对于浙江理工大学网络与分布式计算研究所所长黄理灿来说,获得英国剑桥科学传记中心授予的2008/2009年度全球2000名杰出科学家奖,是当之无愧的。在科技竞争非常激烈的时代,提出完全不同于传统的P2P理论--语义P2P网络,并获得国际上广泛认可是一个了不起的成就。黄理灿教授担任过多个职务,在读博士之前,任多家IT公司技术主管职务,开发出多个大型软件系统,如证券交易系统,电信环境集中监控系统,Internet传真系统等,直接经济效益近3亿元。喜欢创新的他决定改变其传统的IT开发生涯,选择去浙江大学读计算机博士,以及到英国留学。回国后,他选择在大学做教授,致力于理论创新和成果市场化。
为了更进一步了解黄理灿IT人生的心路历程,CIO发展中心对他进行了个人专访,带领大家一起吸取他的经验,分享他的成功。
辞高薪工作,回国服务
CIO发展中心:您的人生旅途大概分为几个阶段?一路走来,相信在每个阶段都有一些收获和感悟,能否谈谈其中的感受?
黄理灿:到目前为止,我的人生旅途大致可以分为四个阶段:一是工作前的学习阶段;二是多家IT公司的开发产品阶段;三是读博士和英国留学阶段;四是现在大学工作阶段。
我中小学学习阶段正处于“文化大革命”时期,大家对学习也没有明确的目标。江西的学制也短,小学五年,初中两年,高中两年。以至于大家怀疑我没有正常中学毕业而考的大学。77年宣布恢复高考,我是77年毕业后边工作边复习参加高考的。遗憾的是我所在的全乡只有我一个人考取了大学(包括往届的毕业生)。78年2月入江西大学读生物学(77届),记得一个教我们神经生物学的教授说过,学生物的人聪明。也有很多朋友听说我以前学生物的,都说“没有学过的,也能做IT,聪明啊”。沾了学生物的光了。
不过,现在想起来,做IT的学些其他专业的知识还是有用的。学生物的,在我们读书年代,大部分都是描述性的知识。“存在即合理”。想想还有逻辑不能理解的现象,这对创新和开拓视野很有帮助。由于对整天和试管打交道不感兴趣,自己学了些计算机知识。杭州大学毕业之后分配到一家研究所工作。生活是非常的单调。大部分人都是喝茶看报打发时光,我在那时考了个计算机软件高级程序员。在那一段时间,我的生话失去了目标。我甚至于开始写科幻小说。后来,着迷研究计算机领域内的NP问题,终于发觉不能再如此继续下去。
于是,为了攒钱,我选择到计算机公司编软件,开发了一些大型软件产品。当时,开发软件需要很高的水平,因为,需要和底层技术打交道。我们开发产品都是组成一个团队,近乎封闭式的开发。我也从开发工程师做到技术部经理,以及后来的总工程师。在当时,挣的钱也不是少数。
然而,由于心存一些理想,我想是不是应该读个博士。从朋友处要到潘云鹤院士的电话,我就直接给他家打了个电话。他说欢迎报考。于是我就准备复习,考试,面试,录取,入学后分配到吴朝晖教授处。在浙大期间,我参加了多个项目,其中潘云鹤院士和吴朝晖教授领导的教育部“基于CSCW多媒体网上合作平台”最值得回忆。课题组大约10个人左右。记得每年要飞北京10多次。在此非常感谢浙大老师们对我的帮助。
浙大毕业后,我去英国Cardiff大学做高级研究员(SeniorResearchAssociate)。对于我,在英国的时光也是人生中的美好经历。项目组中Cardif的Davidw.walker教授以及OmerF.Rana教授都是相当好的人。DavidW.Walker本科毕业于剑桥,博士毕业于伦敦大学,曾在美国工作过。OmerF.Rana教授博士毕业于帝国理工大学。David是非常认真的一个人,但同时又是能花大量时间帮你修改英文的人。Omer出生地应该是巴基斯坦(听Maozhen说起),英文是相当的好,人也很聪明。属于非常热情的人。我们经常每周一次例行讨论会议。两年课题结束后,有多家公司以优厚的待遇邀请我去工作,我婉言谢绝。我想,回国工作能更好地为祖国和社会做贡献。
如今,我在浙江理工大学做教授,除了教书之外,主要是培养研究生。同时,我提出并10多年来做了大量工作的“语义P2P网络”成为我心中的理想。我经常得到知名和不知名的朋友或陌生人的大力帮助,对此我心存感激。我认为我的“语义P2P网络”工作对社会会有较大的作用,我将花费大量的时间实现它。同时,希望曾经帮助过我的人继续帮助我,没有帮助过我的支持我。希望通过实现我心中的理想以回报帮助和支持我的人。
国际上首创语义P2P网络
CIO发展中心:能否谈谈您的国际上首创的一种新型的P2P网络“语义P2P网络”理论?
