當(dāng)前位置：來(lái)源：科技日?qǐng)?bào) 記者：俞慧友 時(shí)間：2015-01-10
或許不用多久，互聯(lián)網(wǎng)世界就可如此“夢(mèng)幻”：用戶將個(gè)人小型身份硬件卡，插入任意公共終端，它就“變”成了用戶常用的“私人電腦”，數(shù)據(jù)、用戶習(xí)慣完全一致。取走硬件卡時(shí)，公共終端使用記錄如“水過(guò)無(wú)痕”。而且，互聯(lián)網(wǎng)用戶能隨心所欲，選擇操作系統(tǒng)與軟件服務(wù)，不用再擔(dān)心操作系統(tǒng)、軟件不兼容，及終端設(shè)備不夠先進(jìn)。
這一天到來(lái)時(shí)，我們將進(jìn)入“透明計(jì)算”時(shí)代——一個(gè)由中國(guó)學(xué)者原創(chuàng)性成果所引領(lǐng)的新計(jì)算時(shí)代。
1月9日，人民大會(huì)堂領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上，中國(guó)工程院院士、中南大學(xué)校長(zhǎng)張堯?qū)W從國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人手中，接過(guò)了國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)榮譽(yù)證書。
而他的獲獎(jiǎng)成果“網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的模式及基礎(chǔ)理論研究”，正在全球計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，悄然醞釀一場(chǎng)前所未有的變革。結(jié)果或如P2P創(chuàng)始人之一、美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)教授張輝所言，前者將取代已控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)思想和實(shí)踐至少60年之久的后者。
2004年，張堯?qū)W團(tuán)隊(duì)首次提出了“透明計(jì)算”概念。
這是一個(gè)顛覆性概念：它從時(shí)空擴(kuò)展了馮•諾依曼結(jié)構(gòu)，使客戶終端“瘦身”為無(wú)需安裝任何軟件的“裸機(jī)”，并在計(jì)算機(jī)芯片與操作系統(tǒng)間接口層的“黑匣子”區(qū)域，設(shè)計(jì)一套可管理包括其他操作系統(tǒng)在內(nèi)的各種網(wǎng)絡(luò)資源的“超級(jí)操作系統(tǒng)”。這意味著，軟硬件產(chǎn)品的選擇，將不再是開發(fā)者決定，而是用戶說(shuō)了算。原來(lái)的資源共享提升到了服務(wù)共享。專家將這譽(yù)為“先于云計(jì)算，包含云計(jì)算”的新型網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式。這比家喻戶曉的“云計(jì)算”概念早了3年。
自計(jì)算機(jī)誕生之日，馮•諾依曼結(jié)構(gòu)就是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的主體?！笆荨苯K端與“超級(jí)操作系統(tǒng)”的提出，在當(dāng)時(shí)看來(lái)，不僅是挑戰(zhàn)權(quán)威計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)與計(jì)算模式那么簡(jiǎn)單，在國(guó)際權(quán)威眼中，無(wú)異于天方夜譚。最初幾年間，團(tuán)隊(duì)的學(xué)術(shù)論文，均難刊載在業(yè)界權(quán)威雜志。
為推廣透明計(jì)算，張堯?qū)W團(tuán)隊(duì)頻頻出席相關(guān)國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)，闡述這種全新的理論。
2007年，透明計(jì)算引起了英特爾公司的關(guān)注。張堯?qū)W想引入英特爾新一代硬件接口，從底層硬件芯片開始研發(fā)“超級(jí)操作系統(tǒng)”。英特爾則希望從硬件著手研究透明計(jì)算，并將其推向市場(chǎng)。雙方由此展開了實(shí)質(zhì)性合作。
“互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展和大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，馮•諾依曼結(jié)構(gòu)的局限性日益突顯。如：網(wǎng)絡(luò)安全性低、產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)苤朴谌?、用戶難在同一終端實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)操作等。突破這種結(jié)構(gòu)束縛，打造安全、高效的新一代革命性計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)，可以影響全球計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，也可從根本上改變我國(guó)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全與操作系統(tǒng)技術(shù)長(zhǎng)期受制于人的局面?！睆垐?qū)W表示。
目前，團(tuán)隊(duì)已成功研制出具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、全新的“以用戶為中心”的超級(jí)操作系統(tǒng)，形成了系列原創(chuàng)性、系統(tǒng)性重大創(chuàng)新成果：透明計(jì)算將網(wǎng)絡(luò)互連平臺(tái)由較高網(wǎng)絡(luò)層下降到計(jì)算機(jī)芯片和操作系統(tǒng)間的接口層，在接口層設(shè)計(jì)保護(hù)程序，防止上層軟件系統(tǒng)受攻擊和安全漏洞威脅。這種從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)底層尋求安全保護(hù)的方法，創(chuàng)新地改變了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域近70年的固有思維和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模式，理論上可防御所有病毒對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的攻擊；針對(duì)當(dāng)前軟硬件系統(tǒng)相互捆綁、嚴(yán)重依賴所引起的封閉化問(wèn)題，從時(shí)空擴(kuò)展了傳統(tǒng)的馮•諾依曼結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出超級(jí)操作系統(tǒng)，使用戶通過(guò)“瘦”終端，個(gè)性化獲取不同操作系統(tǒng)平臺(tái)的各種服務(wù)，大大降低對(duì)用戶終端的要求；分離計(jì)算、存儲(chǔ)、管理，創(chuàng)造性地將圖靈和馮•諾依曼提出的存儲(chǔ)計(jì)算擴(kuò)展為“流式計(jì)算”。
據(jù)悉，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊IEEE Transactions on Computers,將出版透明計(jì)算專輯。這將是該刊有史以來(lái)，首次為中國(guó)學(xué)者原創(chuàng)性學(xué)術(shù)成果出版專輯。
“透明計(jì)算不破壞、不反對(duì)、不消滅原有體系結(jié)構(gòu)，但它能派生出很多新終端，從而改變商業(yè)模式和軟件使用模式?！睆垐?qū)W說(shuō)。
國(guó)際產(chǎn)業(yè)界，英特爾公司自2007年起就開始研究并大力推廣透明計(jì)算?；萜铡BM等跨國(guó)集團(tuán)，正不斷跟進(jìn)這一技術(shù)的研究。透明計(jì)算在我國(guó)牛刀小試，也讓它的產(chǎn)業(yè)化前景充滿想象力：
在大健康產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，應(yīng)用透明計(jì)算理論成功建設(shè)的中南大學(xué)湘雅醫(yī)療大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，已管理著逾百億條用戶健康數(shù)據(jù)。它的推廣，有望帶來(lái)該產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域8萬(wàn)億的年產(chǎn)值；
在工業(yè)領(lǐng)域，它已成功應(yīng)用于我國(guó)大型冶金企業(yè)的工控系統(tǒng)與工程設(shè)計(jì)部門，實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)和工業(yè)控制的安全性、高維護(hù)性和高可靠性；
在互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，騰訊已成功將其應(yīng)用于手機(jī)定位等方面。阿里巴巴、華為、聯(lián)想也開始關(guān)注并試運(yùn)用該成果。
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