李德毅：談談云計算發展史及其影響

　　我今天講一講云計算，希望大家能夠跟上時代的步伐再往前走一步。圖靈機大家都知道，是我們計算機的一個理論模型。1936年產生的，是一個天才的數學家圖靈，他說數學問題可以用一種模型來表述它，也可以做一些解。后來馮·若伊曼就把計算機按照圖靈的模型做出來了，之后1944年和1945年的時候，全世界第一臺計算機出來了。所以不管在哪一個機群或者是網絡，還是網格還是并行和分布的，基本上都是在圖靈機上干活，所以我們都把它叫做面向圖靈的技術。現在我說beyond就是說它被超出了。有的同志看到我的題目愛把它寫成超越了，我比較計較，超越就叫做跨過去了，超出了，因為云計算里面仍然有相當分量的圖靈計算。但是它比圖靈技術更廣泛。所以我今天想講一講它超出了哪些地方。下面我講五個問題：互聯網改變了計算機和軟件的工作模式;網絡科學十年形成了對互聯網的新認識;超出圖靈機的云計算;云計算的基本任務;云計算對信息產業的影響

　　第一，互聯網改變了計算機和軟件的工作模式

　　年輕人愛看未來，我們老頭子就愛看過去。我們有一句話叫做歷史照亮了未來發展的道路。我們想一想從圖靈機1936年24歲的天才數學家圖靈寫了這篇論文之后，我們世界發生了什么變化？其中一個重大的變化就是馮·若伊曼先生他要求圖靈一起來做馮·若伊曼的計算機，把它物化了，說你這個模型是理論的，能否把它物化成一個物理的東西。后來到1968年就開始有軟件工程的思想。大家想軟件就像一個產業了，但是事情沒有按照原先的三個大事件的軌跡往前走。到1969年美國國防部率先組建了一個網，叫做ARPANET，ARPANET不久被作為原形變成了Internet，84年到現在25年。所以現在是互聯網的天下。后來又過了五年，我們大家對互聯網不滿足了，覺得互聯網對我們老百姓離得太遠，又有人發明了一個萬維網，在互聯網的基礎上搞了一個超文本。所以，現在大家都在萬維網上工作，特別不是搞IT行業的，因為信息是互聯網的載體。所以基本上是在萬維網上工作。

　　1998年有兩位全球著名的科學家發現網絡可以把它作為一個科學問題來研究，我這里打了七個點，這七個點就是圖靈機到現在，有幾個重大的事件，甚至七個點對應了七個人，因為他們推動了社會的進步，實際上不止這七個點。大家看到后面有一大堆的里程碑，一個一個臺階往前走，所以要把這七個里程碑再細分，就有20幾個里程碑。時間比較緊，我就說三個里程碑。我們耳熟能詳的，特別是40歲以上的人都經歷了的。所以你要把七個里程碑再往宏觀來講的話，就是三個里程碑。

　　我們看看歷史照亮未來發展的道路。這三個里程碑到底是什么意思？大家回顧歷史，我們當年有三個速度大家應該記住，一個是通訊發展的速度，一個是存儲器發展的速度，一個是微電子或者是集成電路發展的速度。通訊發展的速度我們把它叫做吉爾德速度。吉爾德先生說互聯網的帶寬每六個月翻一番，存儲器的容量或者是存儲器的性能價格比每九個月翻一番。微電子、集成電路或者CPU的性能價格比大概上是十八個月翻一番。我們知道這個社會應該是和諧發展的，通訊發展的非常快，六個月翻一番，集成電路是十八個月翻一番，存儲器是十二個月翻一番，這個社會就要打破平衡了。我們國內很少有人說這個事情。正因為如此這三個翻一番，所以，我們這個社會就進入了網絡時代或者是信息時代。但是通信比存儲發展的快，存儲比集成電路發展的還快，大家知道嗎

　　我想講一個例子大家聽一聽，2000年的時候，我們計算機進入了各家各戶，我們的端口速度是100MBPS。我是搞通訊出生的，我們當時搞程控交換機在一個城市里面，每一個端局的端口速度就是100MBPS。100M是一個什么概念呢？就是1500個化路端局，現在變成一家用了。所以，我們人類在享用通訊給我們帶來的便捷。像我這個年齡的時候，我們以前部隊離休干部都是小號，現在已經沒有小號了，已經都是大號了。大號才一個化路，我們以前沒有辦法的時候，用一個東西并級，那就是說通訊的帶寬不夠，現在給一家1500個化路，這不是很奢侈嗎？所以我們發財了，我們通訊是發財了，大家都沒有想過這件事情。再看看無線進入3G時代，2MBPS走在路上，我們一邊走路一邊看圖片，一邊走路一邊發郵件，一邊走路一邊聽MP3。MP3里面的東西在哪里弄來的？在網上，因為通訊傳輸速度快，所以我們在享受著通訊科技進步給我們帶來的便利。在這樣情況之下，計算機發展也是很快的，所以IT公司就在想，怎么辦，我們把通訊給用足了。我想舉一個例子，我們一個人，因為工傷事故兩個手斷了，這就麻煩了，結果他就非常的刻苦他就拿兩個腳來寫字，這就叫做平衡性的發展。結果字寫的很漂亮，人們發現他的腳潛力很大，現在我們通信、存儲、計算機當然都是應用了，剛才我說了十八個月翻一番也很厲害。但是通訊發展更快，所以，網絡就出現了。這不是很簡單嗎？網絡出現了，我們就可以把很多事情拿在網上來做，而不一定在你自己家里做。

