當前位置：來源：人民日報海外版 記者：彭訓文 時間：2015-01-23
如今，當臺式電腦、筆記本、PAD、智能手機等設(shè)備成為人們生活中的常用裝備時，你是否也長期為一些問題苦惱：比如智能手機里軟件圖標排了好幾個頁面，各種程序都要定期更新和維護，還占用大量內(nèi)存，導致你的手機慢得像蝸牛；比如經(jīng)常搞不清自己的資料到底存在哪個設(shè)備里，只能在本就雜亂的存儲庫里瘋狂翻找；比如伴隨蘋果公司承認iPhone可竊取用戶信息、12306網(wǎng)站用戶信息大規(guī)模泄露這樣的新聞不斷曝光，你開始時時擔心自己的隱私數(shù)據(jù)有一天會不會也被人竊?。辉俦热缫粋€信息技術(shù)發(fā)展滯后的國家如何維護自身的信息安全……
所有這些苦惱，隨著一個名為“透明計算”的基礎(chǔ)研究課題在本月上旬榮獲2014年度國家自然科學獎一等獎而迎來解決的曙光。這項由我國科學家耗時20余年提出、定義、設(shè)計并實現(xiàn)的計算機領(lǐng)域的原創(chuàng)成果，創(chuàng)造了我國計算機領(lǐng)域的多項第一。
隨之而來的話題演變?yōu)?，透明計算能否讓我國的信息技術(shù)借此實現(xiàn)后發(fā)趕超、“彎道超車”？這其中有爭議，更有期許。
①為什么會出現(xiàn)透明計算？
人類實現(xiàn)的每一次重大變革，都是為了解決現(xiàn)實的困境。要理解什么是透明計算，我們首先應該先了解它出現(xiàn)的現(xiàn)實原因。
計算機自出現(xiàn)以來，以美國的馮•諾依曼教授為代表的科學家們設(shè)計的編碼程序占據(jù)主流，這些關(guān)于計算機的基礎(chǔ)理論被統(tǒng)一命名為馮•諾依曼結(jié)構(gòu)，并一直沿用至今。
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，這一經(jīng)典結(jié)構(gòu)的問題也不斷暴露：比如網(wǎng)絡(luò)安全性低、難以抵擋病毒侵入，存在后門、監(jiān)控；操作系統(tǒng)、芯片、中間件構(gòu)成的產(chǎn)業(yè)鏈受制于人；用戶很難在同一電腦終端上實現(xiàn)跨平臺操作。手機、個人電腦、平板電腦不斷更新?lián)Q代，軟件也都是廠商搭配好的，一個軟件被破壞了，安裝起來麻煩——總之是費錢又費事。
有沒有一種方法，讓用戶不必再為這些操作系統(tǒng)、中間件和應用程序鬧心，而是根據(jù)個性化需求，自行低廉地選擇相關(guān)服務(wù)。簡單地說，用戶不用知道這些程序和服務(wù)是怎么來的，只需要得到自己想要的服務(wù)就行。
對此，透明計算的發(fā)明者，清華大學教授、中南大學校長、中國工程院院士張堯?qū)W打了這樣一個比喻。如果把計算機比作一個旅客，“運算”就是這個旅客要穿的衣服，外出旅行當然要帶很多衣服，按照馮•諾依曼結(jié)構(gòu)，這些衣服會通通被裝進一個叫計算機存儲器的“旅行箱”里。尷尬的是，這名旅客心思越來越花哨，要穿的衣服不斷增多，自然，旅行箱變得越來越重。
那么問題來了，假如這名任性的旅客既要穿這些衣服又不愿意帶旅行箱，這怎么辦呢？“透明計算”的出現(xiàn)正充當了這樣一位隨叫隨到的“旅行助理”，它的工作就是在旅客需要時便立刻把合適的衣服送來。作為旅客的計算機、手機等則“甩”掉了存儲器這個沉重的旅行箱，而變身為真正的“裸機”，實現(xiàn)從里到外的“瘦身”。
②透明計算都讓計算機哪里“瘦”了？
具體來說，透明計算對計算機的“減肥”作用明顯。
首先就是成功將“計算機的大腦”——操作系統(tǒng)“減掉”。在透明計算的世界里，通過個人賬號登錄電腦、手機、PAD等任何終端，都能從指定服務(wù)器調(diào)用數(shù)據(jù)和軟件，把當前終端變成自己常用的電腦；并且，可以任意安裝Windows、Unix、linux等多套操作系統(tǒng)，任何一臺手機則既可以使用安卓系統(tǒng)也可以使用蘋果系統(tǒng)。同時，這些個人數(shù)據(jù)都完整保存在服務(wù)器里，用時才拿出來。
據(jù)介紹，只要網(wǎng)絡(luò)正常，在世界上任何一個地點登陸，都可以感受到同樣的上述用戶體驗，而且不必擔心大量的流量使用。
