金范的科技成就

在以集成电路为基础的数字信息时代,差错控制编码是保证数字信息高速可靠传输和存取的重要手段。传统的编码方法是基于伽罗瓦域上的代数运算。虽然码率高,但解码复杂度高,纠正多重错位的算法和设备复杂,难以掌握和实现。受复平面单位圆上根的分布特性的启发,金范在1983中创造了一类新的分组线性码,命名为复旋转码。它不仅具有模块化结构,易于掌握和实现,而且具有特别高的解码速度,可以纠正多种错位。1985年6月,他在英国布赖顿举行的信息理论国际研讨会(ISIT' 85)上宣布了这项发明的成果,受到了全世界同行的重视和引用。英国赫尔大学教授m·达内尔(M.DARNELL)教授将该码称为CRE码,认为其算法相当新颖,既能实现差错控制,又便于加密。根据复数旋转码原理,研制成功“新型复数旋转码编译码器”,并在1985首届全国发明展上获得优秀发明奖,随后获得中国专利。由此设计制造的SC-1微机电报自动纠错机在铁路通信领域的试运行中已显示出其可靠、方便的性能。专家的鉴定意见是:“本发明为国内外首创,理论严谨,结构简单,实用性强,是一项创造性的重大科技成果”。

以复旋转码理论为基础,逐渐形成同余法(数论)→区组设计(组合数学)→组合编码(编码技术)的系统统一编码方法。它不仅可以生成现有的好码(如汉明码、格雷码、BCH码等。),还创造了一系列新的具有不同特性的组合码(包括双向监督码、异构组合码、最佳非线性等重码等)。).金范和他的学生获得的这些组合编码的新成果发表在IEEE TRANS IT、IEE EL等国内外一流学术刊物上,并应邀在ISIT'86(美国)、ISIT'88(日本)、ISIT'90(美国)等各种国际信息论会议上宣读,受到国外同行的好评。美国、日本、荷兰、巴西和其他国家的一些大学和公司已经写信索要技术资料。金范被特别邀请作为IT杂志《IEEE Trans》的论文审稿人,并受英国IEEE邀请参加1991在爱丁堡举行的高频无线电系统与技术国际会议。反映这些成果的专著《组合设计与编码》获得了1992国家教委优秀学术专著奖。人工神经网络是近10年来在智能信息高技术领域迅速发展的一门交叉学科。作为中国神经网络学会会员,金范从一开始就满腔热情地投身于神经网络的研究和教学以及学术团体的各种活动。西南交通大学早在1992就成立了神经网络与信息技术研究所,所长是金范。在人工神经网络的科学研究中,他首先提出了区组设计神经网络(BDNN)、广义同余神经网络(GCNN)、神经计算的满意解原理和满意度的运算公式。带领研究所教师和研究生,承担和主持多项国家攀登计划、国家“863”高技术计划、国家自然科学基金和军队电子预研基金项目。1996中国神经网络学术会议在成都召开。作为会议程序委员会主席,他成功地组织和主持了会议,受到与会者的好评。

1990以来,为博士、硕士研究生开设神经网络方面的课程,出版了《神经网络与神经计算机》一书。该专著在中国发行量很大,台湾省儒林图书公司将在台湾省重印该书的繁体字版。同时,这门紧跟世界先进信息技术的研究生课程教学,获得了1993国家优秀教学二等奖。

由于西南交通大学神经网络与信息技术研究所在人工神经网络智能信息高技术领域起步较早并取得成果,在国内外学术会议和期刊上发表了有分量的文章,引起了世界同行的关注。法国格勒诺布尔理工学院两次派遣留学生到西南交通大学,在金范的指导下完成毕业论文。金范还成为中英ALCS国际科研项目中方主持人,应邀在赫尔大学、利兹大学、兰开斯特大学、香港中文大学及国内10多所高校讲学。金范兴趣广泛,比如书法、绘画和象棋。他懂英语和德语,能阅读和翻译俄语和日语,对诗歌、文学、历史和哲学都有一定的造诣和独到的见解。作为资深教授,他的讲课通俗易懂,引用广泛,语言生动,板书精美,深受学生的欢迎和尊敬。许多学生回忆说,听他的课令人陶醉、放松和受启发。多年来承担了信息论与编码方法、纠错编码技术、神经网络与神经计算机、数据传输、组合数学与图论、工程数学等十余门课程的教学任务,培养了一大批优秀人才。金范平易近人,真诚,豁达,品德高尚。他指导的几十名博士、硕士生都被他的敬业精神和严谨的治学态度所感染。他知识渊博,总是用简单的方式把一个很难的问题变成一个很简单的语言描述。他还经常从哲学的角度与研究生探讨生活和学术问题,给人以长远的启迪。

金范的学生遍布世界各地,他的弟子遍布美国、英国、瑞典、澳洲、中国科学院、清华大学、复旦大学。他们在不等保护能力编码和突发纠错编码、软判决解码和网格解码、神经网络、通信序列设计和多用户通信等研究领域取得了显著的成就。