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中國首創透明計算:可讓計算機徹底減掉操作系統
送交者: 力挽狂瀾 2015年01月23日18:37:16 於 [軍事天地] 發送悄悄話

  如今,當台式電腦、筆記本、PAD、智能手機等設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:比如智能手機裡軟件圖標排了好幾個頁面,各種程序都要定期更新和維護,還占用大量內存,導致你的手機慢得像蝸牛;比如經常搞不清自己的資料到底存在哪個設備里,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網站用戶信息大規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據有一天會不會也被人竊取;再比如一個信息技術發展滯後的國家如何維護自身的信息安全……

  所有這些苦惱,隨着一個名為“透明計算”的基礎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餘年提出、定義、設計並實現的計算機領域的原創成果,創造了我國計算機領域的多項第一。

  隨之而來的話題演變為,透明計算能否讓我國的信息技術藉此實現後發趕超、“彎道超車”?這其中有爭議,更有期許。

  ①為什麼會出現透明計算?

  人類實現的每一次重大變革,都是為了解決現實的困境。要理解什麼是透明計算,我們首先應該先了解它出現的現實原因。

  計算機自出現以來,以美國的馮·諾依曼教授為代表的科學家們設計的編碼程序占據主流,這些關於計算機的基礎理論被統一命名為馮·諾依曼結構,並一直沿用至今。

  隨着信息技術的不斷發展,這一經典結構的問題也不斷暴露:比如網絡安全性低、難以抵擋病毒侵入,存在後門、監控;操作系統、芯片、中間件構成的產業鏈受制於人;用戶很難在同一電腦終端上實現跨平台操作。手機、個人電腦、平板電腦不斷更新換代,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、中間件和應用程序鬧心,而是根據個性化需求,自行低廉地選擇相關服務。簡單地說,用戶不用知道這些程序和服務是怎麼來的,只需要得到自己想要的服務就行。

  對此,透明計算的發明者,清華大學教授、中南大學校長、中國工程院院士張堯學打了這樣一個比喻。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·諾依曼結構,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。

  那麼問題來了,假如這名任性的旅客既要穿這些衣服又不願意帶旅行箱,這怎麼辦呢?“透明計算” 的出現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”,實現從裡到外的“瘦身”。

  ②透明計算都讓計算機哪裡“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“減掉”。在透明計算的世界裡,通過個人賬號登錄電腦、手機、PAD等任何終端,都能從指定服務器調用數據和軟件,把當前終端變成自己常用的電腦;並且,可以任意安裝Windows、Unix、linux等多套操作系統,任何一台手機則既可以使用安卓系統也可以使用蘋果系統。同時,這些個人數據都完整保存在服務器里,用時才拿出來。

  據介紹,只要網絡正常,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。

  要實現這些酷炫的操作,只需要藉助張堯學團隊開發的一個名叫“meta OS”的超級操作系統。其“超級”之處在於,它是“管理操作系統的操作系統”。張堯學認為,各大信息技術公司依靠自己開發的操作系統,都把着自己那一畝三分地,“九龍治水,我不當第十條龍,而要當管龍的‘龍王’。”

  這即是透明計算的基本思路——通過網絡將存儲、計算與管理分離,不僅能像雲計算那樣把數據和應用軟件放在雲端,而且把操作系統也放到了雲端。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、安全方向發展,最終方便所有人。”

  其次,殺毒軟件、防火牆基本可以退出歷史舞台了。按照張堯學的解釋,透明計算理論上已經解決了困擾人們幾十年的網絡安全問題。其方法是——“釜底抽薪”。這“薪”抽了兩次:第一次,透明計算將網絡資源存在用戶指定的服務器(比如家庭電腦)里,而不是廠商的服務器,這就好比把個人信息從“公共倉庫”轉到了“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範操作系統所禁止的“外賊”,但由於操作系統自身存在後門,對於“內賊”,殺毒軟件這條“警犬”一籌莫展,因為對這些“警犬”的設定就是——拿鑰匙的百分之百是“主人”。運行於CPU和操作系統之間的“meta OS”,它充當的正是倉庫外增派的“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”。張堯學預言,“‘透明計算’對我國信息安全的貢獻,將超乎人們的想象。”

  ③關於透明計算的爭議何以持續發酵?

  “透明計算將引領下一個計算時代。” 早在2012年9月,在美國舉行的英特爾全球信息技術峰會上,時任英特爾副總裁、現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雲中。”

  然而在透明計算獲獎的消息公布後,這項凝聚着張堯學及其團隊多年心血的研究卻不斷遭到各類質疑。

  比如,有網友認為,透明計算其實質與雲計算虛擬化概念類似,且其評獎公示材料中提到的8篇論文沒有發表在主要學術雜誌上,因此顯得“不夠分量”。

  同時,透明計算得到產業界,尤其是國際IT巨頭認可的說法也遭到質疑。有網友認為,英特爾公司所稱的透明計算是指透明計算平台,如HTML5(HTML最新的修訂版本。HTML指超文本標記語言,它是一種製作萬維網頁面的標準語言),與張堯學所主導研究的透明計算並不對等。  

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  《國王的新衣》(1837) 安徒生 - vacuum 01/24/15 (289)
  皇帝的新衣:透明計算 - vacuum 01/24/15 (252)
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