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名人春秋

我国模式识别领域奠基人之一石青云

2023-03-07 来源: 重庆历史名人馆 阅读: 679

/李桂杨


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石青云(1936—2002),重庆市合川区人。模式识别与图像数据库专家,我国模式识别领域奠基人之一,中国科学院院士,北京大学教授、博士生导师。

石青云出生于四川省合川县张家乡(今属重庆市合川区南津街街道)一个贫穷的小职员家庭。1942年,她进入张家乡小学求学。1948年,她以全校第一名的成绩小学毕业,又以全县第三名的成绩考入合川县立女子中学(1949年并入合川县立中学)。因家庭无力负担学费,一个学期之后被迫辍学,回家辅助母亲做手工糊口。在校长胡述英的资助下,她才得以完成初中学业,接着以优异成绩考入西南工业专科学校。

1952年,全国高等学校院系调整,西南工业专科学校撤销,部分专业并入位于泸州的四川化工学院。石青云转入该院预备班学习,后按教育部改革大学预科制度的要求参加高考。石青云数学成绩优异,在老师劝说下,从工科转向理科,报考了北京大学。9月,石青云被北京大学录取,进入数学力学系求学。    

大学毕业后,石青云留校任教,在数学力学系担任教师,从事微分方程方向的教学和科研工作。

1978年,在北京大学程民德教授组织下,石青云参加了北大数学研究所模式识别讨论班的学术活动,从此由基础数学转到信息科学领域,进入模式识别这一当代信息科学的前沿领域。

1979年7月,石青云编写的《图像恢复与数字滤波》作为内部教材由北京大学数学系数学研究所信息教研室印行。这一年,她开始为研究生讲授模式识别课程,培养国内该领域第一批新生代本土学者。同时,她和中国科学院生物物理研究所陈传娟合作,开展癌细胞图像识别研究。

1980年于美国举办的第五届国际模式识别大会上,石青云作了题为《用于癌细胞识别的形状特征》的学术报告(和陈传娟合作),报告被收入大会会议录。本次大会共有10多位中国学者提交了9篇学术论文。大会接受中国成为国际模式识别学会会员国,这是我国模式识别研究学术团队第一次进入国际学术视野。同年,石青云接受美国国际模式识别先驱、华裔学者傅京孙教授邀请,到普度大学做访问学者,从事模式识别与机器智能领域的研究。

1981年8月,在美国做访问学者的石青云出席在美国举行的年度国际模式识别和图像处理会议,向会议提交论文并在大会上宣读。

1982年2月,石青云谢绝了傅京孙教授的挽留,回到北京大学,主持开展“图像数据库的理论与方法”课题研究,开创中国的模式识别学术研究领域。

1982年至1985年,石青云对数字图像的离散几何性质进行了深入研究,创造了从指纹灰度图像精确计算纹线局部方向,进而提取指纹特征信息的理论与算法。在此基础上,她带领的课题组研制成功用于保安身份鉴定的全自动指纹识别系统和用于公安侦查的指纹自动识别系统。这两个系统的研制成功,使我国在社会安全领域有了自主知识产权的信息处理系统,很快在全国推广。

1984年,她在《自动化学报》第1期上发表《模式识别》,提出了构建我国模式识别学科体系的基本构想。

应华裔图像数据库专家张系国教授邀请,1985年,石青云再度前往美国,与伊利诺伊理工大学联合进行图像数据库方面的合作研究。1986年,石青云出席在巴黎召开的第八届国际模式识别大会,向大会提交论文并在大会上宣读。该论文提出的方法,使图像数据库既有较高的压缩率,又便于图像运算,为研制地理信息系统提供了一项关键技术。

石青云归国后,和程民德教授联合发起,以北大数学系、计算机系、无线电系为主体,联合心理学系、生物系、遥感所等10多个系所,组建北京大学信息科学中心,并在此基础上开始筹建北京大学第一个国家重点实验室——视觉与听觉信息处理国家重点实验室。该实验室于1988年提前通过验收。从筹建开始,石青云担任信息科学中心主任和实验室主任直至1992年。

1986年至1990年,石青云主持国家“七五”科技攻关项目“模式识别图像数据库”的研究工作,取得4项具有国际先进水平、2项具有国际领先水平的成果。研究成功的地理信息系统SYSTEM-W,于1989年通过鉴定。该项目获“七五”科技攻关重大成果奖,使我国的地理图像数据库技术居于世界前列。

