專家信息：

周悅芝，男，工學博士，清華大學計算機科學與技術系人機交互與媒體集成研究所副研究員。

教育及工作經歷：

1994.09-1998.07 北方工業大學 工學學士學位。

1998.09-2000.07 清華大學計算機科學與技術系 工學碩士學位。

2000.09-2004.01 清華大學計算機科學與技術系 工學博士學位。

2004.03-2007.12 清華大學計算機科學與技術系 助理研究員

2005.01-2005.07 美國卡內基梅隆大學 訪問科學家。

2008.01-至今 清華大學計算機科學與技術系 副研究員。 

學術兼職及社會任職：

中國計算機學會: 普適計算專委會委員 (2009-)

Recruiting： 

We are looking for exceptional students interested in systems, networking, embeded, mobile, wireless, and security for their Master or Internship Program. Also, peoples have strong first-hand system building experience (such as OS, distributed, mobile, or embedded software) are wolcome to join our research program as reseacher or technial staff.

You need to be creative, self-motivated, and good team worker and better to have one or more of these experiences:

· C/GCC/C++/C#

· TCP/IP and protocol stack

· File system and distributed file system

· Kernel programming (Linux or Windows), device driver development

· Good in Algorithms design or Mathematics

· FPGA.

· Please feel freely to contact with me if you have any further questions. 

研究方向：

1. 分布式系統/操作系統；

2. 計算機網絡/網絡計算；

3. 普適計算；

4. 透明計算。

承擔科研項目情況：

現主持1項國家自然科學基金和1項國家863項目的研究，作為第二負責人或主要技術骨干參與完成了10余項國家863、973和國內外橫向合作等課題的基礎研究和應用成果推廣工作。

1. Research and Development of networking operating system for supporting public and enterprise services, National 863 program, Grant No.: 2011AA01A203, 2011-2013

2. Transparent computing system for enterprise-scaled applications, National 863 program, Grant No.: 2009AA01Z151, 2009-2010

科研成果：

近年來，一直從事計算機的應用基礎研究和成果推廣工作，在分布式系統、網絡計算（特別是基于普適計算的透明計算系統和終端）方面進行了創新性研究和實現，取得了多項創新性成果。在透明計算方面，進行了長期深入的研究和實現工作，并在透明計算系統的科研成果推廣方面取得了顯著的社會和經濟效益。曾獲國家技術發明二等獎1項、省部級獎勵4項，在國內外學術期刊和國際會議上發表論文40余篇，出版英文學術專著1部，2007年獲得IEEE 先進信息網絡與應用（AINA）國際會議最佳論文獎。我作為主要發明人獲得國家發明專利6項，美國發明專利1項。

在中國工程院張堯學院士提出的透明計算思想和概念的基礎上，為了解決傳統計算模式不斷升級換代、管理維護操作復雜、成本高、安全性低等問題，我參與了透明計算理論和系統軟件的基礎研究工作，在支持多操作系統的遠程啟動方法、系統軟件多機共享和隔離機制、多層次多級別用戶身份識別及權限控制等方面提出了一系列機制和方法。同時，組織實施了透明計算系統軟件的研發，實現了基于透明計算理論的Meta OS平臺。還組織研究和實現了基于上述平臺、適合我國信息化需求的低成本、高效益、高可管理性和高安全性的透明計算機及系統，并成功實現了產業化。在近十年的透明計算研究和實現的基礎上，與張堯學院士一起撰寫了透明計算方面的英文學術專著《Transparent Computing: Concepts, Architecture, and Implementation》。該專著全面總結和展示了作者們多年來在透明計算方面的研究成果，2009 年由Cengage Learning出版發行。

透明計算及系統的創新點得到了國內外同行和專家的高度評價，美國卡內基梅隆大學的同行認為它是一個“很有趣的創新，可能對今后分布式系統設計產生重大影響”。基于透明計算的產品和技術曾被成功轉讓給聯想（北京）有限公司等多家國內知名廠商進行產業化生產和銷售，在軍事、教育、政務、企業等領域的信息化過程中獲得大量應用，取得了顯著的經濟和社會效益。

