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回忆感言

研究所开展“计算机在农业上的应用”纪实

发表日期:2018-10-10来源:放大 缩小

  韩  宁

 

       研究所为计算机在农业上的应用打下良好的基础 

  中科院遗传所农业资源中心的前身中科院石家庄农业现代化研究所,在建所初期,领导和专家就形成共识:计算机在农业上的应用,虽然看似遥远,但她是农业现代化的重要手段和标志,我们应当开展这一项事业。 

      当时研究所当时开展着对日本赠送大棚的测试和综合实验(1980年),农机室部分人员参加了由汪士尚工程师主持的大棚结构与性能测试课题。当时人们普遍对大棚拱体形状有一种神秘感:其骨架曲线形状是抗垂直荷载能力强的抛物线还是便于加工的圆弧?或者是其它曲线?虽然这问题不属于课题的重点测试内容,但在测试报告中却不能回避。课题组成员现场反复测量拱体结构,获得了大量数据,当时决定利用曲线回归方法进行分析。那时计算器尚未问世,曲线回归属于数理统计模型,要用手工计算几乎无法实现。于是他们找到了隶属于省统计局的河北省计算站,面对计算站的DJS-130集成电路小型电子计算机,在其机房工作人员的指导下,自学ALGOL60语音,克服重重困难,编写了进行多种曲线回归模型的计算机程序,通过上机计算,顺利完成了对大棚拱体形状的分析。显著性检验证明,大棚的拱体形状在肩部以上为圆弧形状。计算机应用的小试牛刀,引起了老一代专家的关注,大棚课题总负责人、新技术研究室主任陈文龙先生向所领导建议:要开展电子计算机应用研究;农机室室主任罗振涛先生在各种场合呼吁:在实验中要应用数理统计方法处理数据,才能获得正确结论。研究所学术部门和所领导对开展电子计算机应用进一步提高了重视程度。 

  1981年,研究所选派了五名科技人员到湖南长沙学习农业系统工程和计算机应用,这些科技人员带回了决策论在农业上的应用、博弈论在农业上的应用、规划论在农业上的应用等实习案例。人才培训为研究所开展电子计算机应用打下了初步基础。     

      计算机室的筹备与成立 

      1982年,研究所成立了综合室,其目的是开展农业系统工程和计算机应用课题。随即选派了工作人员筹备计算机机房的建设。这些筹备人员通过认真调研,发现当时各地计算站普遍装备的DJS-130集成电路小型电子计算机尽管在各地计算中心普遍装机,但已经显露出不符合时代要求的征兆。从我单位具体情况来看:该小型机48K内存、穿孔纸带光电输入、转盘式机械打印机输出(不可能使用汉字)、没有软盘和硬盘(只能利用容量小的磁鼓存储信息)、控制台16位二进制数码控制与显示等等,性能不高但操作繁杂,不能适合我们研究所今后的应用。特别是机器及附属设备昂贵的价格、巨大的占地面积、8名硬件维护人员的配置,对于我们研究所来说,更无法承受。 

      筹备人员跑遍北京、天津各大计算机厂家,终于选定了划时代的电子计算机----微型计算机。经研究所批准,终于引进了国内当时最先进的BCM-Ⅲ微型电子计算机。其性能是:大规模集成电路、64K内存、集成电路桌面显示器、1.2兆容量软盘(没用硬盘)、点阵式高速打印机。整个系统可方便地输入和输出汉字,系统造价只有DJS-130集成电路小型电子计算机的十分之一,放在桌面上即可运行,其硬件维护工作量很小,操作十分简便。实际上从那时,国内外微型计算机技术呈现飞速发展的态势,但我们没有落后于时代的发展。 

  1983年,研究所专门成立了计算机室,引进了BCM-Ⅲ微型电子计算机,配置了3管理人员。     

      计算机室开展的对内对外服务 

  实际上,计算机如果是没有配备程序,就是“裸机”,除了打字外,就是一块废铁。可是应用程序哪里找?当然,各地小型机工作站储备有大量的程序(介质是穿孔纸带),但大多属于工业应用程序,而且语言和微型计算机不兼容。当时的情况是:在国内很难寻找到可以应用于农业决策、农业科学实验的的程序。 

