清华计算机系成立60周年:智圆行方,硕果累累

清华计算机系成立60周年:智圆行方,硕果累累

时间:2020-03-23 15:49 作者:admin 点击:
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智圆行方——清华大学计算机科学与技术系系史

第二册(2009-2018)

吴建平1

自1958年清华大学自动控制系建系以来,经历了栉风沐雨,砥砺前行的历史沿革:1970年自动控制系更名为电子工程系,1979年又更名为计算机工程与科学系,1984年再更名为计算机科学与技术系(以下简称计算机系)至今。

1994年学校决定吴建平等计算机系教师为主成立清华大学信息网络工程研究中心,2012年更名为清华大学网络科学与网络空间研究院(以下简称网络研究院);

2001年学校决定孙家广等计算机系教师为主成立清华大学软件学院;

2007年学校决定姚期智先生等计算机系教师为主成立清华大学理论计算机科学研究中心,2011年更名为清华大学交叉信息研究院。

清华大学计算机系、软件学院、交叉信息研究院和网络研究院四个院系分工负责、相互支持,共同承担了清华大学计算机科学与技术、软件工程和网络空间安全三个国家一级学科的建设任务,构成了清华大学计算机学科。

六十年一甲子,岁月铭刻的既是清华大学计算机系六十年的奋斗拼搏史,也是清华大学计算机学科的光荣历程。十年前,我们在计算机系成立五十周年之际编纂了系史,命名为“智圆行方”。

先秦《文子·徵明》有言:“智圆者,终始无端,方流四远,渊泉而不竭也;行方者,立直而不挠,素白而不污,穷不易操,达不肆志也”,既是对计算机学科奋斗发展历史的总结,更是对辉煌未来的展望。

因此,在编纂六十周年系史之际,我们仍然沿用“智圆行方”的命名,激励我辈发扬光大先贤们未竟的事业,弘扬传承我系深厚的精神底蕴,为实现建立世界一流计算机学科的目标继续拼搏、不懈奋斗。

本书延续前五十年系史体例,主要收录2009年至2018年这十年间的主要历史性事件。在历经第一个十年的“基业初创”、第二个十年的“艰难前进”、第三个十年的“调整提高”、第四个十年的“更上层楼”、以及第五个十年的“奔向一流”之后,清华大学计算机学科在第六个十年里实现了“迈进前列”。

过去十年里,清华大学计算机学科在国内外计算机学科评估和排名中表现突出。在教育部组织的两学科评估中,计算机科学与技术学科均保持首位,2012获得第一,2017年获得A+;软件工程学科2012年获得并列第一,2017年获得A。

在国际计算机学科排名中,QS世界大学计算机学科排名从2012年的全球第35名,上升到2018年的全球第20名;US News世界大学计算机学科排名从2015年的全球第7名,上升到2018年的全球第1名。

在2010年清华大学组织的计算机学科国际评估中,由图灵奖获得者、美国康奈尔大学John Hopcroft院士担任主席的国际评估委员会认为:“清华大学计算机科学与技术学科已经崛起成为世界级(world-class)的计算机科学研究与教学机构之一” 。

2017年由中国人民政治协商会议第十二届全国委员会副主席陈元学长担任主席的清华大学计算机学科顾问委员会首次会议上,顾问委员们指出:“清华大学计算机学科取得了长足的进步,已成长为中国大学计算机学科建设的引领者和一所位居世界前列的计算机研究与教学机构”。

可以说,过去十年清华大学计算机学科在学科建设、教师队伍、科学研究、教育教学、学生培养和国际化建设等方面高速发展,取得了若干具有里程碑意义的成绩,逐步迈进了世界计算机学科的先进行列。

因篇幅所限,下面仅就清华大学计算机系的情况择要介绍如下:

一、在学科建设方面,规划先行目标明确、谋定后动迈进前列。

计算机系负责“计算机科学与技术”一级学科、支持“软件工程”和“网络空间安全”两个一级学科的建设工作。“计算机科学与技术”是我国首批设立的国家重点一级学科,而“软件工程”和“网络空间安全”均为国内首批设立的国家一级学科。

计算机系坚持“放眼世界、服务国家、规划先行、谋定后动”学科建设思路,根据学校发展战略,先后制定了“清华大学计算机系十二五学科建设规划”和“清华大学计算机系十三五学科建设规划”,明确了“均衡发展、重点突破、分类管理、理顺体制”指导思想和“2020年达到世界学科排名前20-30名左右”发展目标。

经“清华大学计算机系十三五学科建设规划”优化后的八个重点学科方向为“互联网体系结构、网络空间安全、高性能计算机系统、数据与知识工程、软件工程与系统软件、计算机图形学与多媒体、普适计算与人机交互、人工智能与智能信息处理”;