1. 2009年，茅以升科學技術獎—北京青年科技獎。

2. 2007年，IEEE 先進信息網絡與應用（AINA）國際會議最佳論文獎 (第二獲獎人)。

3. 2006年，中國專利優秀獎 (第二獲獎人) 。

4. 2006年，清華大學科研成果推廣應用效益獎一等獎 (第二獲獎人)。

5. 2005年， 湖南省科技進步三等獎 (第二獲獎人)。

6. 2005年，一種本地無操作系統的網絡計算機，第九屆中國專利優秀獎。

7. 2004年， 基于索普卡（SOPCA）網絡結構的索普卡電腦，國家技術發明獎二等獎 (第二獲獎人)

發明專利：

1 利用蜂窩網絡中的尾巴時間進行數據傳輸的方法 張堯學;張迪;周悅芝;劉浩 【中國專利】 2013/5/5 2013/8/28

2 用于云存儲網關的數據切分編碼和恢復方法 張堯學;胡宏揚;周悅芝;張迪;劉浩 【中國專利】 2013/6/18 2013/9/4

3 基于透明計算的計算設備和方法 張堯學;徐廣斌;周悅芝;郭關飛;匡文淵;韋理;楊華杰 【中國專利】 2005/4/6 2005/9/21

4 一種構件的封裝和一致性訪問的方法 張堯學;方存好;劉博;周悅芝;郭關飛;韋理;徐鵬志 【中國專利】 2004/4/2 2005/1/12

5 基于虛擬網絡接口和反向地址轉換的網絡數據傳輸方法 張堯學;周悅芝 【中國專利】 2010/11/5 2011/3/16

6 一種操作系統網絡安裝的方法 張堯學;鄭緯民;薛瑞尼;韓文弢;周悅芝;陳文光 【中國專利】 2010/6/21 2010/10/20

7 一種用于網絡計算機配置參數的自動分配與獲取方法 張堯學;周悅芝;韋理;徐廣斌 【中國專利】 2004/11/29 2005/5/11

8 透明計算系統中端設備間數據的傳送方法 張堯學;徐廣斌;匡文淵;周悅芝 【中國專利】 2006/5/18 2007/2/7

9 一種網絡環境下的計算機遠程啟動方法 張堯學;周悅芝;王勇;彭玉坤;王曉輝 【中國專利】 2001/9/7 2002/2/6

10 一種共享資源訪問的調度控制方法及裝置 張堯學;彭玉坤;周悅芝;郭關飛 【中國專利】 2004/7/9 2005/4/13

11 一種本地無操作系統的網絡計算機 張堯學;周悅芝;彭玉坤 【中國專利】 2003/4/22 2003/10/8  Selected Patents

Selected Patents： 

1. Method and computing system for transparence computing on the computer network, United States Patent No.: US 7,467,293 B2. 

2. Computing Devices and Methods Based on Transparent Computing, Chinese Patent No. ZL200510063064.7 

3. An Auto-Assigning and Fetching Method for Configuration Attributes of Network Computers (Chinese Patent), Patent No.: ZL200410096074.6 

4. Network Computers without Local Operating System, Chinese Patent No. ZL03122022.3  

5. A Remote-Booting Method for Computers in Networking Environment, Chinese Patent No. ZL01142033.2 

在國內外學術期刊和國際會議上發表論文40余篇，出版英文學術專著1部，中文專著1部，譯著一部。

出版專著：

1.編著 《Transparent Computing: Concepts, Architecture, and Implementation》Cengage Learning

2. 編著《微型計算機接口技術實驗教程》 清華大學出版社 2011

3. 譯著《Oracle J2EE應用開發》清華大學出版社 2005

代表性英文論文：

1. Di Zhang, Yaoxue Zhang, Yuezhi Zhou, and Hao Liu. Leveraging the Tail Time for Saving Energy in Cellular Networks, IEEE Transactions on Mobile Computing, 13(7): 1536-1549, July 2014.

2. Hao Liu, Yaoxue Zhang, Yuezhi Zhou, Di Zhang, Xiaoming Fu, K. K. Ramakrishnan. Mining Checkins From Location-sharing Services for Client-independent IP Geolocation. Proc. of the 33rd Annual IEEE International Conference on Computer Communications (INFOCOM’14), Main conference, pp. 619-627, Toronto, Canada, April 27-May 2, 2014.

3. Yuezhi Zhou, Yaoxue Zhang, Hao Liu, Naixue Xiong, Athanasios V. Vasilakos. A Bare-Metal and Asymmetric Partitioning Approach to Client Virtualization, IEEE Transactions on Services Computing, 7(1): 40-53, Jan.-Mar. 2014.

