感恩,这飞驰的时代

—  我和控制论教研室

袁震东

邓小平的改革开放政策,和信息时代的飞速发展,使我们在八、九十年代做了一些有益于现代控制论发展的事,并在国内享有一定声誉,使我们在老年时,增加了许多愉快的回忆。 我们感恩,这飞驰的时代。

数学系控制论教研室是上世纪七十年代建立起来的。其成员是一批敢于做“第一个吃螃蟹人”的部分青年教师,来自原微分方程教研室、函数论教研室和概率统计教研室, 笔者原是概率统计教师,有幸成为该教研室的成员。

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数学系老教授协会2014年迎春座谈会后,部分教研室成员合影。

自左至右:袁震东、毛羽辉、杨庆中、陈效鼎、阮荣耀

八十年代,我们在上海、北京、山西忻州,甚至在南京民国总统府做推广现代控制论(包括系统辨识)的科学报告,参加科学院与自动化学会组织的培训教学工作。 出版控制论教材和专著、译著,发表百多篇学术论文。七十年代末我们为上海宝钢提供自动化人才如卢立铭、马亚平等。我们组自1978年招收研究生起,培养了许多研究生。 我们的研究生中有后来成为大学校长的王行愚教授,有在美国成为终身教授的吉明,有在加拿大维多利亚大学执教并多次回国讲学的陆吾生教授等等。对于这些成绩, 我们感恩已故的张钟俊院士和华东理工大学的蒋慰孙教授的诸多帮助。张院士告知笔者,我国将派代表团参加1979年系统辨识国际会议, 并建议我把系统辨识综述(论文阅读总结)直接寄往教育部,使笔者能参加那次国际学术会议,就在那次会上,找到了以后出国进修的导师。 上面提到的王行愚、韩正之,都是在我们室获得硕士学位后,在蒋慰孙教授指导下获得博士学位的。

2003年的一天,笔者在长风公园散步时,遇到我系的原系主任曹锡华先生。我说,“现在的青年教师真厉害,他们出了那么多论文,我真自叹不如”。曹先生安慰我说, “他们的条件与你们当时的条件不能同日而语”。与曹先生谈话总是使人心情愉快。

这次谈话使我想起了,控制论教研室初创的日子。我们研究过线切割机的编程,曾经用晶体管研制过一台专用计算机—控制切割钢板用的积分机。 1975年我和组内几位同事一起在上海钢铁十厂,研究计算机控制,企图用只有2K内存的图强一号计算机来控制有三个机架的连续轧钢机,结果没有成功, 这次失败也成了日后学习和研究控制理论的动力。现在一个手机也有3G内存何至2K的千、万倍,今天想起来当时的企图是那样的可笑!

然而我组的郑毓蕃、王家声老师用现代控制理论控制单晶硅生产获得成功先声夺人,稍后阮荣耀老师等分别在上钢五厂搞成了多输入多输出退火炉炉温控制,提高了产品质量, 受到国内控制论界的好评。与此同时我们的控制理论水平也通过讨论班相互学习,取得了长足的进步。

八十年代开始,我组郑毓蕃、胡启迪和我陆续分别出国进修,使我们获得了深造的机会。

中科院郭雷院士、北京大学黄琳院士、清华大学金以慧教授在九十年代一次国际自动控制联合会(IFAC)大会上,在报告《自动控制在中国的某些近期发展》中, 向世界各国控制论界介绍了我国近20年的自动控制进展,其中也提到华东师大控制论教研室研究工作,今摘录如下。

“利用微分线性向量研究了非线性可观察性问题,并用统一方法处理了线性与非线性逆(郑毓蕃与曹立,1993)。利用某些非线性特性,开发了“自抗扰控制器” (韩正之原我组研究生,现上海交通大学教授,1988)。
八十年代中期,袁(震东)及合作者研究了线性随机系统“黑箱”传递函数的辨识问题,证明了传递函数估计的协方差等于信噪比的渐近公式(数学公式略)。”

这里提到笔者的论文合作者。其实他是笔者在瑞典进修时的指导教师莱纳特·荣教授。他是瑞典皇家科学院的院士,皇家科学院是诺贝尔奖的评定机构。 莱纳特是国际著名的系统辨识权威,曾在国际自控联长期担任技术委员会主任职务。

因为莱纳特·荣在美国斯坦福大学工作过,根据斯坦福的规矩,不论学生或进修教师,对任课教师一律直呼其名。因此我们都称荣教授为莱纳特, 包括他那个当时只有6岁的小儿子也不叫爸爸,而叫他莱纳特,这让我有一种滑稽的感觉。1981年深秋,正当橡树叶变成金黄色的时节, 笔者来到了距斯得哥尔摹仅百多公里的林雪平大学自动控制系。那时我44岁,莱纳特(下面简称莱)比我小9岁,但我十分尊敬他。因为, 我知道他用反例推翻了系统辨识界的5个错误结论,这是过硬的学术工作,所以他这么年轻就当上了教授。在林雪平见面后,

袁:“我来这里怎么干?”

