一部“软件人”的科研史诗——记北京科技大学计算机智能系统与软计算研究所所长曾广平教授

本刊记者 刘蕊蕊 杜玲娟

一部“软件人”的科研史诗
——记北京科技大学计算机智能系统与软计算研究所所长曾广平教授

本刊记者 刘蕊蕊 杜玲娟

科研之余在berkeley的草坪锻炼身体

他曾经打下了深厚的石油工程学科基础，在科研领域亦取得了不俗的成果。然而，如今的他却是计算机领域一位地地道道的学术带头人。他，就是率先提出“软件人”研究方向，并正致力于“软件人与硬件人（机器人）合一理论与核心技术研究”的曾广平教授。

恰同学少年：曲折的求学经历

出生于湖南石门县夹山镇的曾广平有着革命先驱后代的家庭背景，父亲曾树洲于1952年参加抗美援朝，后因负伤回原籍粮站工作。在食不果腹的穷困年代，曾广平在简陋的乡村读完了小学、初中，1980年又以理科状元的优异成绩从石门县蒙泉中学毕业，考入中国最高石油学府——华东石油学院（后拆分为（华东）中国石油大学和（北京）中国石油大学）石油工程系。

1984年大学毕业后，曾广平被国家统一分配到地质矿产部(现名国土资源部)石油工程研究所任助理工程师，并参与建立了计算机应用研究室。在地质矿产部的这段时期，曾广平主持参与了多项课题的研究，包括1986年主持“75”国家重点攻关项目“工程数据库与工程软件研究”、地矿部科技攻关项目“石油工程数据库系统研究”。1990年他主持了“85”国家重点攻关项目“石油泥浆设计专家系统研究”、参与“CY系列多功能汉字打印软件”部级攻关项目等。这些课题紧扣国家石油能源重大需求，深刻推动了能源工业的发展和技术变革，尤其是在工程科学方面计算机的重要应用，他起到了关键的作用。

由于其突出贡献，曾广平在计算机石油领域获得了广泛赞扬和众多科技进步奖励，主要有：“泥浆设计专家系统”获地质矿产部科技进步三等奖；“石油工程数据库系统”获地质矿产部科技进步二等奖；“CY系列多功能打印软件”获地质矿产部科技进步优秀奖；“钻井数据库的建设及工程软件开发”获地质矿产部科技进步三等奖；“国标《地矿术语分类代码》”获国家科技进步三等奖等。对于一个初出茅庐的年轻人来说，曾广平绝对是成就斐然的。出色的研究工作和突出的科研成果使他一路从助理工程师到工程师，直到高级工程师和研究室主任。

与导师涂序彦教授在一起

与导师Lotfi A.Zadeh院士在一起

然而，天生就是“软件人”的曾广平开始对计算机痴迷。

在信息技术迅猛发展的90年代初期，曾广平逐渐预感到现代科学技术尤其是计算机科学技术的重要性。29岁的他毅然决定赶一回“时髦”——报考北京科技大学计算机专业研究生。当时考研需要单位同意，但研究所并不乐意放人，最后还是托朋友开了张街道小厂的介绍信，才算具备考试资格。考试结束后，他以优异的成绩被录取到涂序彦和李秀山两位教授门下。当时北京科技大学计算机系每年只招收十余名研究生，研究所的同事们都为他能从石油工程专业考入计算机专业的名师门下感到惊叹和骄傲。

在两位先生的精心培育下，经过三年的艰苦努力，曾广平于1995年以优秀研究生毕业，毕业论文被评为北京科技大学优秀硕士学位论文，这在当年可是计算机系唯一的一篇。

虽然求学的道路有些曲折，但曾广平终于找到了最适合自己的研究领域，相对于许多一生摸不清自己专长在何处的人，我们为他感到骄傲。

忆峥嵘岁月：科研教学并举

由于家庭条件所限，在北京科技大学研究生毕业后曾广平婉言谢绝了导师留他继续读博的好意，决定回湖南去教书。那年是1995年，中南大学（原中南工业大学）、湖南大学、湖南师范大学的人事处长及师资科长竟一齐驻扎在北科大招待所，均承诺他以优惠待遇按学科带头人引进，就等他作出决定。