      计算机室筹备人员未雨绸缪,在计算机室正式成立前,就已经加班加点有计划地编制了包括数理统计、运筹、规划、决策、统筹、试验设计与分析等大量农业应用程序,并编写了上机使用说明(内部资料)。这一举措为计算机室开门服务打下了坚实的基础。 

  计算机室当时作为农口对外开展计算服务的唯一单位,一时间,顾客盈门。由于我计算机室拥有自主开发的常用程序,因此在计算服务上基本可满足各个单位的要求。 

  计算机在农业中应用,是新事物,需要对用户提供全面服务,计算仅仅是其中一个环节。1984年,河北农科院下属某所所长带队来计算机室进行实验数据分析。机房人员在核对其正交实验数据时,发现其正交试验设计处理和资料公布的规范要求不一致,对方发觉这一问题后,一时很慌乱,沮丧——是啊,试验设计错误就意味着一年的心血付诸流水。我方人员冷静下来,对设计方案仔细分析、反复核算,最后,依据对数学模型的精通和农业专业知识的了解,证明了:资料上公布的典型的正交试验设计方案,从理论上讲,不是唯一的;用户的试验处理与经典的方案相比,虽然不同,但数据具有对称性,同样符合正交实验设计的原理,他们试验是有效的!计算机室最后决定,改用多元线性回归分析程序(而不是正交分析专用程序)进行求解,从而获得了准确的分析结论。经过“过山车”的该所同行感慨万分:现代化所不愧为国家队,业务水平精湛,专业知识丰富,面临复杂的问题,面临危难,有“力挽狂澜”的能力!。实际上,对于所内外用户上机,计算机室工作人员都是像这样在上机计算前后,提供附加的周密完整的服务,这是其它任何计算站所不具备的。工作人员虽然付出很多,但能推进计算机应用,也能扩大自身视野,还能扩大研究所的影响,一切都是值得的。     

  新形势下推动计算机应用 

      计算机室成立两年以后,由于农口各单位微型计算机迅速普及,计算机室对内对外服务的工作量日益减少。怎么办?坐等上门不行,那就送货上门。计算机室适时地开发了“农业应用程序集”软件包,并推出当时在各种主流机型上运行的多个版本,对所内科技人员免费提供,同时向全国农口单位征集发行。软件发行到全国24各省、市、自治区六百余家单位,增加了研究所服务性收入、提高了研究所的知名度、推动了计算机的普及应用。 

      在“农业应用程序集”的基础上,计算机室成员编写了《微机与农业系统工程应用软件》,由山东科学技术出版社正式出版(1987年)。 

      1986年以来,国内微型计算机应用掀起了数据库管理系统应用的高潮。这时,国外“智能决策支持系统”已经问世,有的已走向实用化。“智能决策支持系统”是在包括数据库管理系统、模型库及其管理系统、专家系统、人机对话友好界面在内的集成系统。当时正值国内各地各条战线广泛开展制定1986到2000年综合发展规划以及各类专业规划的工作。计算机室抓住这一机遇,在较短时间开发出《区域规划决策系统》,这是国内首家成功开发智能决策支持系统大型集成软件的案例。有关软件原理与方法说明的文字资料面向全国征订,被24个省、市、自治区的300余家单位所订阅。软件开始对全国进行服务和转让。并且应对方邀请对重点单位实行上门指导与应用服务。这些单位有:深圳市宝安县政府农业现代化规划办公室、内蒙古农牧学院农经系、中国农科院土肥所黄淮海课题组、江苏新沂市政府规划办公室、湖南娄底地区行署及其所辖各县市政府、安徽省四县市政府、湖北省两县市政府、河北省省四县市政府等,软件系统还在河北省河间县新能源规划(国家课题)、山东省寿光县蔬菜产业规划(农业部项目)中发挥了重大作用。以上所有的重点用户规划方案都得到当地有关部门的采纳,有的在各级评比中获得优胜,有的获得当地科技进步奖等多项奖励。 