1989年7月,石青云第三次赴美,在美国进行指纹自动识别系统的合作研究与开发至1991年。

1990年2月,清华大学智能技术与系统国家重点实验室通过验收,石青云担任该实验室首届学术委员会副主任。10月,石青云主持研制的指纹识别系统在美国洛杉矶社保局“实现救济金发放控制”项目国际招标中,战胜日本和美国两家巨头的竞争,一举中标,标志着中国的图像模式识别技术达到国际领先水平,产品开始进入国际市场。以该项成果为基础,北京大学成立了北大高科指纹技术有限公司,形成了国内最大的指纹技术产业。这一年,石青云获得国家重点实验室先进个人“金牛奖”,当选国际模式识别学会理事。

1990年至1993年,石青云主持国家自然科学基金重大项目“智能信息处理与智能信息系统”中的计算机视觉研究,她带领的课题组得出了由含曲面多面体景物的线画图定量恢复三维形态的原理和快速求解与误差校正算法,以及数字空间中的数学形态学的几何理论和结构元分解理论与算法。这期间,她主持研制的适用于民用身份鉴定的全自动指纹鉴定系统Live ID和适用于公安刑事侦查的指纹鉴定系统Delta-S,获得“国家教委科技进步一等奖”。


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北京大学出版社出版的《石青云文集》


1992年,石青云卸任北京大学信息科学中心主任和北京大学视觉与听觉信息处理国家重点实验室主任,改任中心和实验室学术委员会主任至1997年。

1993年11月,石青云当选为中国科学院技术科学学部委员。同年,国务院决定中国科学院学部委员改称中国科学院院士。这一年,她主持研制的指纹自动识别系统获得“国家科技进步二等奖”,她本人获得“光华科技基金一等奖”。

1994年,石青云获得“北京市优秀教师奖”,并再度获得国家重点实验室先进个人“金牛奖”。

1996年2月,石青云代表计算机专业方向出任第三届国家自然科学基金委员会委员。5月,《中国图象图形学报》创刊,石青云担任学报主编。同年,石青云获得北京大学“优秀共产党员标兵”称号。

1997年10月,石青云当选北京大学出席中国共产党北京市第八次代表大会的代表。

1998年春,石青云带领的课题组加入吴文俊领导的973项目“数学机械化和自动推理平台”,主要研究利用“吴方法”解决二次曲面的三维形态推理问题,开创了几何定理机器证明的新方向,并且取得一系列突破性进展(2000年,吴文俊因“吴方法”获国家最高科学技术奖)。石青云承担国家重点基础研究发展计划(973计划)“信息安全、传输与可靠性研究”项目,提出了基于代数方法的双正交小波的构造和优选方法;理论上证明了任意可逆线性变换是可以整数实现的,首次给出了一个充分必要条件和整数实现的具体方法和步骤。是年,石青云获得“何梁何利基金科技进步奖”。

2001年3月,石青云在中科院“吴文俊院士荣获首届国家最高科学技术奖庆贺会暨数学机械化方法应用推广会”上,作关于数学机械化用于图像识别领域的学术报告。6月,《石青云文集》由北京大学出版社出版。该书分4个部分,共28万字,收录了她在模式识别领域具有代表性的学术论文。同年,石青云被评为北京大学“师德标兵”,获得“全国职工职业道德十佳标兵”称号。

2002年,石青云建立的“多成分变换”技术建议书被图像压缩国际标准JPEG2000采纳,收入其第二部分终稿的相应章节;在国际权威学术期刊上发表的相关论文还被列为“多成分变换”部分的唯一参考文献。

转入模式识别研究领域以来,石青云在学术刊物和国际会议上发表了近百篇学术论文,出版了3部著作、译作。在教学工作和人才培养第一线,先后培养了52名博士研究生和硕士研究生,很多毕业生已经成为国内外重要科研教学机构的学术骨干。

       石青云逝世后,为缅怀她对我国模式识别领域做出的贡献,2003年,北京大学视觉与听觉信息处理国家重点实验室成立了“石青云院士基金”,用于奖励北京大学信息科学技术学院、机器感知与智能教育部重点实验室和数学科学学院在科学研究方面做出突出成绩的在校研究生。2018年,中国图象图形学会设立了“石青云女科学家奖”,用于表彰在图像图形学研究事业发展中做出突出贡献的女性科技工作者。