最终，他选择了中南大学计算机系。

来到中南大学，曾广平担任中南大学计算机软件研究所副所长，作为年轻的副教授他必须迎接全方位的挑战：申请科研项目，参与教学改革，指导研究生，规划学科建设等。1997年接任了研究所所长职位后，学科、科研、教学的担子更重。然而1997至2000年期间，在学校领导和全体师生的支持下，他的各项工作突飞猛进：计算机学科由一个硕士点增加至两个，博士点实现了零的突破，科研经费成倍增长，学科实力明显增强。同时他主持和参与了国家和湖南省重大科研项目及其它科研课题20余项，开课5门，发表论文20余篇，培养指导了研究生20余名。他还兼任湖南省政府专家组成员和湖南省计算机学会软件技术委员会主任，完成了诸如“湖南省洞庭湖防洪通信指挥决策系统”（湖南省政府重大项目）、“湖南省国土资源信息系统”（湖南省国土厅重点项目）、“湖南省移动通信客户中心系统”（湖南省电信局重点项目）等一大批科研课题，推动了湖南的科技创新和经济的快速发展。

辛勤的耕耘换来了秋日的硕果，他于1997年入选有色金属总公司跨世纪学术带头人，1999年被破格晋升为正教授，同年被入选为湖南省跨世纪学术带头人，并被授予“湖南省优秀专家”称号，与22名在湘两院院士一起载入由湖南省委组织部编写《湖南优秀专家传略》一书。

2001年，由于突出的科研、教学成就，曾广平被引进到北京教育科学院工作，担任信息技术中心主任，主持教育信息规划与设计工作，同期在涂序彦先生门下攻读博士学位。两年后，在北科大信息院的盛情邀请下，他又回到了母校工作，先后担任计算机系系主任、信息工程学院党委书记。这时的他已经是一名造诣颇深的学者和驾轻就熟的组织管理者，作为院里主要领导，他带领全院驶入发展的快车道。2005至2010年期间，该院的博士点由1个增加至9个，大大拓展了高层次人才培养的平台；科研经费由年均300万增加到2千万元；国家级科研课题由年均2-3项增加到20余项，为高水平博士生培养提供了充足的资源；学生考研、出国比例也得到了大幅度上升。

到中流击水：研究开发“软件人”

在计算机领域的科研道路上曾广平注定不甘平庸，他离不开科研，更专注创新。2002年他和导师涂序彦教授率先提出了“软件人”的研究方向。“软件人（SoftMan：SM）”是具有拟人智能的、生存在并活动于计算机网络世界中的一类软件人工生命，是一种“虚拟机器人”，它具有拟人属性、拟人功能、拟人行为和拟人结构，是纯软件的、无形体的，只在虚拟的网络空间里活动，而“机器人”是软硬件结合的、有形体的，在三维物理空间活动。与“Agents”比较，“软件人”不仅具有更全面的拟人智能、拟人行为（拟人进化、拟人繁殖）等，而且具有环境识别和自主决策能力及自由意志。这一理论的提出，开拓了人工智能和计算机科学研究的新方向。为突破研究瓶颈，他大胆假设，小心求证，在“软件人”方面做了大量基础性、开创性工作。

在Berkeley计算机系的长廊里

首先，他完成了一个“软件人”系统原型。包括“软件人”的体系结构的研究；“软件人”的属性及功能的研究；“软件人”间会话、协作模式与机制的研究；最后是“软件人”原型系统开发及其应用试验。

第二步，他让“软件人”与“操作系统”结合，即使操作系统“软件人”化。常规Linux是一个自闭系统，所有的软件实体或程序都是核外元素，它将系统进程和用户进程严格区分开来。为使“软件人”具有超级运行和操作级别，须采用“内核融合嵌入技术”将守护“软件人”融入到Linux的内核中。融入工作包括：系统“扩开”、内核句柄“安装”、系统“植入”和系统裁剪与重构等。

最终，他要使“软件人”在无际的网络上奔跑，即“软件人”如何从一个结点迁移到另一个结点。研究内容包括：迁移环境感知、迁移条件配置、迁移时机捕捉、迁移机制构造等。“软件人”在网络空间由任务驱动从一个局部“迁移”到另一个局部。这种“迁移”给“软件人”系统的管理带来了极大困难。研究“软件人”的迁移就如同模拟人类社会团体中人员调动、户口迁移、户籍管理等。解决这一问题的主要理论技术是分布式人工智能（DAI）以及“大系统”理论。在基于分布式人工智能理论的“软件人”系统中，研究“软件人”之间的协商、协作、协调和环境识别等问题。通过协调，进行协商，实现协作，达到将“软件人”从一个局部“迁出”而“融入”到另一局部的目的。