      1989年,计算机室还应河北省水产研究所的委托,编制了《动物(猪、鸡、牛、羊、鱼)饲料优化配方系统》,该系统除推广到河北水产研究所外,还推广到广东省畜牧水产研究所、广东省韶关饲料厂、江苏省盐城市浓缩蛋白饲料场、石家庄市第一配合饲料厂、石家庄市饲料厂和河北等多家县市的养殖单位。 

      1993年,计算机室还应石家庄市科委的委托,编制了《果树(苹果、梨)专家系统》,该成果在1994年通过石家庄市科委组织的鉴定,并将成果移交到石家庄地区有关企业进行推广。 

      计算机室,编制上属于科研辅助部门,业务定位是技术服务。但由于该室科技人员在业务中不断进行开拓性研究,因此得以承担了大量的科研项目。主持的省、部级别课题两项,参加课题多项,其中,作为项目主持人或主研人员获得的科技奖励有:国家科学进步二等奖一项、国家科学进步三等奖一项、中国科学院科技进步二等奖一项、农业部科学进步二等奖一项、中国农业系统工程学会开拓奖一项。 

  鉴于研究所“近十年在计算机用于农业科学实验、模式化栽培、农作物产量预测、农村产业结构调整、农业资源调查与优化配置、农业区域规划、乡镇企业管理以及农业宏观决策等方面取得了显著成绩。”(原新华社报道用语),1991年新华社记着对计算机室进行了专访,有关的图文报道发表在河北日报、农民日报和香港明报上。    

  计算机在农业上应用在全所稳步持续推进 

  应当说明的是,计算机室在农业领域的应用,计算机室的以上工作只是一个具有代表性的一个侧面;更重要的是,这项事业,在全所范围内一直稳步地持续推进。这项事业离不开所内各专业科技人员的共同努力。如前所述,在建所初期,老一代科学家目光敏锐地提出要开展计算机应用研究和普及数理统计手段;还有许多科技人员默默地作出了贡献:情报室王蓉先生早在1980年末就承担了科学院下达的工作量巨大的农业系统工程资料汇编与全国范围的发行工作,为系统工程和计算机应用武装了人们头脑;综合室负责人曹丙甲先生作为农学专家最先接受作物模式化栽培的理论和方法,不遗余力地推动了所内外有关试验与研究;综合室负责人由懋正先生对农业资源的深入了解和资源节约型农业理论,形成了对《区域规划决策系统》重要的参考;农经室李作模先生,在从来没接触过计算机语言的条件下,通过专家指导,能够自主编写程序,在PC-1500便携机上成功地建立了经济发展的系统动力学模型;田魁详先生和曾江海先生,在主持的科研项目中,将计算机应用置于头等重要的位置;王树森先生作为生物学家,为计算机室《动物(猪、鸡、牛、羊、鱼)饲料优化配方系统》提供大量的资料,并协助进行成果的推广应用;研究所各科室的年青一代,许多人员是计算机室的“常客”,许多人具有自主编写程序解决实际问题的能力。研究所器材室,审时度势,及时采购了部分便携式计算机,推动了全所计算机应用的整体水平的提高;……这里不能不说的是挂靠在研究所的”河北省农业系统工程学会“,她所组织的“作物模式化栽培研讨会”、“农业人工智能与专家系统讲座”、“微机在农业中的应用优秀论文评选”、甚至举办的“少年微机夏令营”等等活动,对于研究所计算机应用,起到了其它实体不可取代的、巨大的宣传效果和推进作用。 

  结语 

      各类专业人员聚于一堂,是我们研究所的人员构成的特点;大家团结协作,奋力实现共同的目标,是研究所的优良传统。回顾历史,研究所全体科技工作者,在出成果出人才的同时,已经将计算机在农业中的应用,扎扎实实推向国内最高的境界。假如把“计算机在农业中的应用”作为专题评奖,研究所一定当之无愧地获得这项国家大奖。 

  (全文完) 

   

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