4. Yujian Fang, Yuezhi Zhou, Xiaohong Jiang and Yaoxue Zhang. On Delivery Delay-Constrained Throughput and End-to-end Delay in MANETs, in Proc. of the 16th IEEE International Conference on High Performance Computing and Communications (HPCC 2014), pp. 465-463, Paris, France, Aug. 20-22, 2014. (Best Paper Awards)

5. Hao Liu, Yaoxue Zhang, Yuezhi Zhou, Xiaoming Fu, Laurence T. Yang. Receiving Buffer Adaptation for High-speed Data Transfer, IEEE Transactions on Computers, 62(11): 2278-2291, Nov. 2013.

6. Linkai Weng, Zhiwei Li, Rui Cai, Yaoxue Zhang, Yuezhi Zhou, Laurence T. Yang, Lei Zhang. Query by document via a decomposition-based two-level retrieval approach, in Proceedings of the 34th international ACM SIGIR conference on Research and development in Information (SIGIR'11), pp. 505-514, Beijing, China. July 24-28, 2011.

7.  Yuezhi Zhou and Yaoxue Zhang. Transparent Computing: Concepts, Architecture, and Implementation (first edition). Cengage Learning Asia Ltd., Singapore, 2009.

8. Yaoxue Zhang and Yuezhi Zhou. 4VP+: A Novel Meta OS Approach for Streaming Programs in Ubiquitous Computing, in Proc. of the IEEE 21st International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA-07), Niagara Falls, Canada, 2007, pp. 394-403, May 21-23. (IEEE Best Paper Awards) 

9. Yuezhi Zhou, Yaoxue Zhang, and Yinglian Xie. Virtual Disk based Centralized Management for Enterprise Networks, in Proc. of the ACM SIGCOMM 2006 Workshop on Internet Network Management, Pisa, Italy, pp. 23-28, September 10-16, 2006.

10. Yaoxue Zhang and Yuezhi Zhou. Transparent Computing: A New Paradigm for Pervasive Computing, in Proc. of the 3rd International Conference on Ubiquitous Intelligence and Computing (UIC-06), Wuhan and Three Gorges, China, LNCS 4159, pp.1-11, September 3-6, 2006.

11. Yuezhi Zhou, Yaoxue Zhang, Jianhua Lu. CDS: A Code Distribution Scheme for Active Network. Computer Communications, 27(3): 315-321, February 2004.

12. Zhou Yuezhi, Zhang Yaoxue, Wang Yong. NCBP: A Customizable Boot Protocol for Network Computing. Journal of Software, 14(3): 538-546, 2003. (In Chinese)

