北京计算中心数据处理的十年

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作者: 侯遵泽 1982年到1992年这十年，虽然我们物探所在廊坊，但我却一直工作在北京的地矿部北京计算中心。这段时光是美好的，是炽热的，是令人难忘的，......曾任物探三室主任和物探所副所长的刘文锦教授级高工，真诚善良、乐于助人、富有思想，是一个思维敏捷、善于创新、具有战略眼光的科技工作者和敢为人先、勇于开拓的领导。他在1981年提出并设计了“区域重力资料整理处理与成图自动化系统”（简称RG81系统），在全国范围内，开启了重力资料处理的先河。刘文锦老师善于捕捉社会与行业需求，倡导应用研究，围绕社会和经济效益开展了一系列卓有成效的工作，例如率先开展海底重磁测量，率先开展航空重力测量（实验）等等。RG81系统，说白了就是一个计算机软件系统，这个系统的功能包括野外采集数据的整理录入、数据分类存储、重力异常的各种计算与处理方法以及成果的提交、处理结果的计算机绘图。上世纪80年代初，计算机普及程度非常有限，要做这个项目，只能到地矿部北京计算中心，刘文锦、奚家鉴等经过各方联系，在北京计算中心的M160计算机上注册了自己的账户并在计算中心的招待所租了房。我1982年7月山东大学计算数学专业毕业后分配到了物探所，我的专业特长正适合做这个项目，于是就分到了三室。同年的11月5日，在奚家鉴老师的带领下，我来到了北京计算中心，常驻了下来。记得当天就有宁夏物探队的“老干部”、吉林物探队等前来找我们处理资料的同志在等着我们。我参与了奚老师与他们的工作交流，逐一记下了将要开展的工作: 数据录入、校对整理、做多种方法的数据处理（其中有的方法，例如移动平均、趋势分析等需要编写新程序）、绘制各种处理结果图件。奚老师工作认真细致，工作安排就像编写好了的程序那样，井然有序，他的言传身教使我很快进入了角色，大学毕业设计时对计算机使用的珍惜与渴求形成的上机紧迫和严谨的习惯，促成了我工作的高效率，赢得了奚老师、刘文锦老师和大家的满意。我们这个物探三室北京计算工作小组（1982年的时候，常驻北京的是刘文锦、奚家鉴和侯遵泽，1983年又增加了罗壮伟）的任务是开发各种计算、处理和计算机制图软件，与此同时，面向全国物探队和其他部委，根据行业规范及他们的需要，做重力资料处理。当时，M160机的用户非常多而广，其中有:中国科学院九所，地科院各研究所、北大、清华、地质大学、石油大学、冶金研究所、航遥中心、物探所等几十个在京单位，还有同济大学、长春地质学院、青岛海洋地质所等多家外地院校、科研院所等单位。这台M160机是并行的多用户服务式计算机，外部设备比较齐全，外联纸带机、五寸软盘、卡片作业输入器、打印机、磁带机和绘图仪等，运行速度30W次/秒，虽然速度不是很快，但很多性能非常好，例如，每个作业都能给出编译、运行的时间等有用的信息。机房有专门的操作员将用户的作业送进去，再把计算结果打印拿出来，只有包机的时候才可以自己进机房操作。通常是一年开、关一次（大年初三开机，除夕下午关机）。一年中，每天从早8时到晚10时，用户们都是同时上机，各送各的作业，晚10点至早8点，用于包机，包机都必须提前几天预约（至少1个小时，最多10个小时）。我们上午上机，下午整理打印出来的结果和做再上机的准备工作，经常半夜包机。我们的工作也按计算机开关的节奏安排，初三去北京，除夕下午回廊坊，我爱人孙培香没调入物探所之前，除所里有事偶尔回来外，我基本上都是在北京，每天就在机房——招待所的房间两点一线奔波忙碌着。那些日子，工作是高度紧张的，因为机时很贵（M160计算机的CPU一小时240元，包机每小时80元），白天的公共上机，送上一个作业，紧接着就得准备下一个作业；包机更不能让计算机闲着，要保证满载运转，事先把一个个作业充分准备好。彼时，全国大量的重力资料亟待处理、提交成果报告。于是，他们纷纷、络绎不绝地来到北京、找到我们为他们处理。我们的这些客户包括全国各省物探队和石油、冶金、煤炭、地震等部门和单位。 客户带来的数据都是打孔在五孔纸带上的，一个省物探队一次就会带来一大箱子，50——100盘不等，每一盘读进去、打印出来进行校对，改错可就太麻烦了，要找到纸带的出错处，用剪刀剪、补孔板打孔、胶水粘贴，修改好一盘纸带上的数据，费时较长。针对这个情况，我与奚老师及时地开发了一个应用程序，每盘纸带只要读一次即可，从此以后，再也不需要剪刀、胶水和补孔板了！极大地提高了工作效率。我们的这种方法程序，在全国范围内得到了迅速、广泛应用，使穿孔纸带数据的纠错处理结束了剪刀、胶水时代。为各个单位做的处理主要包括地形改正、移动平均、趋势分析、解析延拓、高阶导数、方向导数以及绘制各种结果的等值线图。除这些常规处理以外，客户们（大多都是各单位技术负责等专家学者）不断提出新想法和要求，我们也积极主动地了解、满足他们的需求，解决他们提出的各种问题。