耄耋先生古稀弟子合作出專著

楊艷梅

這本專著可以作為高等院校航空、機(jī)械、建筑等工程專業(yè)的大學(xué)生和研究生教材，也可以作為從事疲勞設(shè)計(jì)和疲勞試驗(yàn)研究人員的參考書。

隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的日新月異，智能技術(shù)在不斷地升級迭代。比如，智能手機(jī)給我們的工作生活帶來很大的便利，以至于出現(xiàn)了“一機(jī)在手，天長地久；機(jī)不在手，魂都沒有”的順口溜，也讓“機(jī)不可失”的成語有了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代新的含義。毋庸諱言，很多高齡老人表示自己不會使用智能手機(jī)，就像“數(shù)字社會”中的“盲人”。但是，有兩位高齡的老專家，雖然早到了含飴弄孫、頤養(yǎng)天年的時(shí)候，但是他們發(fā)揮專業(yè)特長，利用智能技術(shù)進(jìn)行疲勞方面的科學(xué)研究，并出版了學(xué)術(shù)專著。

2022年10月，由中國科學(xué)院院士高鎮(zhèn)同先生及其得意門生徐家進(jìn)先生合著的《智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)》學(xué)術(shù)研究專著，在北京航空航天大學(xué)出版社公開出版。此時(shí)，高鎮(zhèn)同院士已是耄耋之年，他的學(xué)生徐家進(jìn)也已經(jīng)年過古稀。這本專著是兩位老先生最新研究成果的結(jié)晶，總結(jié)了結(jié)構(gòu)疲勞與可靠性領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的脈絡(luò)，對學(xué)科前沿發(fā)展趨勢進(jìn)行了探索和思考，充分彰顯了愛國創(chuàng)新求實(shí)奉獻(xiàn)協(xié)同育人的中國科學(xué)家精神。

當(dāng)筆者拿起這本27萬余字、參考文獻(xiàn)眾多的學(xué)術(shù)專著，深為兩位老先生的驚人毅力所折服。這本專著可以作為高等院校航空、機(jī)械、建筑等工程專業(yè)的大學(xué)生和研究生教材，也可以作為從事疲勞設(shè)計(jì)和疲勞試驗(yàn)研究人員的參考書。期待這本專著能夠惠及更多科研工作者，助推我國結(jié)構(gòu)疲勞與可靠性領(lǐng)域研究工作不斷取得新的進(jìn)步。

《智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)》由我國結(jié)構(gòu)疲勞與可靠性領(lǐng)域著名科學(xué)家撰寫，確保了圖書的科學(xué)性和權(quán)威性。疲勞破壞是結(jié)構(gòu)失效的主要原因之一，對結(jié)構(gòu)疲勞壽命的評定一直是航空領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)。高鎮(zhèn)同院士一生都致力于我國航空事業(yè)的發(fā)展，是我國著名的結(jié)構(gòu)疲勞與可靠性專家，也是我國飛機(jī)結(jié)構(gòu)壽命可靠性領(lǐng)域的開拓者與奠基人。高鎮(zhèn)同院士創(chuàng)立的疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)分支學(xué)科，建成的現(xiàn)代化飛機(jī)結(jié)構(gòu)壽命可靠性評定專家系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于我國20多種機(jī)型的定壽、延壽工作，取得了巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。在“高門”弟子中，已經(jīng)涌現(xiàn)了六位院士，譜寫了我國飛機(jī)疲勞科研教育領(lǐng)域中的一段佳話。

隨著計(jì)算、分析以及試驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步，結(jié)構(gòu)疲勞壽命評定向著更精細(xì)化、更智能化的方向發(fā)展。高鎮(zhèn)同院士雖然在科研方面取得了眾多可喜的成果，但在耄耋之年仍然保持不斷創(chuàng)新、不斷自我突破的精神，時(shí)刻關(guān)注著我國飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞定延壽技術(shù)的發(fā)展，為開創(chuàng)“智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)”做出了獨(dú)特的貢獻(xiàn)。

《智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)》為結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析方法預(yù)測精度的提升，提供了重要理論支持。1946年，高鎮(zhèn)同受到了孫中山先生提倡“航空救國”的影響，考入了北洋大學(xué)航空系學(xué)習(xí)。20世紀(jì)70年代中期，我國第一代戰(zhàn)機(jī)達(dá)到退役的“年齡”，飛機(jī)面臨著新舊交替期能否繼續(xù)安全飛行的緊迫問題。面對祖國航空事業(yè)的需要，高鎮(zhèn)同率先提出了符合我國國情的飛機(jī)結(jié)構(gòu)可靠性定壽延壽理論，通過關(guān)鍵部位的檢修補(bǔ)強(qiáng)，延長了飛機(jī)的使用壽命。1986年，高鎮(zhèn)同在梳理總結(jié)國內(nèi)外疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)研究成果的基礎(chǔ)上，做出了二維動態(tài)應(yīng)力——強(qiáng)度干涉模型等系列重大原始創(chuàng)新，出版了專著《疲勞應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)》，開創(chuàng)了一個新的分支學(xué)科，奠定了我國通過一架飛機(jī)的全尺寸試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定機(jī)群可靠性壽命的理論基礎(chǔ)。