莱:“先熟悉这里的计算机,并做一些数字仿真计算,增加对系统运动状态的感性认识。”

袁:“这里的计算机用巴斯卡语言,我没有学过,要不要去听巴斯卡语言课。”

莱:“No, Its days work”意思说,不用听课,自学几天就能掌握。

这便是我最早的进修学习的时刻。1981年的冬天很快过去了。82年春,笔者向莱要研究课题。第二天,他在我桌子上放了一篇论文,并用红笔在一行字的下面划了一道红线。 笔者立即打电话给他,问他这是不是论文题目。

莱:可以算是,你把划红线的那句话,好好理解一下,不必读全文。

袁:这句话我化几分钟就读完了,能不能指点一下参考文献。

莱:抱歉,没有这方面的任何文献。

莱经常参加国际学术会议,对当时的研究动态了如指掌。我应该相信他。但我对着划着红线的那行字,苦思冥想,无从着手。于是,我就是约时间与莱谈话, 我要了解莱出题的真实意图,经过几个月的思考和三次谈话,我终于弄清了题目的真实含义是如何从数字采样所得的离散数据来获得系统传递函数估计的工程意义(频率特性), 弄清了意图,工作就有了方向。经过差不多一年时间的艰苦工作,终于获得了第一个结果,笔者写了两页草稿放在莱的信箱里。莱见到后不久,莱用电话告诉笔者,结论是正确的。 1982年冬,莱纳特在美国控制与决策(CDC)会议上报告了我们的结果。再经过莱与笔者一年时间的修改和拓展,最后成为我们合作的四篇论文,在国际控制论杂志发表, 其中两篇是国际上最高级别的控制论杂志。

在莱纳特·荣指导下做研究的日日夜夜,是我一生中最有意义的生活,使我懂得了什么是真正的科学研究。所以在我内心,一直感恩于莱纳特·荣教授。 八、九十年代笔者成为三届IFAC系统辨识会的程序委员,负责部分国际会议的论文审查工作,完成四项自然科学基金项目。

1988年莱纳特来华东师大讲学。下图是袁运开校长与数学系主任陈志杰草拟在赠送的国画上题词,坐在他们对面的是莱纳特·荣教授。

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笔者还要感恩,在控制论教研室与同事们相处的日子。首先,笔者感恩胡启迪教授,他在任数学系主任、上海市考试院院长之前,是我们的教研室主任,后来笔者才接替了教研室工作。 他注重发挥室内教师的作用,先人后己,组织我们一起攻读控制理论,他是我组三个出国进修者中最后一个出国的。

笔者还要感恩毛羽辉、杨庆中、陈效鼎等老师,感恩与他们的共同生活的美好日子,笔者在他们身上学到许多东西。毛羽辉执笔汇总,出版了我组第一本控制论教材 《现代控制理论引论》,毛老师备课认真,讲课深受学生欢迎。他在美国探亲时接到电子系曾听过他课的毕业生告诉他,该生在高科技公司工作时应用学过的现代控制理论。 毛老师倍感欣慰。陈效鼎老师与我是同寝室的室友。他与笔者曾经共同设计过积分机,他设计输入输出等外围设备的电路,笔者负责设计运控设计,其实外围设备的控制更为复杂。 他淡泊名利、热爱科技、人极聪明,许多电路问题他都能迎刃而解。杨庆中研究数学问题非常深入,为人低调,深藏不露。正是同事们和睦相处,使我们的教学科研获得进展。 在那个时代,我们确实很少想到钱的问题,那时大家的工资很低,觉得够用就可以了。平时谈论也很少涉及钱的问题。我们这一辈人,包括做了大官的同学也都廉洁自爱。 我们控制论教研室更是如此。

回顾毕业至今50多年的经历,从事控制论教学、研究30余年。有时想如果我们组的老师70年代不改变研究方向,可能会在各自的研究领域作出更大成绩,改变方向是历史的选择。 但我并不后悔,因为我遇到了莱纳特,这个真正的学者。2010年前我们每年圣诞互寄贺卡,2010年后改为互致email。2012年圣诞他告诉笔者,他将在2014年退休, 因为他将进入古稀之年。2013年的圣诞他告诉笔者,上面又给他一笔基金,他还得干两、三年,还告诉笔者自动控制系的同事仍旧想念笔者(其实大部分是新人,认识笔者的也就三人)。 他在一本重要专著中8次提到我们共同获得的结果,这些结果到90年代末,还在被人引用(2000年后的笔者没有去查)。因此,笔者认为虽然我们的成果, 只是在学术界的小范围内被认知,但历史将保存它们。因为控制论是有用的学科。我们希望后继者能坚持控制理论的研究,为我国控制论研究的壮大,作出更大的贡献。

本文写作过程中胡启迪教授给了笔者很大的帮助,特此致谢。

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