黄理灿:语义P2P网络是继无结构P2P网络和基于DHT的有结构网络后的第三种新型的P2P网络,综合了无结构的P2P网络和基于DHT的有结构网络的优点,避免了它们的缺点。在语义P2P网络中,节点分别加入具有语义的类似域名的不同虚拟组。在此语义P2P网络中,节点被类似DNS域名标识,不采用DHT的方式。节点动态地形成虚拟树拓扑,并与随机缓存的节点组成网络状拓扑结构。所有节点加入感兴趣的虚拟组,并形成虚拟分级树状拓扑结构。
我还发明了对路由表上所有类型的节点计算理论步跳的一致方法。语义P2P网络具有有结构的P2P网络一样的可扩展性,但保留了节点和内容的完整语义。利用语义P2P网络可以很方便地实现查找有关节点子集合。具体步骤包括按用户需求的主题领域确立网络领域分类、构建领域分类网络、基于领域分类网络查询节点子集合三个步骤。例如,利用语义P2P网络构建全球音乐网络。首先按用户需求的主题领域建立网络领域分类,例如:将音乐分为流行音乐和经典音乐。域名格式为:音乐家.音乐类别.音乐。具体域名如:LiuHuan.Popular.Music或刘欢.流行音乐.音乐。其次,构建领域分类网络,歌唱家,音乐相关公司,经纪人,消费者,粉丝等加入相关虚拟组。所有用户计算机作为节点按用户域名建立领域的覆盖网络。节点ID为用户名@域名,如:小李@刘欢.流行音乐.音乐。查询节点子集合步骤示例为:老张为贝多芬的经纪人,但目前对刘欢感兴趣。想查找所有刘欢的粉丝的属性。老张根据要查询的主题,用类SQL语音编写查询语句-Select*from刘欢.流行音乐.音乐wheretype=“粉丝”;老张节点通过查找其路由表,转发查询消息到更接近目标虚拟组域名的临近节点比如老王。老王节点转发查询消息到目标虚拟组内的小李。小李对目标虚拟组所有节点进行广播。凡符合查询消息的节点将返回结果到老张。语义P2P网络VIRGO的好处在于,任何人都不知道全局的情况(比如,任何人都不知道所有刘欢的粉丝的情况),但是通过类SQL语句,可以很方便的查到所有的信息。这是因为任何节点都是按领域加入虚拟组,只要找到相关的虚拟组,就找到所有的相关节点。
目前,“语义P2P网络”已获两项发明专利授权。
P2P是云计算的未来
CIO发展中心:目前,云计算和物联网是热点问题,您能否谈谈看法?
