和谐团队迸发创造魅力
10月30日,“挑战杯”举行国际大学生创新交流营系列活动,北航航模队的精彩表演吸引了大批参赛选手观看。
在符号计算软件领域,有一款大名鼎鼎的软件Mathematica,其地位就相当于操作系统的windows。在此次“挑战杯”竞赛上,清华大学由7名本科生组成的一支参赛队伍,带来了他们研发的系统软件,挑战行业老大Mathematica。用清华大学理学院副院长白峰杉教授的话说,“我们的博士生只可能去应用国外的软件,而不可能去研究内部的原理,更不可能想到自己去开发一个。”博士生不敢想,大家也觉得不现实的事,几名本科生却做成了。
10月30日上午10时,记者在“挑战杯”信息技术的展厅内,见到了这群小伙子。“你们怎么就这么敢想敢干呢?”
面对记者的提问,团队成员之一李超一脸平静,“其实我们可以回顾一下,Mathematica是怎么发展起来的?沃尔夫勒姆在他20岁读博士时,凭他自己一个人的力量,花了几年时间,独立写出了Mathematica的内核。后来到80年代末,他成立了一个公司,找了一些同学和合伙人一起做这个事情,才慢慢发展起来。”
业内另一款比较知名的同类软件系统,是由加拿大滑铁卢大学的一个研究小组发展起来的。“他们的经历告诉我们,像我们这个年纪的人,可能比研究生、博士生和走上社会的人更适合做这样一个事情。因为我们没有顾虑。
李超是清华大学数学科学系大四学生。大二那年,他和同宿舍的张翔无意中聊起,意外地发现两人都有开发一款自己的计算机代数系统的想法,大家彻夜长谈,一拍即合。经过仔细考虑,他们申请了学校针对在校本科生开展的科学研究训练项目,立志做出中国的Mathematica来。“我相信沃尔夫勒姆也不可能一个人独自空想出整个理论,他肯定是有很多依据,来自很多文献和书籍,通过自己的一些设计,最终来实现这个系统。”李超和同伴们凭借这种最直接的逻辑推理,把第一步工作放在了理论知识的积累上。
尽管清华大学数理基础科学班本科阶段的学习非常紧张,但这几名抱着宏图大志的小伙子还是挤出时间来啃一本本计算机科学、软件工程等方面的专业书籍。2008年暑假,李超、张翔、阮威、张龙等团队成员,每人只回家待了几天,便匆匆赶回学校继续投入研究。为了把基础理论搞清楚,他们还买了一块黑板,放在宿舍里,几个人每天轮流讲自己钻研的那部分理论知识。
“看,这是我们研究的成果。”说着,李超从展台前拿起4个人合著的《计算机代数系统数学原理》。记者看到,书后密密麻麻写满了数百条参考文献。“这得看多少资料啊?”
“在数学研究领域,这可算不上多的。”李超笑着答道。
由于基本是在一片空白处摸索,他们的项目进展得并不十分顺利。“光是内核,我来来回回可能重写了四五遍吧。”张翔说。
进入软件开发阶段,李超、张翔、阮威决定在校内招募一些有专长的人加入团队,着手软件的开发。他们在校内的BBS上发出招贤通知,并四处张贴招募成员的海报。
计算机专业的谢凌曦就是看到海报后加入这个团队的,好奇心驱使他投入到这项原创性的研究中。
“你可以看到现在的软件,可以画出各种各样的数学公式,可我们以前根本不知道这东西该怎么做。”为了搞清楚这些能显示复杂公式的图形界面是如何实现的,谢凌曦花了差不多20天去啃。
从一个开始由3名数理专业学生组成的小团队,到半年后形成由计算机系、电子系、自动化系等7个来自不同院系学生组成的规模较大的团队后,大家每天都会定好分工,然后把任务放在自己设计的项目管理系统Trac中,再由大家合作执行。
从校内的,到首都的,再到全国的,这支队伍已经参加了3次“挑战杯”的比赛。在这个过程中,他们的软件系统也在不断地完善和改进中。张翔说,参加校内比赛时的那个版本是最近的一个,当时感到不足的地方是运算速度比较慢,为此,团队成员近来又重写了一遍程序。
“现在这个版本,我感觉效率上就已经跟Mathematica不相上下了,整个结构,我自己也很满意。”张翔一边介绍,一边向记者演示。为了推广这款软件,他们还设立了一个专门的网站,在访问量的统计图上,不仅能看到来自全国各地的用户,甚至还有北美、欧洲、南非、澳大利亚等地的人在使用这款软件。
完成一个当初甚至想都不敢想的事,大家除了积累大量知识,也有很多其他方面的感悟。张翔认为,这不仅是一个简单的技术性工作,团队成员间的沟通协调也是非常关键的。
李超对此也很认同,他还记得项目组里这些“很有个性”的清华男生,经常是遇上一个解不开的结,感觉要进行不下去了,大家大吵一顿说甩手不干,可第二天又会有人找过来,说他今天有了新点子,觉得这个问题可以解决。“我想如果是我一个人做这个事情的话,可能会放弃。之所以能坚持下来,就是因为我们有这样一个团队!”李超说。
在张翔的设想中,他们会不仅仅来参赛,今后的20年内,他们还会一直把它做下去,不断地完善发展它。“我们国内不光计算机代数系统是落后的,其他科学计算的软件也是接近空白,进一步来看,很多基础性软件也都大幅落后于先进国家。我想我们有能力的话,可以推动国内软件行业的发展,改变目前国外软件占垄断地位的现状。”张翔说。