从算法设计角度推进网络节能

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  4月23日,中国科学院软件研究所(以下简称软件所)里鸿儒齐聚。他们中很多人都白发苍苍,有些还是远涉重洋而来。这一天,胡世华先生诞辰100周年纪念会暨2012逻辑、计算与信息研讨会在这里举行。
   “胡世华先生对我国数理逻辑、计算机科学、科学哲学和数学史等学科做出了独特贡献,先生执着科学、献身科学的精神,温厚、执着、宽容的珍贵品德是软件所和中国数理逻辑、计算机科学领域永远的精神财富。”会上,中国科学院软件研究所所长李明树表示。
   缅怀是为了继承和发展。在纪念会后的研讨会上,董韫美、周巢尘、陆汝钤、林惠民、张景中五位院士和国内哲学、数理逻辑、计算机科学等方面的著名学者从算法设计的角度,对今天计算机面临的节能、新应用等方面的挑战进行了研讨。
  计算机理论演进
   1847年,英国数学家布尔的《逻辑与数学分析》初步奠定了数理逻辑的基础,也为计算机的诞生埋下了伏笔。1936年,时年24岁的胡世华前往奥地利留学时,欧洲数理逻辑的主要学者也大多居住在德奥两国。欧洲数理逻辑的研究环境使得胡世华看到了以数理逻辑为基础的计算机的巨大发展空间。
   二战期间,与胡世华同龄的图灵研发出高效密码破译机“巨人”,使得计算机应用得到了更多的重视。但是,当时国内了解数理逻辑的学者还很少,将之和计算机结合起来进行的研究更少。
   为了推动国内数理逻辑的研究,胡世华先后独立发表、与人合著了《论人造的语言》、《数理逻辑基础》等著作。1956年,在中国科学史上第一个学科规划《中国自然科学与技术史研究工作十二年远景规划草案》中,胡世华以图灵破译德军密码的案例,阐述了数理逻辑对计算机产生的重要作用,成为国内首屈一指的强调计算机研究的学者。同时,他还教育和启迪了董韫美、周巢尘等诸多青年学子。
   “对学者,特别是作基础研究的学者而言,最了不起的成就莫过于他敏锐与超前的预见性。”软件所首任所长许孔时这样评价胡世华先生,“上个世纪50年代,胡先生就预见到每秒运算百万次甚至千万次的计算机一定能被制造出来,这种观点在当时那个年代是十分超前的,所里许多同志甚至调侃他说:‘老胡啊,你这不是胡说吗’,而历史的发展验证了胡先生了不起的预见。”
   “他认为计算机的运算能力是在不断提高的,一些可判定的难题将来可能借助计算机来解决。”胡世华的学生周巢尘回忆。今天,胡世华的很多预言已经变成现实。
  网络节能技术
   “激励后辈学习胡先生的科学思想,秉持继承与发展并重,立足于当代科学问题,开创我国数学与计算机科学交叉领域的未来,这是我们追忆和缅怀胡世华先生的意义所在。”软件所党委书记李玉成表示。
   不过,正如李玉成所说,追忆和缅怀是为了继承和发展。软件所举办此次活动,也是为了立足于当代科学问题,继续推进中国计算机事业发展。
   在研讨会活动中,学者们针对网络节能、蛋白质识别、基因组排序等当前计算领域的热点话题做了一系列报告。
   在中国科学院计算技术研究所刘志勇研究员的题为《网络节能有多困难?》的报告中,刘志勇介绍,今天的计算环境中,网络及相关设备绝大部分7×24小时全速工作,按照峰值带宽消耗能量,但真正需要最高带宽的工作时间却不足设备运行时间的5%。如果网络设备能耗能根据负载流量调整,超过80%的网络接入层能耗和40%的网络设备能耗将被节省下来。报告中从算法设计的角度介绍了节约网络设备能耗的理论和技术,包括集中节约能耗的技术措施、算法和计算难度问题。
   与刘志勇的报告类似,研讨会还介绍了今天的计算机应用中遇到的一系列问题,并提出了很多有意义的解决方案和相关进展。这些研究和相关成果将为中国未来计算机事业的发展提供动力。
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