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中国首创透明计算:可让计算机彻底减掉操作系统
送交者: 力挽狂澜 2015年01月23日18:37:16 于 [军事天地] 发送悄悄话

  如今,当台式电脑、笔记本、PAD、智能手机等设备成为人们生活中的常用装备时,你是否也长期为一些问题苦恼:比如智能手机里软件图标排了好几个页面,各种程序都要定期更新和维护,还占用大量内存,导致你的手机慢得像蜗牛;比如经常搞不清自己的资料到底存在哪个设备里,只能在本就杂乱的存储库里疯狂翻找;比如伴随苹果公司承认iPhone可窃取用户信息、12306网站用户信息大规模泄露这样的新闻不断曝光,你开始时时担心自己的隐私数据有一天会不会也被人窃取;再比如一个信息技术发展滞后的国家如何维护自身的信息安全……

  所有这些苦恼,随着一个名为“透明计算”的基础研究课题在本月上旬荣获2014年度国家自然科学奖一等奖而迎来解决的曙光。这项由我国科学家耗时20余年提出、定义、设计并实现的计算机领域的原创成果,创造了我国计算机领域的多项第一。

  随之而来的话题演变为,透明计算能否让我国的信息技术借此实现后发赶超、“弯道超车”?这其中有争议,更有期许。

  ①为什么会出现透明计算?

  人类实现的每一次重大变革,都是为了解决现实的困境。要理解什么是透明计算,我们首先应该先了解它出现的现实原因。

  计算机自出现以来,以美国的冯·诺依曼教授为代表的科学家们设计的编码程序占据主流,这些关于计算机的基础理论被统一命名为冯·诺依曼结构,并一直沿用至今。

  随着信息技术的不断发展,这一经典结构的问题也不断暴露:比如网络安全性低、难以抵挡病毒侵入,存在后门、监控;操作系统、芯片、中间件构成的产业链受制于人;用户很难在同一电脑终端上实现跨平台操作。手机、个人电脑、平板电脑不断更新换代,软件也都是厂商搭配好的,一个软件被破坏了,安装起来麻烦——总之是费钱又费事。

  有没有一种方法,让用户不必再为这些操作系统、中间件和应用程序闹心,而是根据个性化需求,自行低廉地选择相关服务。简单地说,用户不用知道这些程序和服务是怎么来的,只需要得到自己想要的服务就行。

  对此,透明计算的发明者,清华大学教授、中南大学校长、中国工程院院士张尧学打了这样一个比喻。如果把计算机比作一个旅客,“运算”就是这个旅客要穿的衣服,外出旅行当然要带很多衣服,按照冯·诺依曼结构,这些衣服会通通被装进一个叫计算机存储器的“旅行箱”里。尴尬的是,这名旅客心思越来越花哨,要穿的衣服不断增多,自然,旅行箱变得越来越重。

  那么问题来了,假如这名任性的旅客既要穿这些衣服又不愿意带旅行箱,这怎么办呢?“透明计算” 的出现正充当了这样一位随叫随到的“旅行助理”,它的工作就是在旅客需要时便立刻把合适的衣服送来。作为旅客的计算机、手机等则“甩”掉了存储器这个沉重的旅行箱,而变身为真正的“裸机”,实现从里到外的“瘦身”。

  ②透明计算都让计算机哪里“瘦”了?

  具体来说,透明计算对计算机的“减肥”作用明显。

  首先就是成功将“计算机的大脑”——操作系统“减掉”。在透明计算的世界里,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;并且,可以任意安装Windows、Unix、linux等多套操作系统,任何一台手机则既可以使用安卓系统也可以使用苹果系统。同时,这些个人数据都完整保存在服务器里,用时才拿出来。

  据介绍,只要网络正常,在世界上任何一个地点登陆,都可以感受到同样的上述用户体验,而且不必担心大量的流量使用。

  要实现这些酷炫的操作,只需要借助张尧学团队开发的一个名叫“meta OS”的超级操作系统。其“超级”之处在于,它是“管理操作系统的操作系统”。张尧学认为,各大信息技术公司依靠自己开发的操作系统,都把着自己那一亩三分地,“九龙治水,我不当第十条龙,而要当管龙的‘龙王’。”

  这即是透明计算的基本思路——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,而且把操作系统也放到了云端。中南大学计算机所所长王国军指出,“这破解了人们对电脑、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。”

  其次,杀毒软件、防火墙基本可以退出历史舞台了。按照张尧学的解释,透明计算理论上已经解决了困扰人们几十年的网络安全问题。其方法是——“釜底抽薪”。这“薪”抽了两次:第一次,透明计算将网络资源存在用户指定的服务器(比如家庭电脑)里,而不是厂商的服务器,这就好比把个人信息从“公共仓库”转到了“私人仓库”了。

  接下来的问题是,“私人仓库”虽然有杀毒软件来防范操作系统所禁止的“外贼”,但由于操作系统自身存在后门,对于“内贼”,杀毒软件这条“警犬”一筹莫展,因为对这些“警犬”的设定就是——拿钥匙的百分之百是“主人”。运行于CPU和操作系统之间的“meta OS”,它充当的正是仓库外增派的“仓库管理员”,无论任何访客,没有主人亲自通过“猫眼”甄别,它都不会放进仓库。这就是第二次抽“薪”。张尧学预言,“‘透明计算’对我国信息安全的贡献,将超乎人们的想象。”

  ③关于透明计算的争议何以持续发酵?

  “透明计算将引领下一个计算时代。” 早在2012年9月,在美国举行的英特尔全球信息技术峰会上,时任英特尔副总裁、现任英特尔总裁的詹睿妮这样评价透明计算。国外媒体评论说:“中国人把计算机的大脑推入了云中。”

  然而在透明计算获奖的消息公布后,这项凝聚着张尧学及其团队多年心血的研究却不断遭到各类质疑。

  比如,有网友认为,透明计算其实质与云计算虚拟化概念类似,且其评奖公示材料中提到的8篇论文没有发表在主要学术杂志上,因此显得“不够分量”。

  同时,透明计算得到产业界,尤其是国际IT巨头认可的说法也遭到质疑。有网友认为,英特尔公司所称的透明计算是指透明计算平台,如HTML5(HTML最新的修订版本。HTML指超文本标记语言,它是一种制作万维网页面的标准语言),与张尧学所主导研究的透明计算并不对等。  

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  《国王的新衣》(1837) 安徒生 - vacuum 01/24/15 (289)
  皇帝的新衣:透明计算 - vacuum 01/24/15 (252)
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