中国首创透明计算：可让计算机彻底减掉操作系统

龙蛇 · 发表于 2015-1-25 11:11:03

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”。