劉慎權

劉慎權，中科院計算所研究員。1956年畢業於四川大學數學系,1959至1962年留學前蘇聯，在莫斯科蘇聯科學院獲物理數學副博士學位。自1956年起，在中科院計算所任研究實習員、助理研究員、副研究員、研究員（1980至今）。從事數值計算、計算機輔助設計、計算機圖形學和科學計算可視化的研究，是我國最早從事計算數學和計算機應用的學者之一。

1956至1971年，從事流體力學、爆炸波、熱核反應堆方面的計算，為國防建設作出貢獻。1971年後，開闢當時在我國還是空白的CAD研究方向，結合大型計算機研製任務，使CAD在我國大型計算機研製中得到成功應用。1985年後，先後開展計算機圖形學、科學計算可視化、計算機動畫等研究，完成多項國家科研項目，研製了圖形支撐系統和數據場可視化系統，在曲面理論、圖形用戶界面、數據場的靜/動態顯示、圖形繪製、并行可視化等提出新的模型和演演算法，使可視化技術取得很好的應用。發表論文100餘篇，著作有《計算機，它的應用和程序設計》、《劉慎權文集》，譯著有《數字計算機設計自動化的理論和方法》、《計算機圖形學實用導引》。在CAD方面的成果，曾獲1979年中科院科技成果一等獎，1982年科技成果二等獎，和1987年科技進步三等獎。科技成果“科學計算可視化的方法及其應用研究”獲1997年中科院科技進步二等獎和1998年國家科技進步三等獎。

1930年1

2月31日 出生於廣東省南海縣。1949年 在廣州市第一中學高中畢業。

1949-1950年 在中國人民解放軍二野軍政大學四分校學習。

1951-1952年 在雲南昆明第五步兵學校政教系任政治教員。

1952-1956年 在四川大學數學系學習。

1956-1958年 在中國科學院計算技術研究所任研究實習員。

1959-1962年 在蘇聯科學院計算中心讀研究生，獲物理數學副博士學位。

1962-1978年 在中國科學院計算技術研究所任助理研究員。

1978-1980年 在中國科學院計算技術研究所任副研究員。

1980-2001年 在中國科學院計算技術研究所任研究員，其間從1984年起任博士生導師。

1986-1995年 任中國科技大學研究生院兼職教授。

1989-2004年 任《計算機輔助設計與圖形學學報》主編。

劉慎權，1930年12目31日出生於廣東省南海縣大瀝鄉江夏村。在鄉村小學讀書不到1年，抗日戰爭爆發，家鄉被日本侵略軍佔領，家庭流離失所，學校關閉，只得就讀於鄉村私塾，念了《論語》、《孟子》、《古文觀止》等舊學。1943年通過自修小學課程，考入廣州市第一中學讀初中，1949年在廣州市第一中學高中畢業。1949年10月廣州解放，同年11月考入中國人民解放軍第二野戰軍軍政大學四分校學習，經過三千里行軍，於1950年3月到達昆明。1951～1952年在雲南昆明第五步兵學校訓練部任政治教員。

1952年全國進行院系調整時，劉慎權被調到四川大學幹部補習班學習，同年9月被分到四川大學數學系學習。1956年在四川大學數學系畢業，被分配到中國科學院計算技術研究所任研究實習員。這時正值我國建立了由華羅庚教授任籌委會主任的第一個計算機研究所——中國科學院計算技術研究所，劉慎權被分配到該所的計算數學訓練班學習1年，學習了計算方法、程序設計及計算機有關課程。由於那時研製的是第一代電子管計算機，主要用於科學計算，編程用的是機器語言，從數學專業轉過來的人較容易學會編程和科學問題計算，因此劉慎權被安排從事實用問題計算。

1958年底，劉慎權被選派到莫斯科蘇聯科學院計算中心攻讀研究生，師從蘇聯科學院院士A.A.多羅德尼欽（A.A.Дородницын）。計算中心當時擁有很強的科學計算方面的人才，蘇聯第一台大型電子計算機就運行在這裡。A.A.多羅德尼欽是著名的空氣動力學家，以倡導科學計算而著稱。劉慎權利用蘇聯最早期的電子管計算機Бcм研究層流附面層計算。1962年6月他獲得物理數學副博士（相當於英、美等國的哲學博士）學位後於當年9月回到北京中國科學院計算技術研究所，從事數值計算研究，並領導一個研究組，承擔航天飛行器的流體力學計算、原子彈爆炸波計算、核反應堆計算等國防科研任務，為我國國防建設作出了貢獻。

