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Military版 - 获自然科学奖一等奖的“透明计算”是什么,业内有不同看法
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透明计算“云时代”:解读国家自然科学一等奖透明计算是中国引导的数字革命,意义极为重大
透明计算成员爆料我研究了张尧学的透明计算论文
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“透明计算”获大奖引发诸多争议不透明的“透明计算”——张尧学是如何骗取国家自然科学一等奖的
【财新网】"透明计算"获大奖引发诸多争议这次方肘子怎么没敢向透明计算开火?
中国一流大学校长领衔的项目vs外国普通工程师业余项目今年的自然科学一等奖厉害吗?本版IT专家谁给科普一下
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http://blog.sina.com.cn/s/blog_53889b7b0102vdar.html
获自然科学奖一等奖的“透明计算”是什么,业内有不同看法
楚锴http://blog.sina.com.cn/u/1401461627 2015-02-05 15:20:29
澎湃新闻记者罗昕徐明徽
2015-01-15 17:07
“透明计算”这个概念是什么意思?为何中南大学校长张尧学率领的团队能获得
2014年度国家自然科学奖一等奖?要知道,此奖一直以宁缺毋滥著称,1999年到2013年
的15年间有10年空缺。业内人士对此是怎么看的呢?
1月9日,2014年国家自然科学奖揭晓,中南大学校长张尧学率领的团队凭借“网络
计算的模式及基础理论研究”获得多年空缺的一等奖,在这一研究成果中出现了一个概
念——“透明计算”。
张尧学是谁?
在新华网北京报道的描述中,张尧学是“曾经的教育部高等教育司司长,今天深受
学生们爱戴的校长‘欧巴’;中国工程院院士、网络路由器之父、‘透明计算’理念的
创始人;中国作家协会会员,随笔集《侘寂天涯》《水随天去》《又见木兰》拥有海量
‘粉丝’……”
除担任中南大学校长外,张尧学还是清华大学教授、中国工程院院士。从1990年开
始,他在清华大学任教,直到2011年11月起任中南大学校长。“这次获奖仍然是属于清
华大学和中南大学两家的,这是清华和中南的共识。而且,自然科学奖规定只奖励个人
,不奖励单位。希望各位校友和师生理解。”张尧学如此表示。
什么是国家自然科学奖?
国家自然科学奖是我国五大国家科学技术奖之一(其余四项为:国家最高科学技术
奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖、中华人民共和国国际科学技术合作奖)。
中国科学院的官方网站写着“国家自然科学奖授予在数学、物理学、化学、天文学
、地球科学、生命科学等基础研究和信息、材料、工程技术等领域的应用基础研究中,
阐明自然现象、特征和规律、做出重大科学发现的中国公民”。授奖条件有三:前人尚
未发现或者尚未阐明、具有重大科学价值及得到国内外自然科学界公认。若是一等奖,
则必须“在科学上取得突破性进展,学术上为国际领先,并为学术界所公认和广泛引用
,推动了本学科或者相关学科的发展,或者对经济建设、社会发展有重大影响”。
据悉,国家自然科学奖一等奖一直以宁缺毋滥著称,1999年到2013年的15年间有10
年空缺。而2014年度一等奖项目——“透明计算”由张尧学首次提出。它被科学网等媒
体形容为“中国的超级操作系统”、“别了,冯·诺依曼”。据科学网1月12日报道,
2004年张尧学正式提出“透明计算”的思想。其核心是将数据存储、计算与管理相分离
,并确立了跨终端、跨平台的“双跨”原则和“按需服务”的理念。还说这一体系的确
立比国外“云计算”概念的提出早了整整3年。
然而,就是这么一项“国际率先提出”、“学术、产业前景广阔”的“透明计算”
,却在微博、论坛上引发“轩然大波”。有网友直言“忽悠”,亦有人力挺其发展。上
海某高校计算机学院的博导告诉澎湃新闻(www.thepaper.cn):“透明计算本身是很
好的成果,但大家对空缺多年的(国家自然科学奖)一等奖期待值很高,所以适不适合
做一等奖是大家争议的焦点。”其余,他表示不便评论。
透明计算是什么?