要實現(xiàn)這些酷炫的操作，只需要借助張堯?qū)W團隊開發(fā)的一個名叫“meta OS”的超級操作系統(tǒng)。其“超級”之處在于，它是“管理操作系統(tǒng)的操作系統(tǒng)”。張堯?qū)W認為，各大信息技術(shù)公司依靠自己開發(fā)的操作系統(tǒng)，都把著自己那一畝三分地，“九龍治水，我不當?shù)谑畻l龍，而要當管龍的‘龍王’?！?/p>
這即是透明計算的基本思路——通過網(wǎng)絡(luò)將存儲、計算與管理分離，不僅能像云計算那樣把數(shù)據(jù)和應用軟件放在云端，而且把操作系統(tǒng)也放到了云端。中南大學計算機所所長王國軍指出，“這破解了人們對電腦、手機性能的無止境追求，推動終端向輕便、低價、安全方向發(fā)展，最終方便所有人?！?/p>
其次，殺毒軟件、防火墻基本可以退出歷史舞臺了。按照張堯?qū)W的解釋，透明計算理論上已經(jīng)解決了困擾人們幾十年的網(wǎng)絡(luò)安全問題。其方法是——“釜底抽薪”。這“薪”抽了兩次：第一次，透明計算將網(wǎng)絡(luò)資源存在用戶指定的服務(wù)器（比如家庭電腦）里，而不是廠商的服務(wù)器，這就好比把個人信息從“公共倉庫”轉(zhuǎn)到了“私人倉庫”了。
接下來的問題是，“私人倉庫”雖然有殺毒軟件來防范操作系統(tǒng)所禁止的“外賊”，但由于操作系統(tǒng)自身存在后門，對于“內(nèi)賊”，殺毒軟件這條“警犬”一籌莫展，因為對這些“警犬”的設(shè)定就是——拿鑰匙的百分之百是“主人”。運行于CPU和操作系統(tǒng)之間的“meta OS”，它充當?shù)恼莻}庫外增派的“倉庫管理員”，無論任何訪客，沒有主人親自通過“貓眼”甄別，它都不會放進倉庫。這就是第二次抽“薪”。張堯?qū)W預言，“‘透明計算’對我國信息安全的貢獻，將超乎人們的想象?！?/p>
③關(guān)于透明計算的爭議何以持續(xù)發(fā)酵？
“透明計算將引領(lǐng)下一個計算時代?！痹缭?012年9月，在美國舉行的英特爾全球信息技術(shù)峰會上，時任英特爾副總裁、現(xiàn)任英特爾總裁的詹睿妮這樣評價透明計算。國外媒體評論說：“中國人把計算機的大腦推入了云中?！?/p>
然而在透明計算獲獎的消息公布后，這項凝聚著張堯?qū)W及其團隊多年心血的研究卻不斷遭到各類質(zhì)疑。
比如，有網(wǎng)友認為，透明計算其實質(zhì)與云計算虛擬化概念類似，且其評獎公示材料中提到的8篇論文沒有發(fā)表在主要學術(shù)雜志上，因此顯得“不夠分量”。
同時，透明計算得到產(chǎn)業(yè)界，尤其是國際IT巨頭認可的說法也遭到質(zhì)疑。有網(wǎng)友認為，英特爾公司所稱的透明計算是指透明計算平臺，如HTML5（HTML最新的修訂版本。HTML指超文本標記語言，它是一種制作萬維網(wǎng)頁面的標準語言），與張堯?qū)W所主導研究的透明計算并不對等。
總結(jié)來看，質(zhì)疑焦點主要指向該研究的獨創(chuàng)性和創(chuàng)新性。
應該說，出現(xiàn)這些質(zhì)疑是正常的，這說明大家對透明計算這樣的新事物的關(guān)注度在不斷提高。需要指出的是，對于這些質(zhì)疑，沉默或者逃避解決不了問題。只有人們對透明計算有了充分深入的了解，質(zhì)疑才會自然消除。
事實上，早在1988年，時任清華大學教授的張堯?qū)W就開始帶領(lǐng)科研團隊，探索如何突破網(wǎng)絡(luò)計算模式。2004年，他正式提出“透明計算”思想，這比云計算提出時間還要早。一般來說，云計算是指通過對各類信息資源的集中使用和共享，為用戶提供各類個性化服務(wù)，包括海量數(shù)據(jù)存儲、管理、搜索、瀏覽等。透明計算則實現(xiàn)了由信息共享、資源共享向服務(wù)共享的發(fā)展，是更廣義的云計算模式。
當前，各大IT巨頭沒自己的“云”都不好意思打招呼，但囿于自身利益，各個云平臺各自為戰(zhàn)，服務(wù)有限，且不能兼容共享。這種局面最終受害的還是用戶，因為越來越“重”、越來越復雜的軟硬件，使各個云平臺的安全性、可靠性、功耗、成本得不到保障。