　　這時候我們在家里做事情有什么問題，我們來看看圖靈技術有什么問題。小伙子圖靈他24歲寫了一篇文章的標題叫做《論可計算機及其在判定問題中的應用》，中間有個詞不太好念，什么原因呢？圖靈發表這篇論文的時候，他用的是德語單詞，所以我們現在好多做研究的他不看經典論文，他不一定對論文產生的背景了解。他為什么用德國單詞呢？他這篇論文是回答德國大學家希爾伯特在1900年提出的著名的“23個數字難題”之中的第10個問題，問題涉及邏輯的完備性，即是不是所有數學問題在邏輯上都可以解的。這篇論文說：并不是所有的數據問題在邏輯上都是可解的，有一些數據問題是不可解的。哪些問題是可解的呢？他給了一個例子，也就是我們說的圖靈機模型。他說一個自動計算機的理論模型，這樣的論題可以做一些事情。可以把推理作為一系列簡單的機械動作，被稱作為圖靈機的模型，有許多等價描述。歪打正著，圖靈機模型到上世紀60年代卻轉變成用來說明可計算能力的模型。

　　因為他的貢獻之大，過了30年之后，人們決定設立圖靈獎，用圖靈的名字來說明計算機里的重大問題。所以從1966年開始就有圖靈獎。到現在為止有幾十位圖靈獎獲得者。幾年之后馮·若伊曼要求圖靈說我們把它物化一下，我們來做一個模型，做一個物理的計算機來實現你的模型。果然實現了，所以我們把計算機的誕生認為是馮·若伊曼先生的結果。馮·若伊曼說計算機是由控制器、運算器、存儲器、輸入設備和輸出設備組成。但是馮·若伊曼比圖靈又近了一步，他認為程序可以存儲起來，存儲的程序和一個數據沒有差別，我們把存儲的程序按照地址順序進行操做，這就是機器指令。所以他的進步也很大，有了這個想法之后，慢慢的計算機才變成今天這個樣子。

　　程序設計和軟件工程：在每一個層次上都能夠進行程序設計。高級語言程序設計過程是“分析問題、建立數學模型、選擇數據結構、設計算法、編程等等”。這些問題我想大家都清楚。

　　Robert E·Kahn和Vinton G·Cerf他們兩位因為在TCP/IP協議方面所取得的杰出成就，他們在2004年榮膺圖靈獎，2005年獲得美國總統頒發的總統自由勛章。又過了五年，伯納斯·李將超文本引入互聯網，創建萬維網。他發明了兩個東西：傳輸協議和超文本協議，有了這兩個個東西以后，我們發現英特網上面有萬維網，于是所有的東西都連在了一起。上面一直到GPS，下面到手機。在這個過程當中，工程師為了畫圖方便，就把網絡用手隔一下，像云一樣，用云作為LOGO表示網絡資源，這個早就有了，不是什么新鮮玩意。

　　現在我們到了一個無處不網、無時不網，人人上網、時時在線的時代。有一句話是這樣說的，有電的地方就有互聯網，有互聯網的地方就有云計算。因為這個時代已經到了這個時候了，所以我們是否還在一臺電腦上做事情？就好像愛迪生發生電的時候，每個人自己搞一個發電廠，在發電廠自己發電自己用。有人建議發電廠為什么不搞大一點？那就是上網了，所以說云計算并不新奇。

　　我剛才講了，通訊的發展速度、存儲器的發展速度和計算機的復雜速度，我們大家都很享受這個發展速度。但是有一個問題更嚴重，信息的復制量開始了，網絡環境下信息每18個月產生的數據量等于過去幾千年的數據量之和。這一句話在當時還不敢講，信息的速度比通訊的增長速度還快。聯合國科教委組織說三個月翻一番，如果三個月翻一番和六個月翻一番這樣信息發展太快了。所以人們一開始迷茫了，我們掉到了信息的汪洋大海里頭了，因為那個是六個月翻一番，這個三個月翻一番，這怎么得了？這就是人們的一個詛咒信息的東西，這個東西到底是真的還是假的，這個東西垃圾太多了，大家都在抱怨。像我們部隊的指揮所里面我們不需要這么多，你阻礙了我的決策。所以現在有一個詞叫做數據挖掘或者信息挖掘，網絡化數據挖掘。所以，我們并不需要這么多的信息，人們需要最感興趣的最需要的信息。

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