從1971年起，劉慎權轉到非數值計算方面的計算機應用研究，在計算所帶領一批研究人員，開闢當時在我國還是空白的計算機輔助設計的研究，繼而籌建了CAD研究室。在此期間，他結合計算所大型計算機的研製任務，組織和開展了有關的課題研究，使CAD技術在我國計算機研製中得到應用，取得了豐碩的科研成果，獲得了中國科學院和國家的多項獎勵，1977年被評為中國科學院先進工作者。他直接領導和參與的CAD項目也獲得多項獎勵：“印製電路板自動布線系統”獲中國科學院1979年科技成果一等獎，“用小型計算機實現的自動布線系統”獲中國科學院1982年科技成果二等獎，“雙面印製電路板微機輔助設計系統”獲中國科學院1987年科技進步三等獎。1987年，劉慎權與魏道政、林宗楷一道，倡議建立了中國科學院CAD開放研究實驗室，這是國內CAD領域最早的開放實驗室之一。劉慎權自1987～1999年一直擔任此實驗室的學術委員會委員。

從1985年起，劉慎權的研究領域除CAD外，還開展了計算機圖形學的研究。1991年後，又開展了科學計算可視化和計算機動畫的研究。他承擔了多項國家科研項目，包括國家“七五”攻關項目、國家自然科學基金項目、國家高技術研究發展（863）項目以及中國科學院院長基金項目。其科研成果“科學計算可視化的方法及其應用研究”獲1997年中國科學院科技進步二等獎及1998年國家科技進步三等獎。

劉慎權歷任中國科學院計算技術研究所研究室主任、博士生導師、所學術委員會和學位委員會委員、CAD開放實驗室學術委員會委員；曾兼任中國科技大學研究生院和合肥工業大學兼職教授、浙江大學CAD & CG國家重點實驗室學術委員會委員、中國科學院軟體所計算機科學開放實驗室學術委員會委員、《計算機輔助設計與圖形學學報》主編、《計算機學報》編委、《CADDM》編委。此外，他還曾在有關學術組織中擔任職務，如中國計算機學會理事、計算機科學名詞審定委員會委員、CAD與圖形學專業委員會副主任，中國自動化學會計算機應用專業委員會委員、名詞審定委員會委員，中國宇航學會計算機應用專業委員會委員。

1956年劉慎權到中國科學院計算技術研究所工作，當時國內還沒有計算機專業和計算數學專業。根據1956年國家科學規劃要建立計算機專業和計算數學專業的要求及先集中後分散的原則，中國科學院計算所與北京大學、清華大學合辦第一期計算機訓練班和計算數學訓練班。計算所將新分配來的工程學科（電機、無線電等）的大學生分到計算機訓練班，數學學科的大學生則分到計算數學訓練班。劉慎權於是被分在計算數學班。隨後在計算所成立了計算數學研究室，由北京大學徐獻瑜教授兼任主任，張克明任副主任，馮康研究員由數學所轉到計算所參加指導工作。當時學術活動很活躍，討論班很多，蘇聯專家Ю.Д.斯梅格列夫斯基（Ю.Д.Шмыглeвский）來華講授程序設計。後來研究室將年輕的研究人員分為從事實用問題計算和程序設計兩部分，劉慎權選擇了實用問題計算，參加氣象預報課題，開始從事偏微分方程的數值求解。這樣就註定了他將終生從事計算數學和計算機應用技術研究。

1958年，劉慎權到莫斯科蘇聯科學院計算中心留學，在A.A.多羅德尼欽院士的指導下，選擇了層流附面層計算為論文的工作方向。由於航天和火箭技術的發展，有吸除或引射時的附面層計算具有重要意義。劉慎權對不可壓縮流體和可壓縮氣體的附面層方程，使用廣義的積分關係法求解，將求解偏微分方程的邊值問題化為求解常微分方程的邊值問題。當時蘇聯科學院計算中心運行著蘇聯第一代電子計算機，每秒運算1萬次，內存容量只有2048字，卡片輸入，用機器指令編程，沒有任何軟體，各種計算程序都要自己編寫。1962年6月，劉慎權完成了論文《當有吸除或引射時層流附面層的計算》。論文答辯時，主考人為蘇聯科學院數學研究所所長И.М.維諾格拉多夫院士。劉慎權將其研究成果寫成兩篇論文刊登在蘇聯《計算數學與數學物理雜誌》上。