新增的二个交叉学科方向为“类脑科学与计算、量子计算与软件”;三个重大项目方向为“E级高性能计算机系统、安全可信的下一代互联网、人工智能重大应用”。

计算机系2009-2018年在学科建设方面的重要举措和进展包括:

1、2010年清华大学组织了对计算机学科的国际评估。顾问委员们指出“清华大学计算机科学与技术学科已经崛起成为世界级(world-class)的计算机科学研究与教学机构之一”,同时对学科发展提出了十条战略性建议。

2、2011年设立了“计算机系钟士模奖学基金”和“计算机系思源基金”。用于奖励计算机系特别品学兼优的学生和资助生活特别困难的学生与教师。

3、2012年成立了计算机系系友会和计算机系发展基金。广泛联系系友和社会力量,关心和支持清华大学计算机学科的建设。

4、2016年系友创建的搜狗公司向清华大学捐赠1.8亿元建设新的计算机系系馆,同时与计算机系联合成立清华大学天工智能计算研究院。

5、2017年“计算机学科群”列入清华大学“一流大学”建设方案并通过规划方案论证。

6、2017年成立清华大学计算机学科顾问委员会,并举行成立仪式暨第一次会议,顾问委员们指出:“清华大学计算机学科取得了长足的进步,已成长为中国大学计算机学科建设的引领者和一所位居世界前列的计算机研究与教学机构,在部分科研领域达到了世界一流水准”,同时提出六条战略性建议。

7、2018年在60周年系庆期间,召开“探究计算机科学本质,推动计算机学科发展”为主题的首届“全球计算机学科发展论坛”,国内外著名大学的计算机学院院长或系主任将出席本次论坛。

8、2018年清华大学成立挂靠在计算机系的清华大学人工智能研究院,张钹院士任院长。

二、在教师队伍方面,人事制度保障改革、优秀人才成长汇聚。

2010年学校启动人事制度改革工作,计算机系积极响应、主动先行。2012年开始制定计算机系人事制度改革方案,根据工科特点和计算机系情况,制定了始终兼顾“国际一流”和“国家急需”,始终坚持“保持优势”和“平稳过渡”的指导原则。

2013年,完成了“计算机系人事制度改革与教师聘任管理办法”(初稿),随后不断征求意见,修改补充完善。2014年计算机系成立“计算机系深化人事制度改革、加强教师队伍建设工作小组”,并召开教授扩大会征求意见。同年,学校正式批复“计算机系人事制度改革与教师聘任管理办法”,并召开会议正式启动计算机系人事制度工作。

到2016年底,历时两年时间,现有教师向教研系列过渡47人、向教学系列过渡7人、向研究系列过渡19人,基本完成了计算机系的人事制度改革工作。2017年开始,已经正常进行新系列教师的职称晋升和人才引进工作。

目前,计算机系教师中有教研系列58人、教学系列7人、研究系列23人。其中,包括中国科学院和工程院院士5人,国家海外高层次人才引进计划(千人计划)特聘教授2人和国家青年海外高层次人才引进计划(青年千人)入选者1人,教育部“长江学者奖励计划”特聘教授8人、讲座教授5人和青年学者3人,国家杰出青年科学基金项目获得者 14人和优秀青年科学基金项目获得者11人。

其中,近十年新增中国工程院院士1人(吴建平)和中科院院士1人(王小云),国家千人计划特聘教授2人和青年千人入选者1人,教育部“长江学者奖励计划”特聘教授3人和青年学者3人,国家杰出青年科学基金项目获得者8人和优秀青年科学基金项目获得者11人。特别值得一提的是,上述优秀教师中的大多数是在清华大学完成博士学业并留校任教的,这是计算机系潜心学科发展与教师队伍建设工作的重要成果。

三、在科学研究方面,攻坚克难国际一流、服务国家硕果累累。

近十年计算机系实现了科研成果从数量到质量的飞跃。在高水平学术论文发表方面捷报频传。2008年刚刚在国际高水平学术会议和期刊论文上崭露头角,2018年已经在国际高水平学术会议和期刊论文上大放光彩。

根据美国马萨诸塞大学(University of Massachusetts)大学的全球计算机领域高水平论文发表情况(CS Rankings)统计,清华大学计算机学科2009-2018年发表的高水平学术论文数量位列全球计算机学科第8位。

近十年来,越来越多的重要国际学术会议最佳论文奖或最佳学生论文奖被清华大学计算机学科师生斩获,越来越多的教师出任国际顶级学术会议的大会主席或程序委员会主席。

在服务国家重大战略方面成果丰硕。主持运行的我国完全具有自主知识产权“神威·太湖之光”超级计算机系统,连续4次位列全球超级计算机500强榜首,依托“神威·太湖之光”开发的超级计算机应用系统,连续2年荣获ACM国际超级计算机应用领域最高奖“戈登·贝尔”奖,实现了我国在该奖项上零的突破。

