計算機技術(shù)
一、學(xué)科概況
計算機技術(shù)主要利用計算機理論和技術(shù)為基礎,結合大科學(xué)工程技術(shù)中的實(shí)際需要,研究和解決項目在硬件/軟件的設計、開(kāi)發(fā),維護等方面的工作。
中國科學(xué)院高能物理研究所正在承擔的北京正負電子對撞機/北京譜儀、中國散裂中子源、羊八井宇宙線(xiàn)實(shí)驗、大亞灣中微子實(shí)驗、空間硬X射線(xiàn)調制望遠鏡,以及國際LHC合作等大型項目,預研和即將立項的還有ADS項目及北方光源等重大科學(xué)研究設施。這些大科學(xué)設施對計算機控制、數據獲取與在線(xiàn)數據處理、離線(xiàn)數據的存儲與計算,以及數據模擬與處理軟件都提出了新的要求和挑戰。此外,高能所依托大科學(xué)裝置計算技術(shù)需要的基礎上,也力圖在通用的數據密集型計算技術(shù)、數據處理與分析智能化,以及網(wǎng)絡(luò )安全及防護等領(lǐng)域發(fā)掘新的研究方向和技術(shù)。
高能所作為我國最早接入互聯(lián)網(wǎng)的單位,很早就對網(wǎng)絡(luò )管理及安全技術(shù)展開(kāi)研究,并取得了一批高質(zhì)量的研究和技術(shù)成果,經(jīng)過(guò)多年的積累,在我國信息安全領(lǐng)域占有了一席之地,培養了一批網(wǎng)絡(luò )安全專(zhuān)業(yè)人才隊伍。
作為中國科學(xué)院基礎研究的最大的研究所,也是中國高能物理研究基地,在計算機技術(shù)領(lǐng)域,高能所與國際上建立了非常密切的學(xué)術(shù)交流機制,與CERN、法國的In2P3-CC、CPPM及日本的KEK,美國的BNL及FERMI實(shí)驗室計算中心每年均有人員交流。
二、學(xué)科內涵與特色
本學(xué)科有如下研究方向:
1. 數據存儲與共享、網(wǎng)格技術(shù):針對高能物理、中微子及宇宙線(xiàn)實(shí)驗等產(chǎn)生的PB量級的海量數據,利用新存儲技術(shù)實(shí)現廉價(jià)、高效的數據保存,包括并行文件系統,磁盤(pán)池及磁帶庫分級存儲技術(shù),利用先進(jìn)網(wǎng)格、云計算等技術(shù)實(shí)現數據管理與共享。
2. 計算環(huán)境及軟件、網(wǎng)格計算:利用高能物理、宇宙線(xiàn)物理產(chǎn)生的數據特點(diǎn),開(kāi)發(fā)高效能的數據處理環(huán)境,利用網(wǎng)格技術(shù)實(shí)現分散異地的計算資源整合、開(kāi)發(fā)諸如MapReduce的新型云計算技術(shù)、志愿計算等。利用GPU等加速部件處理諸如圖像處理及分波分析等數據密集型計算,以及高能物理MonteCarlo模擬、數據處理和分析軟件。
3.網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù):固件層安全、取證、追蹤溯源,物聯(lián)網(wǎng)、云計算及其安全保障技術(shù),安全評估評價(jià)技術(shù),存儲介質(zhì)的安全處理及檢測技術(shù),特種木馬監控預警技術(shù), 應用系統的安全防護及大型網(wǎng)絡(luò )信息系統的綜合安全運營(yíng)平臺支撐技術(shù)。
4.計算機控制及應用:計算機控制及應用學(xué)科研究方向主要包括:控制系統體系結構和系統集成技術(shù)的研究、智能前端控制器和現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)、數據庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)和高精度定時(shí)觸發(fā)技術(shù)。
5.計算機在核電子學(xué)與探測技術(shù)里的應用,高性能數據獲取與控制:利用先進(jìn)的實(shí)驗室設備,開(kāi)發(fā)嵌入式實(shí)時(shí)系統、高速數據獲取系統與控制的軟硬件平臺,如多種型號的基于VME總線(xiàn)的嵌入式計算機PowerPC、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統VxWorks及其開(kāi)發(fā)環(huán)境Tornado、商用實(shí)時(shí)Linux-TimeSysLinux、高性能集群計算機系統和千兆網(wǎng)絡(luò )設備。
三、培養對象與目標
培養工程碩士研究生。
本領(lǐng)域貫徹德、智、體全面發(fā)展的方針,特別注重研究生計算機軟件/硬件開(kāi)發(fā)方面的綜合素質(zhì)和創(chuàng )新能力培養,全面落實(shí)中國科學(xué)院研究生院對研究生培養目標的一般要求。學(xué)位獲得者掌握計算機科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的基礎理論、先進(jìn)技術(shù)方法和手段,在該領(lǐng)域的某一方向具有從事軟件/硬件設計、工程開(kāi)發(fā)及管理等能力,能獨立承擔計算機軟/硬件相關(guān)的應用開(kāi)發(fā)及管理工作。