“文化大革命”使我國的科研工作受到很大衝擊。1969年，計算所的計算機研製工作在停頓了幾年之後，開始醞釀研製新的計算機。當時在國際上，電子計算機已進入以集成電路技術為標誌的第三代。國外已開始使用計算機輔助設計技術研製第三代計算機，過去以手工勞動進行設計生產的方法已經不能滿足需要。於是計算所提出了利用計算機進行插件板自動布線和自動測試的課題，並要求有更多的原來搞計算數學的人員從事計算機的研製工作。1971年，計算所將三室內與計算機研製有密切關係的大型機方案論證、自動布線、自動測試等課題和人員集中在一起，組成整機研究組（1977年後建成CAD研究室），由劉慎權負責領導，學習了解國外計算機輔助設計方面的進展情況，確定研究方向。劉慎權領頭翻譯了布魯爾編的《數字計算機設計自動化的理論和方法》一書，後來由科學出版社出版。經過一段學習和討論，確定了研究方向為數字系統的計算機輔助設計。研究的主要方面有：系統模擬，邏輯綜合與邏輯模擬，邏輯劃分，布局，布線，插件板故障自動測試，計算機自動電路分析等。

當時研究條件非常艱苦，所使用的計算機，開始時只有109 丙機，這是晶體管計算機，在當時算是先進的國產機器。後來計算所研製出集成電路計算機111和013，計算速度才較快一些。但它們除了一些供輸入輸出的管理程序之外，幾乎沒有什麼系統軟體。外部設備更是落後，計算機沒有磁碟，輸入使用穿孔紙帶。列印出的布線圖要用四五幅紙才能拼成一張整圖。就在這樣的條件下，劉慎權與魏道政、林宗楷等研究組同事，承擔了大型機研製中系統模擬、邏輯模擬、邏輯圖自動生成、邏輯劃分、布局、布線、插件板測試碼生成、電路分析等多項任務。後來還完成了“六五”攻關課題“計算機輔助設計、製造和測試計算機系統”。經過多年的努力，提出了新的演演算法，例如，提出了用於多層印製電路板的改進的迷路布線演演算法、插件板測試生成的主路徑敏化法、用於模擬大型邏輯電路的分塊邏輯模擬演演算法等，並建立了相應的系統軟體，先後在計算所研製的013、757和KJ8920等大型計算機中得到成功應用。CAD各項技術在大型計算機研製中取得這樣的應用，在我國均屬首次，因而在國內有相當大的影響。

自1978年開始，劉慎權積極參與組織我國CAD與圖形學的學術會議，擔任歷屆全國CAD/CG學術會議的程序委員，並多次應邀作大會報告，深受讚譽。由他負責創辦並擔任主編的《計算機輔助設計與圖形學學報》成為我國計算機科學技術學科的核心期刊，它所刊載的許多學術論文已被中國科學引文資料庫、中國學術期刊綜合評價資料庫，中國學術期刊文摘、中國學術期刊（光碟版）、美國的EI、英國的INSPEC、俄羅斯的文摘雜誌等所收錄。為此，2002年中國計算機圖形學大會授予劉慎權中國計算機圖形學貢獻獎，以表彰他為中國計算機圖形學作出的貢獻。

從1985年起，劉慎權的研究領域除數字系統CAD外，還開展了計算機圖形學與CAD的理論和實現方法、圖形系統GKS、基於資料庫的造型系統、智能CAD、圖形用戶界面、CAD的圖形支撐系統等的研究。完成的國家科研項目有：國家“七五”攻關課題“機械產品資料庫系統”和“曲線、曲面生成系統”（1986～1990年，是獲機械部1991年科技進步三等獎項目“32 位微機CAD支撐系統”的子課題），國家自然科學基金項目“計算機圖形學與計算機輔助設計的理論和實現方法研究”（1987～1989年）和“計算機圖形學與CAD的新技術及其應用研究”（1991～1993年，被基金委評為優），“863”項目“智能應用系統的圖形支撐環境”（1990～1994年）。為了解決曲面的幾何連續性、局部插值和形狀控制等問題，他帶領研究人員及其學生，提出了新思想新方法，研製了有自主版權的圖形系統GKS、曲面造型系統、基於資料庫的實體造型系統和圖形支撐環境；在圖形用戶界面和圖形顯示技術方面，提出了新的描述模型和演演算法，對可視知識與智能CAD進行了探索。

