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(上面讲到杨纪珂从美国原子弹的秘密研发项目到蒙特卡罗方法及数理统计)讲到这儿,杨先生忽然换了语气,眼睛亮了,像要带他们去看一样宝贝。“你们知不知道,知了的翅膀——就是那小管子,刚出土的时候软趴趴的,几分钟就硬化定型,张开飞走。你们琢磨琢磨,这翅膀的结构,薄得跟纸似的,却能扛住高速振动,为什么不断?”台下有人嘟囔:“天生的呗。”“天生的?”杨先生一笑,“天生的背后是亿万年进化筛出来的最优解。还有牛腿骨——你们杀牛看过吧?中间是空的,外壁有棱有角。巴黎铁塔——埃菲尔那个铁架子,为什么设计成那个模样?跟牛腿骨的结构是一个道理:用最少的材料,扛最大的力。”他在黑板上唰唰画了个牛腿骨的截面,又画了个铁塔的骨架,旁边标了应力线。“还有更绝的——把鸟标本放到风洞里吹风,观察为什么阻力小。鸟的翅膀前缘厚、后缘薄,上表面弯、下表面平,气流过了产生升力。你们看飞机翅膀,不就是这个道理?这叫仿生。大自然就是一台跑了几十亿年的计算机,把生物一代一代地试错、淘汰、优化。强的活下来,弱的被干掉。遗传、变异、选择——这就是进化的算法。”他停了一下,目光落在那群工人身上:“你们想想,工厂生产为什么不能也这样?一个工厂把那么多精力放到生产管理上,为什么不能仿照生物进化的规律——不断在质量容许范围内,改变产品的‘遗传变异’,让产品一代一代沿着优化的梯度方向,不断微调、不断更新?现在叫这个叫‘遗传算法’、‘进化计算’。说白了,就是把产品的参数当作‘基因’,在允许误差范围内让它们交叉、变异,用数值计算代替一轮又一轮的设计制造。哪组‘基因’表现好,就留下来;不好的,淘汰。几代之后,你得到的就是最优解。我甚至希望,工厂能有一个专门的部门,从统计角度来搞产品的微调。不用每次都重新设计、重新开模、重新试产——用正交表、用回归、用蒙特卡洛模拟,在电脑里就把这条路走通。用数值计算代替设计制造,这就是未来的方向。”这句话,像一颗火种,落进了台下那些工人心里。他们不懂什么叫“遗传算法”,但杨先生描述的那个画面——让产品像生物一样“进化”——让他们隐约觉得,自己手里那些笨重的机床和零件,好像突然有了生命的方向。
课快收尾,杨纪珂突然把粉笔一搁,说了句让所有人没想到的话:“这些回归、检验、蒙特卡洛,手拉计算尺三个月能算一本账。要想快,得用数字计算机。别被这个名字吓倒——计算机肚子里没神仙。”他伸出两只手,扳指头数:“第一,全加。两个数带进位加一块。第二,半加。不管进位的草草加法。第三,移位。数往左挪一位乘2,往右挪一位除2。第四,判断。比对大小,成立走左边,不成立走右边。第五,转移。跳回去再来一遍。第六,循环。同一段指令跑它八百遍。”他把手一摊:“就这几十个动作,像灶台上的铲、翻、颠、盛。把它们排排队,写成程序,几百万次骰子它就替你掷了。机器蠢,但不怕累;人聪明,但别跟它比耐力。”台下那群工人听得一愣一愣的。他们之前连“计算机”三个字都觉得是天外之物,经杨先生这么一掰扯,忽然觉得——这东西,好像也没那么神秘?
那堂课后不久,就有了一群工人和技术员混合体的“参观团”,揣着杨纪珂先生讲座的听课笔记和后面密密麻麻的自学笔记,跑到试制计算机和应用计算机的单位去开眼界。他们嘴里努力蹦出那些崭新的名词——BASIC、FORTRAN、算法、编程——试图尽量准确地发音,好让自己看起来像个“圈内人”。可底子太薄了。当人家专业人员一遍一遍讲解BASIC如何如何的时候,这些“混混”跟人家套近乎、还嘴搭腔,坑坑唧唧地鹦鹉学舌,把BASIC说成了“白洛克”。连他们自己心里也不明白——“什么是白洛克?”其实他们的心还在某个鱼雷厂。在那里,他们刚刚美餐过的大公鸡品种就叫白洛克,肥美,有滋味,念念不忘。刚刚擦过的嘴巴还油光闪亮呢,于是把那只大公鸡和BASIC语言搅成了一锅粥。人家说“写个BASIC程序”,他们脑子里浮现的是一只肥母鸡在下蛋;人家说“运行BASIC”,他们听到的是“炖了白洛克”。这成了他们之间多年津津乐道的笑谈。后来杨纪珂先生听说这事,在另一场讲座里笑着学他们的腔调:“白洛克语言,下蛋多,跑得快!”全场喷茶。
但笑归笑,那群人真动了手。1972年在西北工业大学听杨纪珂讲授统计力学的那一批工人,后来真把课堂上的火种带回了云南的那个鱼雷发动机厂。杨纪珂教授的讲座,像一根火柴划亮了夜空,点燃了他们对统计方法用到工厂里的热情。他们立即在新的鱼雷测功器研发上提出了使用新传感器和电子计算机回归分析方法的构想。1975年,他们用三个月做出了集成电路传感器,装到鱼雷厂功率实验台上试验。在总装实验车间,他们和车间技术负责人李宣一起整理大量试验资料——那些数据堆起来像小山,他们就用手里的计算尺,一条一条地拉,一遍一遍地算。同时在杨纪珂老师提供的线索指引下,他们勇敢地走入昆明大学计算机实验室。揣着用三个月拉计算尺得到的初步结果和算法,求那里的老师协助编程。BASIC也好,白洛克也罢,他们不管叫什么,只管把问题塞进去,把结果等出来。后来又得到西工大、交大、西大、西安光机所多方专家教授的支援,通过数值模拟摸清了燃烧室内爆燃的规律,得出了解法。那群“走进瓷器店的大象”,终于在科学的殿堂里找到了自己的位置。
岁月悠悠。几十年过去了。那群参观着人家人家制造的计算机和操作系统研制的时候居然还能满口大言不惭地把“BASIC”误读成“白洛克”的浑小子,后来真有人走进了科研和教育的殿堂。当他们自己站在讲台上,向千百双渴望知识的眼睛讲授计算机知识、计算机推理和数学模拟的时候,杨纪珂先生的那一堂课还历历在目——一颗骰子掷出了蒙特卡洛,一条斜线拽回了高尔顿的回归,一只知了翅膀的硬化揭示了仿生优化的密码,一张正交表把上万次试验缩成十几行,几十个移位和全加拼出了一台计算机。一堂好课程足以改变人生轨道;而一位肯把数学讲成故事的先生,是把轨道扳道岔的人。那只“白洛克”公鸡和BASIC语言的美丽误会,成了他们青春里最温暖的注脚——笨拙,却真诚;粗糙,却滚烫。而杨纪珂先生站在讲台上的身影,和那句“用数值计算代替设计制造”,成了他们一辈子也忘不掉的光。
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