透明计算到底是什么研究成果,它和我们熟悉的“云计算”有什么差别?对“透明
计算”持保留态度的网友,又有怎样的意见?
先回顾下计算机诞生的源头。1945年,32岁的美国数学家冯·诺依曼与他的同事联
名发表了计算机史上著名的“101页报告”。冯·诺依曼在报告中明确了计算机的五大
部件,提出用“储存程序”的办法,使计算机自动依次执行指令,并用二进制代替十进
制运算。
这篇报告迄今为止,都被认为是计算机发展史上里程碑式的文献。后人也因为冯·
诺依曼奠定了现代计算机体系结构的根基,而将他称为“计算机之父”。冯·诺依曼的
理论也被称为“冯·诺依曼体系结构”,这个经典的计算机体系结构掌控着现在整个计
算机世界。
当然,这个结构也有其自身的缺陷。比如随着单机上的发展越多,操作系统也会越
来越复杂,用户需要频繁升级换代,还很难在同一终端实现跨平台操作。随之而来的还
有许多漏洞:速度变慢、病毒入侵、网络安全性不确定等等。
2011年5月,张尧学在中国电子学会主办的学术刊物《电子学报》上发表了论文《
一种云计算操作系统TransOS: 基于透明计算的设计与实现》,张尧学本人也是该刊物
编委之一。根据这篇最后获得国家自然科学奖一等奖的论文,张尧学提出可以将冯·诺
依曼式的储存计算进化成为“流式计算”,只有硬件没有软件,所有软件保存在用户的
透明服务器上,大量节约了终端内存。
“就像水流一样,不占用空间。出行时到衣橱里挑选一件合适的衣服,回来后再挂
回衣柜,不需要把所有的衣服都带在身上。”张尧学在接受《三湘都市报》采访时这样
形容。
论文摘要中写道:“本文从透明计算,也就是用户控制的云计算(Customer
Controlled Cloud Computing)角度出发,以用户端提供用户服务、网络服务器提供程
序和数据的存储、对网络软硬件资源进行管理来定义云计算操作系统。我们把传统操作
系统,例如Linux、Windows等也定义为资源,把云计算操作系统定义为运行在传统操作
系统与计算机主板BIOS之间,对包含各种传统操作系统在内的网络资源进行管理的超级
操作系统。”
简单来说,就是将数据的存储、计算与管理分离,将存储放在服务器端,通过网络
以数据流形式及时载入。这种方式理论上能够让计算机的用户端“瘦身”,使用起来更
轻便、更快捷、更安全。用户还可以使用超级操作系统“TransOS”实现在一个终端完
成跨平台操作,自由选择各种软硬件服务。
针对网络安全问题,透明计算将网络互连平台由较高网络层下降到计算机芯片和操
作系统间的接口层,在接口层设计保护程序,即安置一个能力超强的“保安”,防止上
层软件系统受到攻击和安全漏洞威胁,从而解决了信息网络的安全问题。
这样看来,张尧学的“透明计算”是一个里程碑式的科研成果,它相当程度上解决
了现在计算机运行的缺陷。
张尧学的团队在接受对外采访时表示:2004年张尧学就提出了“透明计算”的概念
,通过网络无障碍获取不同操作系统的各种服务。这些软硬件、操作系统对用户都是透
明,不是封闭的,所以取名透明计算。
不少人赞誉张尧学的透明计算“突破了冯·诺依曼结构束缚”、“别了,冯·诺依
曼”、“开启了计算机新时代”。
而据科学网报道,国际上目前已有30多所大学和科研机构对张尧学的“透明计算”
开展跟踪研究。美国计算机学会会士(ACM Fellow)Marshall C. Yovits将“透明计算
”称为“张氏协议综合法”;而另一位ACMFellow,对等网络创始人之一、美国卡耐基
梅隆大学计算机系教授张辉更是大胆预测:“透明计算”将取代已控制计算机系统思想
和实践至少60年之久的传统冯·诺依曼结构。
“透明计算”有多神奇?