《智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)》是《疲勞應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)》的重要發(fā)展。《智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)》主要由“智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)”“智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”“智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)的一些應(yīng)用”三大部分組成。此外，此專著還有附錄、參考文獻(xiàn)、中文關(guān)鍵字索引、英文關(guān)鍵字索引，方便相關(guān)研究人員查詢資料和進(jìn)行后續(xù)研究。這本專著不僅將現(xiàn)代智能分析技術(shù)引入傳統(tǒng)疲勞問題的統(tǒng)計(jì)分析方法中，更重要的是提出了解決估計(jì)威布爾分布三參數(shù)的“高鎮(zhèn)同法”。“高鎮(zhèn)同法”是一種求極值的計(jì)算機(jī)算法。實(shí)際使用表明，“高鎮(zhèn)同法”確實(shí)可以比較好地解決威布爾分布三參數(shù)的估計(jì)問題，而這個問題在疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)中是非常關(guān)鍵的。這是對傳統(tǒng)理論的重要發(fā)展，也能夠?yàn)榻Y(jié)構(gòu)疲勞壽命分析方法預(yù)測精度的提升提供理論支撐。

《智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)》是50多年的師生情誼的結(jié)晶。在70多年的教學(xué)科研生涯中，高鎮(zhèn)同院士不僅在航空強(qiáng)國路上勇攀巔峰，在教書育人、立德樹人方面也取得了優(yōu)異成績。《智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)》體現(xiàn)了高鎮(zhèn)同和北京航空航天大學(xué)1963級航空數(shù)學(xué)力學(xué)系學(xué)生徐家進(jìn)長達(dá)50多年的師生情誼。高鎮(zhèn)同院士對徐家進(jìn)贊賞有加，曾經(jīng)希望他成為自己的第一位博士研究生。高鎮(zhèn)同院士至今還珍藏著徐家進(jìn)1966年的《關(guān)于能量法的總結(jié)》的試卷，認(rèn)為這份考卷答得非常好，有獨(dú)到見解。畢業(yè)之后，徐家進(jìn)一直喜歡數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理和計(jì)算機(jī)，并在這些領(lǐng)域取得了一些科研成績。近年來，徐家進(jìn)重點(diǎn)跟進(jìn)高鎮(zhèn)同院士有關(guān)“疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)”的科研成果，閱讀了近400頁的專著，并做了4萬多字的讀書筆記，還將其中所有的例題分別使用Excel和Python重新計(jì)算了一遍。

為了獲得高鎮(zhèn)同院士的面對面的指導(dǎo)，徐家進(jìn)還在2019年11月重返母校北京航空航天大學(xué)“二次拜師”，成為高鎮(zhèn)同院士的“疲勞學(xué)門戶的關(guān)門弟子”。由高鎮(zhèn)同口傳面授、徐家進(jìn)執(zhí)筆的《智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)》書稿，歷時(shí)2年10個月，修改、訂正近10次，最后由高鎮(zhèn)同院士定稿而成。為了更好地聽取業(yè)界同行的意見建議，在高鎮(zhèn)同院士的直接指導(dǎo)下，徐家進(jìn)還執(zhí)筆將《智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)》的要點(diǎn)凝練成了3篇學(xué)術(shù)論文，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)雜志發(fā)表。2020年6月，在《北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)》發(fā)表《疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)智能化中的高鎮(zhèn)同法》。2021年10月，在《航空學(xué)報(bào)》發(fā)表《疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)智能化的進(jìn)一步研究》。2022年4月，在《International?Journal?of?Science，?Technology?and?Society》（國際科學(xué)技術(shù)與社會雜志）發(fā)表《Digital?Experiment?for?Estimating?Three?Parameters?and?Their?Confidence?Intervals?of?Weibull?Distribution》（估計(jì)威布爾分布的三個參數(shù)及置信區(qū)間的數(shù)字實(shí)驗(yàn)）。

正如徐家進(jìn)所言：沒有寶貴的師生情誼，《智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)》是不可能誕生的。實(shí)際上，此專著也是高先生對學(xué)生無私的育人精神和學(xué)生“滴水之恩涌泉相報(bào)”的結(jié)晶。2012年10月，高鎮(zhèn)同院士在北京航空航天大學(xué)60年校慶的《北航校報(bào)》上，發(fā)表了題為《四十年的師生情》的文章，回顧了自己與徐家進(jìn)的師生情誼。2022年11月，徐家進(jìn)在第1114期《北航校報(bào)》上，發(fā)表了題為《“四十年師生情”的續(xù)篇》的文章，感謝高院士對自己的欣賞和教導(dǎo)，并簡要回顧了出版《智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)》的心路歷程。從這兩篇文章的字里行間，筆者看到了德學(xué)雙馨的高鎮(zhèn)同院士對學(xué)生一如既往地欣賞和青于藍(lán)而勝于藍(lán)的期待，也看到了學(xué)生對老師敬重感恩之情。

步入古稀之年后，高鎮(zhèn)同院士更加熱愛寫詩，曾出版選集《詩話人生》等，以形象思維與邏輯思考互作調(diào)劑。筆者拜讀《智能疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)》后，合上書卷，附庸風(fēng)雅，填《浣溪沙》詞一首，貽笑大方，以表情懷：

研究疲勞不知倦，情系藍(lán)天掖后學(xué)。自主創(chuàng)新彰典范。

青山踏遍吟佳句，九秩院士心向黨。捐資為善暖人心。