代表性中文論文：

1 信息中心網絡發展研究綜述 優先出版 吳超; 張堯學; 周悅芝; 傅曉明 計算機學報 2014-07-17 19:00

2 基于社會化標注的用戶興趣挖掘 扈維; 張堯學; 周悅芝 清華大學學報(自然科學版) 2014-04-15

3 TVSDM:一種支持透明計算的虛擬存儲設備驅動模型 高原; 張堯學; 周悅芝 清華大學學報(自然科學版) 2013-07-15

4 基于FPGA的計算機系統接口實驗平臺的設計與研制 周悅芝; 董代潔 實驗技術與管理 2013-05-20

5 一種用于透明計算的多媒體I/O訪問控制方法 高原; 張堯學; 周悅芝 湖南大學學報(自然科學版) 2013-03-25

6 基于進程代數的服務形式化描述方法 白宇; 張堯學; 周悅芝 清華大學學報(自然科學版) 2012-12-15

7 基于雙線性對的無證書兩方認證密鑰協商協議 楊浩民; 張堯學; 周悅芝 清華大學學報(自然科學版) 2012-09-15

8 基于服務質量信息的服務組裝算法 白宇; 張堯學; 周悅芝 計算機工程 2012-08-20

9 云計算環境中P2P計算的優化組織模型 呂驥; 張堯學; 周悅芝 清華大學學報(自然科學版) 2011-11-15

10 一種云計算操作系統TransOS:基于透明計算的設計與實現 張堯學; 周悅芝 電子學報 2011-05-15

11 一種基于用戶需求協作修正的構件檢索方法 鐘鳴; 張堯學; 周悅芝; 田鵬偉; 翁林開 中南大學學報(自然科學版) 2011-02-26

12 基于輕量級虛擬機的透明計算系統 陳成才; 張堯學; 周悅芝; 高原 計算機工程 2010-06-05

13 用于主動服務的服務演化方法及系統實現 田鵬偉; 張堯學; 周悅芝; 鐘鳴; 翁林開 清華大學學報(自然科學版) 2010-04-15

14 透明計算系統中緩存性能的仿真分析與驗證 韋理; 張堯學; 周悅芝 清華大學學報(自然科學版)網絡.預覽 2009-10-15

15 一種用于透明計算的數據一致性方法 郭關飛; 周悅芝 清華大學學報(自然科學版)網絡.預覽 2009-10-15

16 用于透明計算的基于塊粒度數據一致性方法 郭關飛; 周悅芝 清華大學學報(自然科學版) 2009-10-15

17 透明計算系統中緩存性能的仿真分析與驗證 韋理; 張堯學; 周悅芝 清華大學學報(自然科學版) 2009-10-15

18 從資源共享到服務共享:透明計算的機遇與挑戰 張堯學; 周悅芝 中國工程科學 2009-08-15

19 NSAP——支持透明計算的網絡存儲訪問協議 匡文淵; 張堯學; 周悅芝; 徐廣斌; 韋理; 高原 清華大學學報(自然科學版) 2009-01-15

20 基于虛擬機的透明計算系統設計及實現 徐廣斌; 張堯學; 周悅芝; 韋理; 陳成才 清華大學學報(自然科學版) 2008-10-15

21 NSAP——支持透明計算的網絡存儲訪問協議 匡文淵; 張堯學; 周悅芝; 徐廣斌; 韋理; 高原 清華大學學報(自然科學版)網絡.預覽 2008-10-10

22 透明計算系統端計算機間的數據傳送方法 徐廣斌; 匡文淵; 周悅芝 計算機工程 2008-09-05

23 基于虛擬機的透明計算設備子系統設計及實現 徐廣斌; 韋理; 周悅芝; 陶然 計算機應用研究 2008-08-15

24 基于虛擬機的透明計算系統設計及實現 徐廣斌; 張堯學; 周悅芝; 韋理; 陳成才 清華大學學報(自然科學版)網絡.預覽 2008-07-15

25 用于網絡存儲系統的存儲空間動態分配方法 韋理; 周悅芝; 夏楠 計算機工程 2008-03-05

26 一種基于完整性校驗的透明計算啟動安全增強方法RBIS 匡文淵; 張堯學; 周悅芝; 楊華杰 小型微型計算機系統 2007-02-28

27 一種基于透明計算的動態負載平衡算法 楊華杰; 張堯學; 周悅芝; 郭關飛 計算機工程 2006-07-05

28 基于Agent實現Web服務的按需計算 楊華杰; 張堯學; 周悅芝; 方存好 計算機工程與應用 2005-07-01

29 可管理多媒體網絡計算機(MMNC) 張堯學; 彭玉坤; 周悅芝; 方存好 電子學報 2003-12-30

30 一種用于網絡計算的可定制啟動協議 周悅芝; 張堯學; 王勇 軟件學報 2003-03-23

31 一種基于XML的主動應用程序描述符AADX 周悅芝; 張堯學; 王勇 電子學報 2002-12-30

32 基于Web的分布式信息系統體系結構模型 宋佳興; 周悅芝; 劉衛東 計算機工程與應用 2001-02-01

33 應用OAS4建立基于WEB的信息發布與查詢系統 周悅芝; 王誠; 劉衛東 計算機工程與應用 2000-12-09

Selected Academic Activites： 

Program Committee Member

The 7th ACIS International Conference on Software Engineering Research, Management and Applications (SERA2009)

ChinaCom2009-Frontiers on Communications and Networking Symposium (ChinaCom2009-FCN )

The 4th International Conference on Grid and Pervasive Computing (GPC 09) 

Journal Paper Referee

IEEE Transactions on Wireless Communications

榮譽獎勵：

1. 2009年，茅以升科學技術獎—北京青年科技獎。

2. 2007年，IEEE 先進信息網絡與應用（AINA）國際會議最佳論文獎 (第二獲獎人)。 

3. 2006年，中國專利優秀獎 (第二獲獎人) 。 

4. 2006年，清華大學科研成果推廣應用效益獎一等獎 (第二獲獎人)。 

5. 2005年， 湖南省科技進步三等獎 (第二獲獎人)。 

6. 2005年，一種本地無操作系統的網絡計算機，第九屆中國專利優秀獎。 

7. 2004年， 基于索普卡（SOPCA）網絡結構的索普卡電腦，國家技術發明獎二等獎 (第二獲獎人) 