主要采用自主IPv6核心路由器研制成功的CNGI-CERNET2成为全球最大的纯IPv6下一代互联网,IPv6真实源地址验证技术和下一代互联网过渡技术及其国际互联网IETF标准世界领先。

若干人工智能和大数据方面的研究成果、系统和平台已经在国内外产生了重要影响。

2009-2018年,作为第一完成单位共获得国家自然科学一等奖1项、二等奖3项,国家技术发明二等奖5项,国家科技进步二等奖1项。

四、在教育教学方面,厚基础宽口径兼顾、国际研究创新并举。

计算机系坚持“宽口径、厚基础”的培养理念,实施通识教育基础上的宽口径专业教育,坚持理论与应用实践相结合,以创新意识养成为核心,培养世界高水平的研究型、复合型计算机创新人才。

计算机系共开设100余门本科生课程,80余门研究生课程,其中7门入选国家级精品课程,28门入选清华大学精品课程,数十本教材入选国家级、省市级和校级精品及规划教材,吴文虎、郑纬民、杨士强等被评为北京市教学名师。

计算机系注重教学理念方法与时俱进,积极投身席卷全球的大规模在线教育(MOOC)的浪潮,牵头研发了清华大学校级中文慕课平台,参与组建了教育部在线教育研究中心和清华大学大规模在线教育研究中心,并大力支持教师开设慕课课程,成为全校制作慕课课程最多和吸引学习人数最多的院系。在2017年认定的首批国家精品在线开放课程中计算机系共有6门课程入选,《数据结构》课程教师邓俊辉更是荣获“清华大学新百年教学成就奖”。

计算机系注重建立教育教学的国际视野,努力培育国际培养项目,2010年开始设置“先进计算”全英文硕士项目,2016年开始组织国际暑期学校,2017年开始设置全英文博士项目,面向全球招生。现已招收百余名国际学生,相当一部分学生来自英国剑桥大学(University of Cambridge)、英国伦敦帝国理工学院(Imperial College London)、英国伦敦大学学院(University College London)、法国巴黎中央理工学院(Ecole Centrale Paris)等世界名校。全英文项目中的部分课程荣获教育部“来华留学品牌课程”称号。

计算机系还积极支持全球创新学院(Global Innovation Exchange)(简称:GIX,下同)的建设,与美国卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)(简称:CMU,下同)合作开设了联合培养双硕士学位项目,与德国汉堡大学(Universitt Hamburg)合作开展了博士生联合培养,不断提升计算机系教育教学的国际化水平。

从2017年开始,计算机系、软件学院和交叉信息研究院组成计算机大类本科生统一招生,连续两年位于全校本科生招生质量前列。

五、在学生培养方面,立德树人三位一体、又红又专全面发展。

2009-2018年计算机系共培养毕业本科生1456人,博士生769人,工学硕士1384人,工程硕士900人。

计算机系经过实践探索建立了以“贯天、接地、通心、树人”为主要理念的基层党建工作理念和方法。在全面推进高等教育综合改革的关键性时期,确保师生员工团结一心,汇聚起推进改革和进步的正能量,为学科建设和人才培养中心工作保驾护航。

在基层组织建设、思想教育创新、关心在职及离退休教职工等方面开展了一系列行之有效的工作,确保了团结全体师生员工,促进学科融合,共同建设世界一流的计算机学科。在此基础上,探索建立了“全师生、全过程、全覆盖”的人才培养体系,统筹以教师队伍和学生工作队伍为主的教育力量,规划从本科生到研究生阶段的教育过程,培养了一大批肩负国家使命的治国栋梁,引领计算机学界潮流的学术大师,以及在业界叱咤风云的兴业之士。

通过学术新星培育计划、“计算未来”博硕论坛、“计算人生”系友论坛、园丁计划等培养项目,有力提升了学生的专业意识与创新能力。

在本科生培养方面,数十名本科生在国际顶级会议和期刊上发表论文;累计8次捧得清华大学学生科创竞赛最高荣誉挑战杯;近十年共有8个项目获得校挑战杯特等奖或一等奖,2017年获得全国挑战杯特等奖;“智能体大赛”成为风靡全国的人工智能算法舞台;计算机系学生超级计算机团队(简称:超算团队,下同)从2012年组建以来,在世界大学生超级计算机竞赛(简称:ASC,下同)、国际大学生超算竞赛(简称:ISC,下同)和全球超级计算机竞赛(简称:SC,下同)三大国际性大学生超算竞赛中累计获得10项冠军,在各参赛高校和机构中雄踞榜首。

