构建工程与科学的桥梁 ——新书推荐《计算机系统设计方法学》

Posted 2023-02-19 包云岗

在我的大脑中，经常会出现两个声音。

一个声音推崇极致工程，以致于至今仍对博士期间听到的一个段子印象深刻：一群人讨论如何去火星，有人得意地提出100种不同的创新方案，这时只听有一位不紧不慢地说：“我没那么多方案，但我去过一次火星了。”我曾惊叹于红色帝国的暴力美学，喜欢看《超级工程》这样的纪录片，希望去探究大型工程项目背后的组织模式与管理机制。“把东西做出来，把东西用起来，让东西强起来，让用户多起来”，成为了我心中衡量一个科研项目是否成功、有多大成功的标准。

另一个声音推崇科学之美，经常为一些精妙的抽象、定义、分类、公理化系统、形式化方法而赞叹不已。我喜欢看一些经典文献，感受定义的力量，一些最基本的问题，诸如什么是可计算、什么是信息、什么是安全、什么是学习、什么隐私等等，当被赋予一种数学的、精准的定义，就如同创造了一个新世界；我也喜欢去体会分类、公理化系统、形式化方法这些连接着本质与现象之间的工具的威力。我期待自己有一天也能找到一个让自己也觉得美的东西，或是一个定义，或是一个分类，或是一个形式化方法。

两个声音经常在我大脑中吵架，我总是试图调解，试图去统一，至今仍然在努力。幸运的是，针对每一个声音，身边都能找到一批共鸣者。也许大家听到过“香山”处理器、“一生一芯”计划、FPGA云平台等项目，这些离不开一群认同工程研发理念的整个开源芯片团队的努力。过去几年，又有一群擅长理论的同事经常给我“洗脑”，有时剖析信息熵定义的特征，有时讨论洛瓦兹局部引理，有时介绍Sketch的原理与应用，有时分析CAP定理的证明，有时探讨虚拟化的形式化定义。

对于工程项目，我们的努力取得了阶段性成果。但对于科学探索，很惭愧还未有建树。过去几年，计算所同事刘宇航副研究员和我经常讨论计算机系统方面的一些话题，他在疫情期间做了一些文字总结（以他的思考为主），记录了一些探索过程，最近整理出版了《计算机系统设计方法学——历史-计算-数据-结构》一书。这本书并不是阐述某项具体的技术，更多的是为读者展现和剖析在计算机系统领域的各种不同的思维方式，最初是以一篇观点文章发表在《Communications of the ACM》上：

https://m.weibo.cn/1686707751/4631952651453037

我自己很享受这些讨论的过程，感觉就像是一次次头脑体操。只是至今仍让我有些懊恼的是，这些理论研讨还未能和正在开展的工程项目之间建立联系。在我的大脑中，工程和科学之间的桥梁，尚未建起，但仍会继续努力，只因我对此还依然充满期待。

订书地址：《计算机系统设计方法学 历史-计算-数据-结构 刘宇航 包云岗 著 高等教育出版社》刘英【摘要 书评 试读】- 京东图书