Selected Awards：

1. National Award for Natural Science (1st class), 2014

2. Natural Science Award of the Ministry of Education (1st class), 2013

3. Mao Yi-sheng Science and Technology Awards: Beijing Youth Science and Technology Award, 2009

4. IEEE AINA-07 Best Paper Award, 2007

5. National Award for Technological Invention (2nd class), 2004

6. Top Patent Award of China, 2006

7. Outreach Award on Research Applications and Achievements of Tsinghua University (1st class), 2006

8. Hunan Provincial Scientific and Technological Advancement Award (3rd class), 2005

9. Natioal Commercial Scientific and Technological Progress Award (2nd class), 2003

10. Scientific and Technological Progress Award of the Ministry of Education (1st class), 2002

清華榮獲國家自然科學獎一等獎 

1月9日上午，2014年度國家科學技術獎勵大會在北京人民大會堂隆重舉行。黨和國家領導人習近平、李克強、劉云山、張高麗、劉延東等出席大會并為獲獎代表頒獎。國務院總理李克強代表黨中央、國務院在大會上講話。國務院副總理張高麗主持大會。國務院副總理劉延東在會上宣讀《國務院關于2014年度國家科學技術獎勵的決定》。

清華大學16項優秀科技成果獲得2014年度國家科學技術獎勵。其中，國家自然科學獎5項，國家技術發明獎3項，國家科學技術進步獎8項。清華作為第一單位或第一完成人所在單位獲獎7項。

 

清華大學計算機系張堯學院士帶領完成的“網絡計算的模式及基礎理論研究”項目在國際上率先提出透明計算的新概念，透明計算將與大數據、移動互聯網相結合，對國家社會經濟發展和網絡信息安全提供支撐，推動相關產業升級換代，形成新的學科領域和研究方向。

由清華大學計算機系張堯學院士帶領，清華大學計算機系教師周悅芝、林闖、任豐原和中南大學教師王國軍共同完成的“網絡計算的模式及基礎理論研究”項目獲得2014年度國家自然科學獎一等獎，是該年度授予的唯一一項國家自然科學獎一等獎項目。這是清華大學時隔27年再次摘得國家自然科學獎一等獎桂冠。

此外，熱能系姜培學教授等完成的“多孔介質與微/納結構中熱傳遞機理研究”項目、物理系段文暉教授等完成的“低維材料中新奇量子現象及其調控的機理研究”項目，以及北京協和醫學院—清華大學醫學部張學教授等完成的“遺傳病致病基因和致病基因組重排的新發現”項目獲國家自然科學獎二等獎。電子系羅毅教授等完成的“調控光線行為的三維自由光學曲面構建及其在半導體照明中的應用”項目獲國家技術發明獎二等獎。軟件學院王建民教授等完成的“復雜裝備跨生命周期數據管理平臺關鍵技術”項目和汽車系季學武副教授等完成的“基于路感跟蹤的高性能電動助力轉向系統關鍵技術及應用”項目獲國家科技進步獎二等獎。

在國家科學技術獎勵大會召開前，習近平等黨和國家領導人接見了2014年度國家科學技術獎勵獲獎代表。清華張堯學、姜培學、段文暉、羅毅、王建民、季學武等教師代表清華大學獲獎者出席大會，受到黨和國家領導人的親切接見并合影。

截至2014年度，我校累計獲國家科學技術獎勵487項，其中國家最高科技獎獲獎者1人，國家自然科學獎62項，國家技術發明獎139項，國家科學技術進步獎285項。 

來源：清華大學新聞網2015-01-09 

周悅芝：與計算機同行 

云計算是互聯網時代信息基礎設施的重要形態和信息技術發展的重要模式。在大數據時代，云計算已經滲透到每一個行業，不僅國內外各個IT大佬巨頭在部署云計算，很多傳統企業也紛紛轉型云計算。然而，日前發布的我國首部網絡空間安全藍皮書《中國網絡空間安全發展報告(2015)》指出，目前我國云計算和物聯網產業還基本處在“講得多、落實少”的初級階段。

“現在云計算領域的研究基本都是在做上層應用方面，真正涉及數據中心和計算機底層架構的研究還是非常少。”清華大學計算機科學與技術系副研究員周悅芝介紹。此次他與深圳市騰訊計算機系統有限公司攜手合作的項目“云計算關鍵技術與系統”，便是主要研制以支撐公眾與企業服務為主的網絡操作系統，為我國公眾和企業提供高質量、高可靠、高安全和自主可控的云計算服務。