透明计算真的突破了冯·诺依曼结构,开启了计算机领域的新时代吗?张尧学的论
文传播开来后,引起了业内技术人员的关注。但有不少技术人员指出“透明计算”其实
并无原创性。在澎湃新闻记者采访中,对透明计算持不同看法的业内人士和学者都希望
以匿名形式出现。
曾出版过IT专著的某世界500强公司首席程序员L引用了论文第三页中的一句话“当
终端启动后,驻留在BIOS中的TransOS内核部分负责获得终端控制权,并与服务器联系
,获得系统运行所需要的更多内核代码,并动态以块流的方式加载到终端侧执行”。
该IT资深人士解读:“也就是说这个被称为‘中国超级操作系统’的TransOS只是
一个启动代理,从服务器端加载操作系统而已,负责从服务器端下载操作系统,然后安
装上,根本算不上OS(Operating System操作系统)。真正运行的操作系统还是
Windows之类的系统,所以完全没有打破国际垄断。”
“透明计算的理念其实就是1984年就有的PXE。”L告诉澎湃新闻记者,业内许多技
术人员在看过透明计算的论文后,都认为类似诞生至今已经有30多年的PXEBoot。
PXEBoot是由Intel公司开发的一种技术,支持工作站通过网络从远端服务器下载映像,
并由此支持通过网络启动操作系统。
《大话存储》系列图书作者在微博上表示,张尧学的TransOS就是一个network
boot agent(网络启动中介),“Intel之前自己都宣传过这种东西”。而中科院某科
研人员也补充表示,理论上提出的“计算与存储分离”思想,其实学术界早已有定义,
那就是哈佛结构,来源于1945年哈佛大学研制的MarkI机器。
更有不少技术人员在论坛中称,“这就类似网吧的无盘工作站”。
此外,透明计算对网络的需求非常高。L向澎湃新闻记者打了个比方,也许手机上
要有1000兆网络带宽才能使用,而我们家庭带宽一般也就只有10兆。“也许在遥远的将
来,手机带宽有1000兆,但问题是,我们也没有必要每次开机就安装一次操作系统,更
没有必要把操作系统放在服务器端,因为毫无意义。这就是为什么PXE都出现31年了,
还是没有多少应用场景的原因。”L还说,“如果透明计算把操作系统放在服务器端,
那么用户每次打开手机都要花几个小时加载一次移动操作系统,这种情况下再好的手机
也没人要”。
在应用方面,张尧学的团队曾向不少来访媒体现场演示过大型软件AutoCAD的使用
过程。根据《中国科学报》的报道,“所有数据和程序的存储都不在终端上,而是存储
于服务器上,计算机上只有一个个虚拟图标。使用时,只要进入MetaOS,便可根据需求
选择调用Windows、Linux、IOS等不同操作系统,不仅启动速度和平时没什么两样,还
可与旁边手持平板电脑和智能手机等移动终端的用户实现同步编辑。”
上海一所高校软件学院教授诉澎湃新闻记者:“不了解透明计算,计算机上的突破
简单地可分为理论和应用两块。通过AutoCAD来应用也离不开Wnidows这个平台”。
AutoCAD是基于Windows的应用软件,运行起来至少需要基于Windows相关的API(
Application Programming Interface,应用程序编程接口)。“不管是模拟
WindowsAPI的ReactOS,还是通过虚拟机虚拟Windows操作系统后调用其API的,从根本
上来看,都逃不开Windows这个平台,这就谈不上“创新”。
张尧学团队还指出,在产业化应用方面,最先有进展的是“可以用比较廉价的服务
器和PC做出多操作系统集群”。但L表示“再廉价的服务器集群也没有人用透明计算(
类似PXE)的。首先服务器的硬盘有非常廉价的选择,其次无盘的服务器会非常慢。这
不是打破了冯·诺依曼架构,而是使冯诺依曼瓶颈更加严重了”。
“透明计算”应用前景如何?