在研究生培养方面,近年来也开始有多位优秀博士毕业生在美国哥伦比亚大学(Columbia University)、美国罗格斯大学(Rutgers University)、美国杜克大学(Duke University)、英国卡迪夫大学(Cardiff University)、德国哥廷根大学(Georg-August-University Goettingen)等世界著名高校获得教职。

六、在国际化建设方面,加强国际交流合作、培养全球高端人才。

全球计算机系师生在国际学术和产业舞台上扮演着越来越重要的角色。计算机系成为国际顶级学术大师、国际知名跨国公司专家学者到访我国的重要目的地,仅以2018年为例,为了庆祝建系六十周年,多位图灵奖获得者、美国和英国院士、ACM/IEEE会士等著名学者应邀来计算机系做系列学术报告,学术交流气氛热烈。

计算机系通过举办高水平的国际及双边学术会议和研讨会,鼓励师生走上计算机科学与技术的国际舞台,促进学科建设发展。近年来,一批在国内首次举行的重要国际会议,均有我系教师担任重要组织工作。

计算机系与众多国外顶级高校建立了学生交流项目,如加拿大滑铁卢大学(University of Waterloo)联合培养项目、美国卡内基梅隆大学(CMU)暑期研究训练项目等,每年有300多位同学利用暑期访学或实践的机会,游学欧美高校或参加顶级会议。

计算机系与国外著名大学开始建立联合研究中心,合作开展科学研究,例如:与新加坡国立大学建立了我系第一个海外联合研究中心NeXT,两期十年投入约一亿人民币,许多学生和老师到新加坡国立大学合作开展研究。与谷歌、脸书等知名跨国企业的交流合作已成常态。

以上十年间的简介,虽很不全面,但足以描绘出清华大学计算机系近年来令人骄傲的发展轮廓。在这些成绩面前,我们更加怀念和由衷感谢以首任系主任钟士模先生为代表、为我系创立和发展做出巨大贡献的先贤前辈们,是他们前赴后继,克服万难,不忘初心,砥砺前行,才得来今天建系六十周年之际的喜人形势。他们将永远被我们铭记和怀念。

感激之外,我们更应该不忘初心、牢记使命。

2017年底清华大学发布了《一流大学建设方案》,确定学校中长期发展目标为:“2020年达到世界一流大学水平、2030年迈入世界一流大学前列、2050年前后成为世界顶尖大学”。

计算机学科是清华大学的优势学科,在未来五到十年之间,努力将计算机学科真正建成世界一流的计算机学科是我辈义不容辞的责任。

反思历史,早在电子计算机萌芽时期,计算机科学的先驱者们就开始思考计算科学的本质问题:阿兰·图灵1950年发表论文“计算机器与智能”(Computing Machinery and Intelligence)中就提出“机器能否像人一样思考”的命题;John von Neumann在遗作《计算机与人脑》(The Computer and the Brain)中将计算机和人脑进行对比,为计算机设计与研究指出了方向。

在这些跨越时空的先贤们思考的指引下,计算科学已经为人类社会发展和文明进步带来天翻地覆的变革,被认为是继蒸汽革命、电气革命之后的又一次科技革命。

在过去六十年的大部分时间里,清华大学计算机学科在国际上仅居学习和跟随地位,虽然近十年来我们取得了一些可喜成绩,但在日新月异的世界发展大势面前,我们必须有强烈的危机意识,必须清醒地认识到与历史悠久的数学、物理学、化学等学科相比,计算科学的宏伟大厦远未落成,我们肩负着推动我国计算机学科发展与人类计算科学创新进步的历史使命。

我们不仅要将科研成果写到高水平论文中、写到国家奖证书上,更应做出在计算机学科和计算科学史上具有奠基性和颠覆性的工作,将科研成果写到对社会有深远影响的技术产品和经典教科书中。这是我们站在新的历史起点上,启智人类新百年的奋斗目标。

“智圆行方”, 如同每台计算机系统中连绵不绝的0和1的序列,“智圆”和“行方”格物致知的精神,也在每个清华大学计算机人的血脉中生生不息。六十年对个人而言很长,但对于清华大学计算机学科发展历史而言又很短暂,引领全球计算机学科奋进之路才刚刚开始。

周虽旧邦,其命维新。清华大学计算机学科发展的接力棒已经交到新一代计算机人的手里。清华大学计算机人将不忘初心,牢记使命,载圆履方,百折不挠,为早日建成“世界一流、中国特色、清华风格”的计算机学科而不懈奋斗!

[1] 作者吴建平院士为现任清华大学计算机科学与技术系主任,2010年开始任职。