從“不會開機”起步 

看到如今在計算機領域卓有成就的周悅芝，很難想象他大學初次“觸電”計算機時甚至連開機也不會。“很多同學以前在學校就學過或者自己接觸過（計算機），而我最開始的時候連開機也不會，當時還是挺郁悶的。”周悅芝淡淡笑著回憶。但在真正接觸之后他才發現，學習計算機跟會不會開機并沒有多大關系，學習的內容基本都是計算機結構原理之類，編程也沒有周悅芝想象中困難。

因為喜歡做新奇的事，不喜歡做重復性的工作，大學填志愿時周悅芝沒有聽從老師的建議，而是選擇了“計算機”這個自己從來沒有聽說過的專業。事實證明，計算機領域的日新月異、飛速發展并沒有讓周悅芝失望，反而令他對計算機的興趣越來越濃。

2000年取得清華大學計算機科學與技術工學碩士后，擺在周悅芝面前的有三條路：出國、工作或讀博。因為家庭經濟原因，出國不能成行。然而，就這樣直接畢業去工作的話，周悅芝又有些許不甘心甚至遺憾。“因為學了這么多年計算機，總感覺對真正的計算機是怎么回事其實還不是很了解，就這樣直接工作總感覺有些遺憾，所以我就想繼續深造。”

就是因為這份不甘心，最終，周悅芝選擇了留在了清華繼續讀博。2004年，周悅芝取得了清華大學計算機科學與技術工學博士學位。2005年1—7月他又受邀在美國卡內基•梅隆大學任訪問科學家。

在周悅芝的眼中，計算機有兩個層面：一個是大眾眼中作為工具的計算機，一個就是對于他們研究員而言作為研究對象的計算機。而對于計算機的研究，周悅芝又將之分為兩種：一種是基于計算機本身，在了解計算機的構造、基本原理等之后，再根據計算機面臨的性能需求不斷提升計算機的性能；另外一個就是社會上的用戶需求，基于大眾對計算機應用方面的需求再來對計算機進行研究。

這兩種不同的基礎或應用研究又帶來了成果推廣的不同結果。“以應用需求為導向的研究，是比較容易轉化成實際應用成果的。”周悅芝介紹，“在計算機領域，從技術研究到成果推廣有很大的跳躍性，技術好的不一定能生存下來。還有一方面，產品必須要面對市場，而中國企業的研發能力和市場能力都相對較弱，導致我們的科研成果推廣難度更大。”

這些年，周悅芝已主持完成國家自然科學基金項目1項，國家“十五”科技攻關項目1項，國家“863”項目2項，作為主要技術骨干參與完成了多項國家“863”“973”項目以及國內外橫向合作項目的研究，取得了多項創新性成果。“這么多年來我也有一個感覺，如果現在我們的研究成果要想推廣，就必須做一個完善的產品，可以讓企業直接拿來使用或者直接可以賣才行。”周悅芝介紹。

縱觀計算機的發展，大概經歷了三個階段。第一個就是大型主機階段，而第二個就是上世紀80年代以來從大型主機到個人計算機和個人計算機聯網的大轉變。“現在是第三代計算模式，也有兩種看法。一個是計算更加分散，從終端來看，計算機的智能不再局限于傳統的計算機本身，它會進行延伸，延伸到各種各樣的設備里面。”周悅芝介紹，“還有一種發展趨勢就是回歸到集中式的計算，典型的就是大家說的云計算。相當于說我們國家或者我們一個城市有一個或者有幾個這樣的數據中心就夠了，大家都用這幾個數據中心里所提供的計算資源和存儲資源就行了。”

“但是現在數據中心還缺乏一個總體的架構。”周悅芝說，如果把數據中心看成一臺計算機的話，那么目前這臺計算機的硬件和軟件都是基于已有的東西組織而成。從理論上看，這種計算是某種形式上的集群計算，小規模的時候還可以承擔，但是隨著規模增長，管理和程序編寫的復雜程度都會相應提高。如此就會遇到兩個層面的問題：一個是對于數據中心的硬件而言，是否一定要按照過去的硬件架構；另外一個就是針對硬件之上的探索——這樣的操作系統應該如何來架構，而這也是目前周悅芝正在研究的內容。 