张尧学拿下国家自然科学一等奖后,不仅在学术界引起议论,同时也刺激了资本市
场,A股市场上一批软、硬件上市公司股票冲上涨停。不少券商也对张尧学团队的研究
成果做了调研。张尧学团队的成员告诉调研成员,Intel公司对这个技术非常认可,不
少业内名企如华为、黑莓、腾讯都有合作。
一位行业资深人士告诉澎湃新闻记者,张尧学提出的“透明计算”并不是英特尔的
“透明计算”。英特尔大会早前已提过“透明计算”这个概念,指的是通过“开放式”
的开发生态系统,支持软件开发人员编写的代码在多种环境和设备上运行,比如HTML5
。“张尧学将他的理论取名为透明计算,只是取了个与Intel公司一样的名字而已”。
记者查阅Intel公司于2012年9月美国旧金山举行的信息技术峰会上发布的消息,确
如上述人士所言,与张尧学的“透明计算”并不是同一概念。(Intel新闻发布地址http://www.intel.com/cd/corporate/pressroom/APAC/ZHO/510775.htm
在券商的调研中,张尧学团队多次表示,与华为、Intel公司等知名企业有过合作
,而多位接近华为的业内人士向澎湃新闻记者表示,并未有所耳闻。
“不管怎样,至少说明了一个共识,‘计算模式’的研究是非常重要的。至于用哪
一种计算模式,各有观点,各有争执。”面对种种争议,一位上海高校电信学院教授对
澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者说:“但是,如果有一种算法是在所有场合都比其
他算法占优的话,依据这样的观点,不就能够推断这样的一个观点了吗?——‘上帝是
存在的’!”
这位教授还对澎湃新闻记者说,“任何科学研究都不怕争论和反驳,任何科学研究
都有其自己的前提和假设,如果有一类研究是可以直接推广到任何领域,那样也就能推
理出同样的结论了。作为普通的科研领袖和科学工作者,我们首先要积极思考,然后要
埋头做事,认真辩论,积极修正,最终的目标是人类的发展和进步!”
附录:(来自中南大学官方网站,有删节)
张尧学,男,汉族,1956年1月出生于湖南澧县,中国工程院院士、中国作家协会
会员、国务院信息化咨询委员会委员、国务院学位委员会委员、《电子学报》(注:获
奖论文发表期刊)中英文版副主编、中国电子学会常务理事、解放军总装备部军用计算
机及软件专业组成员专家,兼任清华大学教授、博士生导师。
曾任国家科技重大专项第一专项(核高基)专职技术责任人,亚洲开放大学协会理
事长,中国计算机用户协会副理事长,IBM和清华大学合资鼎新公司总经理,原电子工
业部计算机与信息化推进司副司长(挂职)、原全国电子信息系统推广办公室副主任(
挂职)、教育部科技司主持工作的副司长、司长,教育部高等教育司司长、学位管理与
研究生司司长、国务院学位委员会办公室主任、985工程办公室主任、211工程建设办公
室主任等学术和行政职务,是国内外10多个学术期刊的编委。
主要研究方向为计算机网络和透明计算/云计算:
1995年主持研制成功国内首台网络路由器,并推动了这一事关国家安全和信息产业
核心产品的产业化。
率先在国际上开展主动服务和透明计算领域的研究,提出了在时空上扩展冯诺依曼
结构、把信息存储、运算和管理分开的透明计算理论与方法,并研究成功了基于该理论
的内核分布式操作系统和无操作系统的透明计算终端,广泛用于我国军事、商务、教育
和管理等领域,受到了国内外学术界的重视,被国外同行认为是“先于云计算,并包含
了云计算”的原创性学术成果,并正向服务手机、云手机等移动互联网、家庭网等领域
扩展。
在网络基础理论方面提出了被美国同行称为“Zhang’s method”的交互式协议综
合法,推动了网络基础理论的发展和进步。
撰写中英文专著和教材8部,其中《计算机操作系统教程》已销售100余万册,成为
国内计算机领域的主要教材之一。
著有《又见木兰》、《水随天去》、《侘寂天涯》、《另一个清华》、《大木仓的
记忆》等管理类散文集多部,论文250余篇。
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