黄理灿:P2P是云计算的未来。从整个计算机发展的历史看,集中式与分布式计算模式交替占住一段历史时期。如今,云计算的趋势是各个大公司建立数据中心和计算中心。然而,据我判断,这只是各个公司为了自己的商业利益以及云计算目前正处于初级阶段。当云计算的应用越来越多以及用户越来越多,集中式的计算模式将受网络带宽等因素的制约。P2P将是云计算的未来。云计算领域广泛采用P2P技术将在未来5年后出现。
云计算与物联网的计算模式未来5年后将主要采用P2P计算模式(即对等计算模式)。Client/Server计算模式(即客户机和服务器计算模式)主要应用于小规模的网络环境。Client/Server计算模式采用中央集中式架构,中央节点(服务器)对整个网络服务具有决定性的作用。如果服务器失效,则整个服务失效。这就是所谓的“单点失效问题”。此外,大部分的计算都集中在服务器端,因而引起负载的不平衡。即所谓的“服务器端的计算瓶颈”,而客户机端则存在资源浪费的情况。此外,集中式计算模式对用户的隐私以及数据安全也将存在不可能解决的难题。P2P计算模式是一种非集中计算模式。P2P网络中的每台计算机(或称对等点(Peer)),具有同样的地位,既可以请求服务,也可以提供服务。P2P计算模式具有资源充分利用,网络规模可扩展(节点越多网络越稳定,不存在瓶颈)等优点。下一代计算机网络即云计算和物联网都是巨大的网络,因此,未来的计算模式应该是P2P计算模式。
目前世界上存在两种P2P网络。一种是无结构的P2P网络,采用洪泛协议发现节点。也就是节点问它所有的邻居,而邻居又问他们的所有邻居,因此网络上会引来消息风暴,造成通讯堵塞。无结构的P2P网络还存在不能保证发现适合的节点的缺点。即由于存在孤立节点不被其他节点知道,那么,这个节点就不能被发现。二是有结构的P2P网络,采用DHT将内容与节点映射到相同格式的全局唯一标识。DHT是分布式哈希表(DistributedHashTable)的首字缩写。DHT每个节点存储负责一个小范围的路由以及数据,从而实现整个网络的寻址和存储。此种网络的优点是每个节点都在一个虚拟的拓扑结构中,发现内容仅需要有限的消息,不会造成通讯阻塞。其缺点为节点和内容本身的语义被哈希函数打破了,不能对节点的内容进行复杂的语义查询。本人在国际上首次提出了一种新型的P2P网络--语义P2P网络。语义P2P网络具有有结构的P2P网络一样的可扩展性,但保留了节点和内容的完整语义。
我相信,将来的网络应该是每个智能设备都有一个静态IP地址(可能是IPv6),而所有的设备和数据通过语义P2P网络形成的一个巨大的云,及所谓的云计算和物联网,也即智能地球。
合作共享推动浙江省信息化建设
CIO发展中心:祝贺你当选为浙江省信息化促进会理事长,您能否介绍一下浙江省信息化促进会?
黄理灿:浙江省信息化促进会是经浙江省科学技术协会、浙江省民政厅批准设立的公益性、服务性组织,自2010年年初开始筹备至今,由于促进会聚集了省内外不同学科领域知名的权威人士如中国十大企业文化名家刘孝全、浙江省总会计师协会副理事长俞乐平、全国优秀CIO徐云彪、浙江省轻纺工业经济信息协会副会长陈钢等,对信息化本质有着深刻理解和科学的阐述,并且对如何利用信息技术、通过科学的方法推广技术、产品和服务的应用,促进浙江省政府及各类企事业单位的职能、效率、竞争力等有科学清晰的思路和指导思想,筹备期间吸引了全省各单位的关注,联络和主动要求加入的单位会员和个人会员已超过500多个。
协会会员以主要来自省级单位和知名企业分管信息化建设的领导干部为纽带,全面涵盖了电子信息、生物医药、新材料、光机电一体化、新能源、资源与环境、交通物流等产业,来自省级政府及事业单位的会员占了近16%,院校占10%,省级国企占了20%,有近1/4的会员单位为跨国公司及上市企业。
我认为,浙江省信息化促进会努力发挥政府信息化政策的参谋作用,团结和组织社会各界信息化相关的单位和个人,实现信息资源的共享,促进相关单位产学研合作,推动和促进浙江省信息化的建设。我也将为此目标贡献自己的力量。
创办国际专业会议,推动国际合作
CIO发展中心:你是网络与分布式计算国际会议的主办人,您能否谈谈为什么要主办这个会议?