云端之上 

云計算是繼大型主機到個人計算機或客戶端—服務器轉變之后互聯網的又一巨大變革。隨著其技術的發展及其應用的推廣，云計算系統的影響更趨國際化，使得國家信息邊界逐漸消失，并正在形成以平臺、服務和數據為壟斷對象的信息技術產業新格局。

然而，目前無論Google、Amazon公司還是國內有關機構提出的專利都是各家自有的不同技術專利，因此在云計算領域，尤其是在面向云計算的網絡操作系統領域，還未形成壟斷的云操作系統，業界也沒有形成成熟、通用的專利技術或者標準化方案。

關于這點，周悅芝的觀點是，要研制一體化的網絡操作系統體系結構。該體系結構要按照層棧式結構，劃分網絡操作系統的不同功能層次，層次清晰，可擴展性強，能夠適應未來層出不窮的技術所帶來的變化，并具有滿足我國用戶和數據規模以及應用需求的功能和性能。

在云端時代，還有一個避不過去的敏感課題就是安全。隨著對計算機研究的深入，從來沒有做過安全方面研究的周悅芝，目前對這一領域的某些問題有了自己獨特的看法和做法。“我發現目前的系統安全防護方法，比如惡意軟件或者代碼檢測，都是基于特征碼或者行為來識別惡意的軟件或者行為，這與人體免疫系統識別和排除異己病毒和細菌等的原理是非常類似的。”周悅芝接著說，“但這是一條沒有止境的對抗之路，就像病毒和細菌都會變異一樣，計算機的病毒和惡意軟件也會不斷變化花樣。”因此，周悅芝在反思一種新的系統安全路子，不走對抗的老路，不識別和排除“異己”，而只識別和保護“自己”。

當然，說起來容易做起來難。為了識別“自己”，就需要對操作系統的當前運行以及應用的當前運行狀況了解得非常清楚。“你要明白在某個時刻，計算機上究竟在跑些什么代碼，這些代碼是我自己的操作系統代碼或者應用程序代碼嗎，還是我不想跑的非法代碼。要做到這一點非常不容易。”據周悅芝介紹，目前的惡意軟件能夠做到獲取系統權限，由于計算機的結構使然，惡意軟件本身能夠修改其所依賴的操作系統和自己本身的代碼或者數據，從而達到規避檢測的目的，這使得用常規方法很難發現它們。

經過研究，周悅芝和他的團隊發現了一種識別系統運行進程和代碼的新方法，這種方法可以有效找出具有隱身功能的進程和代碼。“我們目前的方法既不用任何特征碼進行識別，也不需要操作系統的任何配合，我們的識別發生在操作系統的運行之外，這樣我們跳出了原來的老路子。”目前，他們已經做出了原型系統。“當然，我們還需要做很多工作，才能把這一原理和方法進行完善和實際應用。”周悅芝補充道。

面對飛速發展的計算機技術，周悅芝始終保持著強烈的工作熱情以及積極的心態。“如果認為工作枯燥的話你一定工作不好。工作的時候我可以通宵達旦，但是娛樂的話我就做不到。”在方興未艾的網絡計算時代，屬于周悅芝的未來也許還有無限可能。

 來源：中國科技獎勵 2015年第7期

——記清華大學周悅芝博士

“云計算也好，透明計算也罷，叫什么名字對用戶來說并不重要。重要的是，我們一定做出具體的、非常簡單的應用，讓更多用戶可以不必掌握太多專業計算機知識就能輕松、方便地享受到其帶來的種種好處。如何盡快讓這些新技術落地，給用戶帶來方便和實惠才更有意義。而技術產業化不可能一蹴而就，需要研究機構、政府和企業等各方力量進行長期摸索。”

——清華大學周悅芝博士

當云計算概念在計算機等應用領域盛行的時候，“透明計算”這一不為人所熟知的概念已經悄然走進我們的生活。為此，筆者走訪了清華大學“透明計算”研究領域青年專家周悅芝，從他洋溢著強烈青春自強氣息的探求歷程里，可以一窺計算機發展的未來。

從農村娃到電腦專家

周悅芝，1975年生于湖南一個小山村，雖出身貧寒，但天資聰穎、喜歡思考的他成績一直拔尖，由此種下上清華的夢想。不曾想，高考失利，落選清華，陰差陽錯進入北方工業大學計算機系，從此踏上了計算機的求索之旅。