作為云計算的更高級模式，透明計算代表著自由、兼容、穿越、跨平臺、打破壁壘、共應用、共操作系統(tǒng)。其核心是，根據(jù)中央處理器一次只執(zhí)行一條指令的運算規(guī)則，建立起虛擬的網(wǎng)上交換與調(diào)度方法，讓用戶只管輕松、任意調(diào)用，而不用考慮兼容、存儲、安全等問題。
更為重要的意義是，這種以“服務(wù)共享”為核心的計算模式，創(chuàng)造了一種第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的新模式，代表著我國信息、計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信等領(lǐng)域未來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級的方向。因為長期以來，我國IT技術(shù)的發(fā)展，總是停留在“別人做了什么，我們就要做一個替代它”的模式下，其實，這是非常艱苦的策略。面對別人成熟的市場和技術(shù)壟斷，我們要實現(xiàn)超越，困難可想而知。
作為信息技術(shù)領(lǐng)域的后發(fā)國家，要實現(xiàn)超車，最好的方法是借力打力。按照張堯?qū)W的說法，就是“不破壞、不反對、不消滅”原結(jié)構(gòu)，但派生出很多新終端，“如果是在產(chǎn)業(yè)鏈上占據(jù)話語權(quán)，哪怕一兩個點，那就能拉動我們產(chǎn)業(yè)大發(fā)展。”
從這個意義上來說，對于那些暫時還沒有實現(xiàn)商業(yè)化運用但包涵巨大潛力的基礎(chǔ)研究項目，我們是否應該給予一些必要的等待時間呢？
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張堯?qū)W和透明計算
張堯?qū)W，1956年1月生于湖南省常德澧縣，中國工程院院士、中國作家協(xié)會會員、國務(wù)院信息化咨詢委員會委員、國務(wù)院學位委員會委員、《電子學報》中英文版副主編、中國電子學會常務(wù)理事、解放軍總裝備部軍用計算機及軟件專業(yè)組成員專家，兼任清華大學教授、博士生導師。
1995年，張堯?qū)W主持研制成功國內(nèi)首臺網(wǎng)絡(luò)路由器，并推動了這一事關(guān)國家安全和信息產(chǎn)業(yè)核心產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化。
其率先在國際上開展主動服務(wù)和透明計算領(lǐng)域的研究，提出了在時空上擴展馮•諾依曼結(jié)構(gòu)，把信息存儲、運算和管理分開的透明計算理論與方法，并研究成功了基于該理論的內(nèi)核分布式操作系統(tǒng)和無操作系統(tǒng)的透明計算終端，廣泛用于中國軍事、商務(wù)、教育和管理等領(lǐng)域，受到了國內(nèi)外學術(shù)界的重視，被國外同行認為是“先于云計算，并包含了云計算”的原創(chuàng)性學術(shù)成果，并正向服務(wù)手機、云手機等移動互聯(lián)網(wǎng)、家庭網(wǎng)等領(lǐng)域擴展。
張堯?qū)W主要的研究方向是透明計算和主動服務(wù)。在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論方面，張堯?qū)W提出了被美國同行稱為“Zhang’s method”（張氏思路）的交互式協(xié)議綜合法，推動了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論的發(fā)展和進步。曾以第一獲獎人獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎一項、國家科技進步二等獎兩項；何梁何利科技進步獎，美國IET教育基金會教育領(lǐng)先獎，以及亞洲開放大學聯(lián)合會功勛服務(wù)獎等獎項。
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