当时客户提出的问题比较多，需求更多，需要我们编写很多实用的应用程序，为此，经常是绞尽脑汁钻研算法、编写程序，往往睡梦中一骨碌爬起来摸黑记下想法，天亮后再整理、修改、编写、上机求证。就这样，我们不断地解决着客户提出的问题和要求，程序越来越多，系统不断丰富完善。与此同时，密切关注国内外动向，开展新方法技术研究，力求在这一领域保持领先地位。 1990年6月，在去北京的高速公路收费站路口留影。中间刘文锦，左侧罗壮伟、高素花，右侧侯遵泽、孙培香 随着工作的深入和时间的推移，我们的软件越来越丰富，新的方法技术不断在我们手中实现。例如开发的三角网方法绘制等值线图软件，满足了当时全国1/50万、1/100万重力资料处理和成果图提交的需求。三维重力异常的计算，研究采用的新算法体现了高效能，一个包机10小时没有做完的作业，仅用3分42秒就做了出来！大大地助力了三维重力异常正、反演人机交互的实现。随机数据网格化的快速计算方法，从理论上得到了最优的分条分块方法，比之前广泛采用的软件的计算速度提高了几十甚至上百倍。后来这个方法软件成为了图像处理的通用软件，是我们在计算技术科技进步上的重要贡献之一。重力异常的线性规划、非线性反演等等多种新方法也相继满足了客户的需求。这些好的算法，都通过文章分享给了同行，创造了社会价值，引领了行业进步。这些开发出来的成熟的软件系统，自1987年起（1987年，我赴新疆，把我们的第一套完整的重力数据处理方法软件移植到了西北石油局的T32工作站上，从此，他们具有了自己的重磁数据处理能力），陆续移植到地矿、石油、冶金、地震等部门，也被移植到了千千万万个现代个人计算机上，在以后直至现在，发挥了或正在发挥着广泛的、重要的作用。我们积累的成果数据，从1986年起陆续提交给了部物探局，为建立全国重力数据库提供了基础数据。及至1992年，在刘文锦的领导、部署下，我们在北京计算中心的十年期间，接待了上述部门和单位共计上百个（次），开发研制了重磁数据处理、解释的多个先进的方法软件，完成了包括“重力资料解释方法研究”、“1:400万、1:250万中国大陆布格重力异常图”等多项国家、地矿部重点项目，取得了丰富的科研成果、社会效益和经济效益。也为后来开展的各项工作奠定了理论与物质基础。这个时期我们的科研成果多次获得地矿部科技进步奖；我们参与的刘光鼎院士负责的《中国海域及其毗邻地球物理系列图》项目，更是获得了国家科技进步二等奖。“重力场分解”这一困惑整个世界的疑难问题，也是这个时期我们一直牵挂在心、想解决而未解决的问题，终于在后来我的博士论文工作中得到了较好地解决，所取得的“重力异常的小波多尺度分析”成果，几十年来被作为行业内最先进的方法技术而广泛采用，这与那十年的“想解决”不无关系，也可以说是那个时期埋下的种子而后经过新鲜营养孕育而成的结果。1985年，奚家鉴老师就任了地矿部物化探软件中心主任（部属的这个软件中心设置在我们物化探所）；1988年，罗壮伟同志读了长春地质大学的研究生；我1989年读了北京大学的研究生（导师是徐振邦教授和林存山教授。在北大的那三年，由于离得近，我仍然兼顾着北京计算中心的工作，我们的工作场所依然保留着）。后来，奚家鉴、刘文锦、罗壮伟相继担任了物化探所的副所长，我于1994-1997年师从杨文采院士和刘家琦教授入读了哈工大的博士（也就是在这个时期，开创了“重力场的小波多尺度分析“方法技术）。物化探所三室北京计算中心工作站的我们四人，都得到了很好的发展。 三室的同事，自左至右依次为: 熊寿庆，刘文锦，李元厚，郝文俭，侯遵泽，张喜丰，卢景奇，刘旭华，朱金路 在北京计算中心的十年，是广泛涉猎的十年，是不断创造的十年，是具有丰厚收获的十年。尽管工作很累很辛苦，但我的感觉是幸福的，因为所学即能所用，工作起来如鱼得水，编写出来的一个个程序，即刻就会得到验证、使用，并发挥作用、得到认可，还有什么能比这个更幸福？ 备注写到这里，只能算是简述了1982-1992那十年的工作梗概，而其中的工作与生活中的酸甜苦辣以及社会影响、产生的效益、发挥的作用，每个人的理想信念、艰辛与付出等琐碎事情和深层次的、对后人有借鉴意义的东西都还没有或者很少涉及到，绝对是挂一漏万！（例如，我爱人的调动，刘老师让我安心工作，他跑前跑后给办理，有一次一天内从廊坊到北京竟然跑了两个来回；为了接待急于处理资料的客户，女儿出生后5天就离开在山东的妻儿返回北京；1989年5月-6月一个多月期间，女儿生病住院在北京儿童医院，所党委书记高俊生、副所长奚家鉴、刘文锦以及团委书记王梅珍等所领导、三室的领导和同事们多次到医院看望，辽宁省物探队和广东省物探队来处理资料的同志，多次跑到医院看望、商讨工作，我也每天回到计算中心上机、处理；......）我还要说的是，这十年在北京计算中心共事的刘文锦、奚家鉴、罗壮伟等同志，都对我很好，都对我有不同程度的帮助，都是我人生中的贵人！感谢丁峙的长篇报告文学《打开地球之门》，促使我回忆了这点滴！