“透明计算”,凭啥摘得自然科学一等奖
 
 

        1月9日,2014年国家自然科学奖揭晓,一等奖被中国工程院院士、中南大学校长张尧学率领的团队摘得,其夺奖成果是一种全新的网络化计算模式——“透明计算”。

  国家自然科学奖一等奖以宁缺毋滥著称,1999年到2013年的15年间,竟有10年空缺。“透明计算”凭什么能摘得此项桂冠?它将给信息领域带来哪些颠覆性改变?本报记者对张尧学院士及其团队进行了访问。

  颠覆之一:把“计算机的大脑”放到云端

  同时拥有台式机、笔记本、PAD、智能手机,是不是只带来方便?由此造成的资料分散及资源混乱是不是经常困扰着你?在中南大学,记者体验到了“透明计算”的贴心之处:

  ——通过个人账号登录电脑、手机、PAD等任何终端,都能从指定服务器调用数据和软件,把当前终端变成自己常用的电脑。

  ——终端只下载用户调用的软件和数据,使用后的数据更改和用户习惯仍保存在服务器里,完美实现资源整合与终端简便。

  更为神奇的是,在“透明计算”的世界里,服务器可以同时安装Windows、Unix、Linux等多套操作系统,用户通过一个新的平台——超级操作系统(Meta OS)来管理所有资源。Meta OS的界面简洁友好,基于不同操作系统开发的应用软件以图标形式排列,用户只需点击图标即可调用,完全不必再考虑背后的操作系统和硬件配置。

  “‘透明计算’的基本思路,是通过网络将存储、计算与管理分离,不仅能像云计算那样把数据和应用软件放在云端,而且把‘计算机的大脑’——操作系统也放到了云端。”张尧学介绍,作为信息技术领域的原始创新,“透明计算”先于云计算、包含云计算,最大优点是使用户得到跨操作系统、跨终端的无障碍服务,尽情享受网络时代提供的最大便利。

  “这就从根本上突破了统治计算机领域60余年的冯·诺依曼结构,实现了流式计算。”中南大学计算机所所长王国军指出,“这也破解了人们对电脑、手机性能的无止境追求,推动终端向轻便、低价、安全方向发展,最终方便所有人。”

  也正因如此,“透明计算”自2004年提出后,就备受业界推崇。英特尔、中国移动、联想集团、卡内基梅隆大学、清华大学等知名企业和高校纷纷跟进研究。国外评论指出:这将是首个由中国推动的计算技术,有望领跑新的计算时代。

  颠覆之二:网络信息安全不再成问题

  移动互联网遭遇的最大挑战,无疑是大家不放心把私密数据放在云端。而苹果公司承认iPhone可窃取用户信息、12306网站用户信息大规模泄露等事件,也都一再印证了人们的担心。

  “透明计算”的到来,能改变这一困局吗?张尧学给出的答案是:“从理论上,我们已解决了网络安全问题。”他强调,在“透明计算”时代,网络资源存储于用户指定的服务器(家庭电脑、企业服务器等),而不再是厂商指定的服务器,从根本上解决了用户信任问题——用“私人仓库”取代了“公共仓库”。

  那“私人仓库”的安全谁来保障?中南大学计算机工程系副主任王斌介绍,与现有杀毒软件都运行于操作系统之上不同,Meta OS运行于CPU和操作系统之间,担当着“仓库管理员”的角色。这就解决了一直困扰中国用户的问题:杀毒软件只能判断和剿杀操作系统不允许的外来入侵及非法操作,却无法防范操作系统自身的后门。换言之,你家仓库里虽然养了警犬,但外国人有仓库的备用钥匙,而警犬把用钥匙开门的都当主人,你有什么办法?“Meta OS的出现,相当于在仓库门外加派了一名看守,任何访客都会被他拦住,再交由仓库主人甄别需不需要放警犬。”

  “这就在我国用户普遍使用外国电脑和操作系统的现实下,找到了解决网络安全问题的有效路径。”张尧学预言,“‘透明计算’对中国国家信息安全的贡献,将超乎人们的想象。”

  目前,“透明计算”已成功应用于我国大型冶金企业的工控系统与工程设计部门,实现了工程设计和工程控制的安全性、高维护性和高可靠性;中南大学“湘雅医疗大数据系统建设”中,“透明计算”被应用于跨区域、跨医院、跨系统的就诊服务、个性化医疗信息安全采集等,已管理超过100亿条用户健康数据,有望带来大健康产业预计8万亿元的年产值。

  颠覆之三:使用外国产品也可发展自己

  “我们总希望一举替换外国产品,比如老想做一个系统彻底取代Windows。”张尧学这样指出我国信息技术领域的现实之困,在软硬件产品已被几大国际巨头垄断的背景下,由于使用习惯和兼容性问题,国产操作系统几乎连进入市场的机会都没有,“而不经受大规模实用检验,就更难追上外国产品”。

  “如何构建一个与各国软硬件兼容的平台,不排斥人家的优势产品,慢慢在共存中培养、壮大自己,才是后发国家的可行出路,这也正是‘透明计算’所致力解决的问题。”张尧学指出,Meta OS平台不排斥任何现有硬件与软件,国产操作系统可以与外国操作系统共存、互补,从单个应用软件起培养用户、赢得生存空间,最终实现全面超越;“透明计算”所需的配套硬件,则完全是一片蓝海,在智能眼镜、手表等可穿戴设备上的市场空间更是不可限量,国产硬件行业如能趁此一搏,必将风光无限。

  “一个好的标准就应该造福整个产业链,而‘透明计算’正是这样一个标准。”国外同行这样评价。英特尔公司现任总裁詹睿妮更在英特尔2012年信息技术峰会上这样开篇:“未来的计算,必将是‘透明计算’的时代。”

 
责任编辑:沈建新        
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