黄理灿:网络与分布式技术是当前乃至未来的IT技术的重要组成部分。当下一代网络成为现实,移动通信系统将来发展到3G甚至4G时代时,将会出现传统软件向网络应用转变的趋势。为了便于工业界和学术界共同研讨网络与分布式计算的热点话题和发展趋势,本人发起和组织了历届网络与分布式计算国际会议。会议重点(1)分布式计算和分布式系统方面,包括集群和网格,服务组合和业务流程,点对点对等系统,云计算等(2)网络方面,包括IP网络,下一代互联网,无线网络,4G移动通信等(3)分布式应用系统方面,包括分布式电子商务应用,分布式e-Science应用,管理应用系统等。
2010第一届网络与分布式计算国际会议(theFirstInternationalConferenceonNetworkingandDistributedComputing(ICNDC2010)于2010.10.21-2010.10.24日在杭州凯恩大酒店隆重召开。与会代表共120多名,会议语言为英语。会议期间,北京邮电大学刘元安教授(CognitiveRadio,algorithmsandApplications认知无线电、算法与应用)、美国普渡大学JiangKeyuan教授(BiologicalPathwaySimilaritySearch-eSciencewithDistributedComputing生物代谢路径相似查找-分布式计算中的e-Science)、英国帝国理工大学郭毅可教授(TheEssenceofCloudComputing云计算的本质)、清华大学曹军威教授(DistributedComputinginaneraofCloudsandIOT云计算与物联网时代的分布式计算)、中科院陈刚教授(GridComputinginHighEnergyPhysicsinChina中国高能物理的网格计算)、浙江理工大学黄理灿教授(SemanticP2PNetworks:FutureArchitectureofCloudComputingandInternetofThings?语义P2P网络-云计算与物联网的未来体系结构?)、上海天律公司董事长黄晖博士(DataMininginClouds云挖掘)按会议日程顺序做了有关云计算和物联网方面的大会主题报告。
2011年的会议是与清华大学合作主办的,将在2011.9.21-2011.9.24日召开。
在国际会议很多的今天,我创办这么个会议主要是办一个网络与分布式计算领域的专业会议,为国际学术交流尽自己的力量。
结束语
“语义P2P网络,心中的理想”道出了黄理灿教授的目标,任重道远。黄理灿教授的团队,需要不断的拓展资源,积极进取。相信在未来几年,他们会通过实现“语义P2P网络”的产业化回报整个社会。
个人档案
黄理灿,男,汉族,1962年1月出生,江西乐平人,博士,教授。于2003年在浙江大学计算机学院毕业获博士学位。在2004-2006年期间,在英国Cardiff大学做Senior Research Associate。2006年作为人才引进加入浙江理工大学,担任网络与分布式计算研究所所长。担任The International Association of Science and Technology for Development(IASTED)教育技术委员会成员及浙江省信息化促进会理事长。发表了100多篇高质量的论文,其中Sci/Ei检索文章60余篇,获得发明专利授权2项。作为主席主持了2010第一届网络与分布式计算IEEE国际会议(the First International Conference on Networking and Distributed Computing(ICNDC2010)。被聘担任《International Journal of Digital Content Technology and its Applications》(JDCTA)(数字内容及应用国际杂志Ei检索)分布式计算领域的主编。
自2001年以来,一直从事于网格与e-Science的研究。因提出全新的语义P2P网络理论而被Marquis世界名人录2006、Marquis科学及工程名人录2006-2007、Marquis Asia Who's Who2007收录,被英国剑桥科学传记中心授予2008/2009年度全球2000名杰出科学家奖。
曾经为多家计算机公司的技术负责人或技术经理。2004-2006期间在英国Cardiff大学担任副高级研究员(Senior Research Associate)。1982年本科毕业于江西大学(现南昌大学);1984年研究生毕业于杭州大学。2003年于浙江大学获得博士学位。