從1991年開始，劉慎權帶領CAD開放實驗室計算機圖形學研究組，在國內率先開展科學計算可視化研究。1993～1996年，他們完成了中國科學院院長基金項目“科學計算可視化的方法及其應用研究”和國家自然科學基金重點項目“科學計算可視化的理論與方法研究”的子課題“流場顯示及其互動式可視化環境”。在可視化理論和關鍵技術研究中，他們對標量場和向量場的靜、動態顯示技術、表面繪製技術、散亂數據處理等提出了新的或改進的方法，研製了具有圖形顯示、編輯及用戶界面生成的通用數據場可視化系統DVS，其研究成果已在醫療、氣象、流體力學計算、地理、軍事、影視製作等生產和科研領域獲得應用。在計算機動畫研究方面，他們還完成了自然科學基金項目“計算機動畫中運動控制方法的研究”（1995～1997年，被基金委評為優）。

劉慎權在科研工作中，培養了大批計算機應用專門人才。1978年他被批准為碩士生導師，1984年被國務院學位委員會批准為博士生導師。由他指導的19名碩士生和36名博士生中，先後有8人獲中國科學院院長獎學金優秀獎。自1986～1994年，連續9年在中國科技大學研究生院講授計算機圖形學課程，勤勤懇懇地教書育人，1994年獲中國科技大學研究生院優秀課程榮譽證書，1996年被中國科學院授予優秀教師稱號，1997年獲中國科學院深圳華為獎教金獎，成績斐然。

劉慎權勤奮好學，工作認真，作風樸實，平易近人，善於與人團結合作，對學問孜孜以求，數十年如一日在科研第一線辛勤勞動，其獻身精神深為同業者所稱道。

1 劉慎權，李國其。在電子計算機上解常微分方程邊值問題的打靶法。應用數學與計算數學，1966，3（3）：174-186

2 劉慎權。計算機的設計自動化問題。北京：國防科委情報資料研究所，計算機學術報告會資料彙編，第二冊，1972：41-47

3劉慎權。計算機設計自動化的發展概況及其主要內容。第一屆全國計算機輔助設計會議，陽朔，1978，10；電子計算機動態，1979（2）：47-52.

4劉慎權等譯，M.A.布魯爾著。數字計算機設計自動化的理論和方法。北京：科學出版社，1978

5 劉慎權。計算機，它的應用和程序設計。北京：科學出版社，1980

6 劉慎權，郭玉釵.CJBX——一個多層插件板布線系統。計算機學報，1980，3（2）：172-181

7 劉慎權.CAD的發展現狀與展望。中國計算機學會第七屆年會，1986，12；計算機技術，1987（3）：58-62

8 劉慎權，廖品熙譯。安吉爾著。計算機圖形學實用導引。北京：科學出版社，1987

9 劉慎權，易新，白似雪。全國第五屆CAD與圖形學學術會議論文集·智能CAD發展前景的研究.1988

10 劉永春，陳鐳，范霖，劉慎權。雙面印製電路板微機輔助設計系統。計算機學報，1988，11（7）：401-40716 焦國方，劉慎權.ICADE：一個基於工程資料庫的機械CAD環境。計算機輔助設計與圖形學學報，1991，3（2）：27-31

11 劉慎權，譚峻。計算機圖形學的現狀與進展。中國計算機學會第八屆年會，1992.8

12 劉慎權，譚峻，唐衛清，等.CAD圖形支撐環境。中科院計算所CAD 開放實驗室年報，1992：32-42.21 唐衛清，文四立，劉慎權。一種基於彈出式STN的用戶界面描述模型。計算機輔助設計與圖形學學報，1993，5（4）：252-261

13 劉慎權，唐衛清，文四立，等。數據場可視化的方法、實現和應用研究。中科院計算所CAD開放實驗室年報，1993：26-36

14馬華東，劉慎權。基於時序邏輯的動畫描述模型。計算機學報，1995，18（11）：814-821

15 李斌，梁訓東，劉慎權。用圖像平面分割方法實現非規則數據場體繪製。計算機輔助設計與圖形學學報，1997，9（1）：1-827 任繼成，劉慎權。非規則數據場并行體繪製演演算法。計算機學報，1998，21（9）：813-818

16 劉慎權。劉慎權文集。北京：萬國學術出版社，2000