山里娃娃上大學不容易，對周悅芝來說，生活上的困難并不可怕，最讓他著急的是學習。進入大學以前，他連電腦長什么樣都不知道！第一次上機操作，他連怎么開機都不會。周悅芝暗下決心，一定要改變！于是，他開始了常人難以想象的刻苦鉆研。那時的電腦還未普及，周悅芝抽出一部分獎學金和同學合買了一臺電腦。每到自己的使用時間，周悅芝總是爭分奪秒，寫作業、編程序、熟悉操作等，從來不做學習以外的事情。所以，他的成績總是最優秀的。隨著學習的日漸深入，周悅芝強烈的求知欲望被進一步激發出來：是什么系統在背后支持著計算機的前臺工作？計算機內部的工作模式又是怎樣的呢？諸如此類的問題一直在周悅芝腦海中縈繞。要解開這些謎底，唯有繼續深造。清華之夢再一次在他胸中燃起。在班主任的支持下，他頂住家庭經濟困難的壓力，認真復習，終于夢圓清華，師從我國著名的計算機專家、中國工程院張堯學院士。此后從學生到留校成為清華大學計算機科學與技術系副研究員、碩士生導師，在分布式系統、網絡計算，尤其是基于普適計算的系統和終端等高端領域的創新征程上，他樂此不疲。

有了清華大學這一平臺，在計算機應用研究的海洋里，周悅芝得以盡情發揮所長，收獲了累累碩果：多年來，主持、參與完成了多項國家級、國內外合作項目，多項成果得到實際應用，經濟社會效益顯著；以第二完成人獲2004年國家技術發明獎二等獎、第九屆中國專利優秀獎等；獲得2009年度茅以升科學技術獎—北京青年科技獎。

透明計算產業的發展與未來

說到他所研究的透明計算機及系統，及其發展與未來，周悅芝的眼里總是閃爍著光芒。

據周悅芝介紹，透明計算是指用戶在使用計算機系統時，不必感知操作系統、中間件、應用程序等的具體所在，只要根據自己的應用需求，就可以通過網絡從所使用的各種終端設備中選擇并使用相關計算服務（如計算、看電視、上網和娛樂等）的一種計算模式。

早在2000年，周悅芝所在的團隊就提出了透明計算的思想。相關理論得到確立和不斷完善后，最先在云計算所描述的范疇里面展開工作。從現在的觀點來看，透明計算的思想與云計算的思想不謀而合，在研究與系統架構上最早展現了云計算平臺的精髓。

周悅芝從2000年開始跟隨張堯學攻讀博士。針對傳統計算機不斷升級換代、管理維護越來越復雜、安全性低、成本高等問題，他們展開了攻堅之戰。由于Windows操作系統不開源，因此很難了解其工作原理和機制，為了攻克這一技術難關，周悅芝經過1年多的努力，終于實現了多個操作系統的遠程加載，成功研制了索普卡小寶-I計算機和系統。

接下來是漫長的產業路。索普卡電腦第一次轉讓給有關公司生產后，在小批量實際應用中發現它不穩定，因此當時聯想（北京）有限公司對合作和產業化抱遲疑態度。恰逢此時，非典暴發，周悅芝為攻克這一難關仍堅持每天去實驗室工作。經過多達50余次的實驗，非典結束時，系統也被改進得基本穩定，索普卡電腦得以順利進入產業化。周悅芝也因此以第二完成人的身份獲得了2004年國家技術發明獎二等獎。

目前，周悅芝又在研發一種新型的操作系統——透明計算操作系統，并致力于將這一模式推廣應用到臺式、平板、手機、數字電視等數字化產品中。

“未來，新型的透明計算操作系統，將以網絡為開發平臺，前端功能會比較少，可以更好地管理系統中的資源。”周悅芝表示，技術進步促使未來的趨勢是應用的簡化。

愛因斯坦曾經說過：“如果一個人學會了獨立地思考和工作，他必定會找到他自己的道路。”周悅芝就一直在為自己的研究規劃作著思考：“譬如，我很想做一件事：當今數字時代，人的一生可能就是伴隨數據產生的一生，每天手機短信，上網評論、撰寫微博等，在信息空間里面留下印跡。我常常在想，如果我們能夠打通電腦、手機、相機等各個設備之間的壁壘，將這些數據都串聯、存儲起來，在未來的任意時刻，我們可以通過訪問去回顧某個時期自己的狀態和生存印記，這將是一件多么有趣而美好的事情啊！”

這就是周悅芝，一個為計算機未來應用而時刻思考的青年科研工作者。

來源：科學時報 2011-3-9 A7 人物