就业简述

1.该专业的就业面广，毕业生主要在电信服务商、通信设备制造企业、软件企业等单位工作。银行也比较喜欢招收本专业的学生。

2.由于大量学校盲目开设此类专业，其培养出来的人才也是良莠不齐，如果选报学校不当，学生毕业后只能去从事卖电脑或维修电脑的一般工作。

3.主要的四个职业方向：

(1)软件工程师:从事软件开发等相关工作。

(2)嵌入式开发工程师:从事数据产品嵌入式(底层)软件的开发和设计工作。

(3)网络工程师:从事计算机信息系统的设计、建设、运行和维护工作。

(4)信息化工程师:从事公司外围设备、网络、网站、电子设备的管理工作。

职场须知:与计算机相关的职业基本上都属于“年轻人的事业”，从事此类工作着实累人，熬夜加班是常有的事，而且淘汰率极高。

学校推荐

1.专业龙头学校

清华大学

国家级特色专业，全国首批国家重点一级学科，该一级学科下包含有计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术三个二级学科，这三个二级学科同样为国家重点二级学科，学校是全国少数拥有全部重点二级学科的单位之一。同时，计算机系还是“智能技术与系统”国家重点实验室的主要依托单位。

电子科技大学

国家级特色专业、有博士后流动站。计算机科学与技术一级学科在2012年国务院学科评估中名列第12位，2017年在美国的US News全球工科学科中排名第54位，进入ESI前3.53%。

国防科学技术大学

在2002年和2006年的全国一级学科整体水平评估中分别排第一位和第二位;计算机系统结构是国家首批重点学科;计算机软件与理论和计箅机应用技术是国家重点学科;计箅机科学与技术学科是国家首批一级重点学科。

北京航空航天大学

国家重点学科、国防科工委重点学科、北京市重点学科、一级重点学科，计算机科学与技术获批工信部两化融合特色重点学科。

哈尔滨工业大学

国家重点学科，目前，计算机科学与技术学院拥有计算机科学与技术国家一级学科、7个博士点和7个硕士点、1个博士后科研流动站、1国家级教学团队、1个国家级创新团队。

2.实力特色院校

浙江工商大学（原商业部直属）

国家级特色专业、浙江省省级重点建设专业、浙江省本科“十二五”优势专业建设项目。拥有浙江省实验教学示范中心——计算机技术与工程实验中心。学校在2015年参加了CCF专业认证，认证采用与国际接轨的严苛统一标准，这味着学校培养的学生可以在相关的国家或地区按照职业工程师的要求取得工程师执业资格。

重庆邮电大学（原邮电部直属）

国家级特色专业，列入国家“卓越工程师教育培养计划”和留学基金委优秀本科生国际交流项目。所在学院是中国人工智能学会粗糙集与软计算专业委员会的挂靠单位，是重庆计算机学会、重庆市人工智能学会副理事长单位等，承担国家自然科学基金、国家“973计划”、国家“863计划”、科技部“攀登计划”、国家发改委专项项目等近30个国家级科研项目。

山西大学

国家级特色专业、山西省品牌专业，具有博士后科研流动站、一级学科博士点、一级学科硕士点。所在学院的实验室面积为2350平方米，科研及教学用小型机、工作站、微机及其他设备1450台(套)。学院的图书馆拥有专业书籍2万余册，国内外学术期刊45种，拥有IEEE会刊、万方数据库等24种国内外电子资源。

武汉科技大学

国家级特色专业、湖北省重点学科，具有一级学科硕士学位授予权，是计算机技术工程硕士学位授予单位计算机学科的特点，大学专业解读——计算机科学与技术，湖北省计算机科学与技术“楚天学者”特聘教授唯一设岗单位。

天津理工大学

国家级特色专业，有计算机科学与技术一级学科博士、硕士授予权，拥有“计算机视觉系与系统”省共建数角重点实验室、通信器件与技术教育部工程研究中心等实验。

其他：南京邮电大学、长春理工大学、上海理工大学、武汉理工大学、桂林电子科技大学、杭州电子科技大学等。

3.实力特色院校

河北科技大学

河北省重点学科，高分辨率实验室为省级工程实验室，《微机原理与应用》为省级精品课程。近年来，学校在全国大学生电子设计竞赛中获一等奖五项、二等奖两项的好成绩。毕业生良好的专业素养、较强的实际动手能力受到社会各界尤其是党政机关、电信、金融、部队等系统的欢迎。

沈阳理工大学（原兵器部直属）

省级重点学科，在计算机网络故障诊断及远程维护、图形图像技术等领域取得了国内领先的科研成果。所在学院积极投入科学研究，近年来承担及完成了国家“863计划”、“973计划”、国家自然科学基金、国防预研等国家级科研课题40余项，总装基金、省科技厅、教育厅等省部级科研课题60余项以及其他市级和企事业合作课题120余项。

太原科技大学（原机工部直属）

国家级特色专业，计算机实验教学中心为西省实验教学示范中心，拥有—级硕士点。所在学院拥有教育部高等学校计算机课程教学指导委员会委员1人，多名教师在中国计算机学会等国家级学术团体担任社会职务。与上海浦东软件园、青岛软件园、大连软件园以及北京中软国际、浪潮集团等国内著名IT企业建立了稳定的校外实习基地。

辽宁师范大学

国家级特色专业，具有一级博士授予权。学校面向大连，与大连华信计算机技术有限公司共建了软件外包工程实践教育基地，与东软集团大连公司共建了软件工程教育云创新中心;与日电电子(中国)公司共建了NEC——辽宁师范大学嵌入式系统联合实验室，与美国媒体设备商AVID公司共建了AVID培训中心，与香港科讯交流有限公司共建了科讯人才培养基地。学校与企业搭建的产学研合作的桥梁为学生的就业提供了绿色通道。

其他：兰州理工大学、西北民族大学、三峡大学、北京信息科技大学、北京联合大学、天津师范大学、内蒙古科技大学、渤海大学、北方民族大学等。

独立/民办学院：上海建桥学院、武昌首义学院、齐鲁理工学院、山东英才学院、大连东软信息学院等。