上述大量的研究，完成了“软件人”基本系统的研发。由此而成的“软件人”有如下特点：网络居住（包括迁移）、实体虚拟、类人智慧、仿人进化、环境识别和自主决策及自由意志。

有了“软件人”平台，曾广平的创新思维一发不可收拾。以“软件人”为核心技术的系统自演化进入研究并在两年内完成。此研究将“软件人”本体普适化为“软件人”构件，借助“软件人”感知环境，依托决策机构内建的规则及其推理算法产生系统演化规划，在演化逻辑和约束机制的指导下，以体系内元素（构件）热“插”“拔”为手段，使得基于“软件人”构件建造的应用系统能够连续在线演化。

在导师——模糊数学之父Zadeh院士研究组学术午餐会上

同时，曾广平想让“软件人”为人类做的事情很多。在民用层面应用，使“软件人”用作网上软件邮递员(网络通信)、软件资料员(数据采集)、软件医生(反病毒)、软件卫士(防黑客)、软件售货员(电子商务)、软件清洁工(清除垃圾)；“软件人”系统的原理模型也可以和应用领域嫁接，演化生成相应领域的拟人智能系统，应用前景非常广阔。在军用层面应用，军用“软件人”是应用作战和军事目的先进“软件人”，其重要功能有拦截敌方入侵程序、对付军事“黑客”、突入敌方作战网络、窃取对方情报和篡改敌方作战命令、直至捣毁敌方的网络作战系统……军用“软件人”是未来“网军”的支柱，是“网军”的主要兵种，是未来战争不可或缺的战斗力实体。除了民用和军用，还有诸多其他方面应用。

两年后，国内外许多学者开始关注“软件人”并投入研究，先后有美国、日本、韩国、中国等地的多所大学或研究院发表“软件人”研究成果及论文200余篇/件。

在“软件人”这一方向上，曾广平先后获得国家自然科学基金“网络虚拟机器人—‘软件人’研究（N o.60375038）”和“基于‘软件人’的网构软件拟人智能动态演化方法和技术（No.60973065）”、北京自然科学基金“‘软件人’与Linux的融合研究（No.4072018）”、国家“863”项目“基于‘软件人’的分布式构件动态演化技术研究（No.2009AA01Z119）”等，以及国家科技支撑计划项目“农村新能源开发利用规划应用软件研究（No.2006BAJ04B07），得到同行和领域内的很大赞同与支持。课题的研究成果推广应用到信息、交通、石油等行业，产生了巨大的经济与社会效益。

同时，“软件人”的研究成果引起了美国伯克利加州大学（University of California at Berkeley）计算机与模糊数学大师Lotfi A. Zadeh 院士的高度关注，并邀请曾广平到该校计算机科学与电气工程系做博士后研究员(Postdoctoral Research Fellow)。在Zadeh 先生的亲自指导下，曾广平进行了“软计算-软件人-计算机智能”方面的系统研究，疏理了“软件人”的整体发展思路。尽管Zadeh院士至今已是92岁高龄的老人，仍关心着软计算领域下的“软件人”的研究进展。伯克利加州大学的学术氛围深深影响了曾广平的学术理念，引导着他向更深、更高、更实的方向拓展。

待续的史诗

除了担当博士生导师和本科计算机操作系统等课程主讲教授工作之外，曾广平还兼任北京科技大学计算机智能系统与软计算研究所所长、北京市人工智能学会副理事长、中国人工智能学会理事、中国计算机学会高级会员和相关国际学术期刊编委或审稿人等学术职务，在这些岗位上贡献着自己的智慧和力量。

至今，他指导培养了12名博士和50余名硕士，以及3名博士后；撰写出版了专著两部：《“软件人”研究及应用》（科学出版社），《“软件人”构件与系统演化计算》（中国科学技术出版社）；编写教材一部：《Ubuntu标准教程》（人民邮电出版社）；在《自动化学报》《计算机学报》《通信学报》《电子学报》等国内外重要刊物和国际学术会议上发表论文80余篇，其中40余篇被SCI、EI和ISTP 检索。

扬帆远航无尽时，百尺竿头日日新。如今，曾广平教授把科学之箭又瞄向了“‘软件人’与‘硬件人’（机器人）合一理论与核心技术研究”这一学术前沿，将以“奋勇拼搏再十载，巨人肩上摘星月”的气概续写科学的新篇章。