（焦小倩、曹源、刘洋/文）在"对话中心优秀教师"系列活动的第二期中，我们有幸邀请到了网络安全研究中心和计算机应用研究中心夏文副教授。夏文老师于2014年获得华中科技大学博士学位，其博士论文荣获多项殊荣，包括"中国电子学会优秀博士学位论文奖"、"湖北省优秀博士学位论文奖"和"中国计算机学会优秀博士论文提名"。夏文老师曾在多家单位从事研究工作，包括华中科技大学、NEC美国实验室、美国内布拉斯加大学林肯分校以及深信服科技等，拥有丰富的国内外高校和企业工作研究经验。此外，夏文老师还曾获得多项荣誉，包括教育部自然科学一等奖、湖北省科技进步一等奖、ACM ChinaSys新星奖、广东省“珠江人才计划”青年拔尖人才、深圳市计算机学会科学技术一等奖等。夏文老师的主要研究方向包括云存储、云计算、大数据、去重压缩以及AI模型压缩。下面是通讯员与夏文老师的对话。

Q:网络安全研究中心&计算机应用研究中心通讯员

A:夏文老师

Q:老师在研究中心实验室工作的感受是怎样的，与以往的工作经历有什么相同之处和不同之处？

A:在研究中心工作涵盖教学和科研两个方面。具体工作包括参与项目、指导学生以及发表论文。在学院，工作节奏较快，因为指导学生和教学等工作量较大，使得工作较辛苦。但是研究中心的主任王轩老师，很善于组织活动，活跃气氛，以调整大家的工作节奏，使工作整体更轻松愉快。当然作为老师，尤其是年轻教师，如漆舒汉、刘洋老师工作繁忙还是不可避免的。

Q:请问老师，目前在计算机应用研究中心主要负责的部分是什么？

A:主要负责的还是和我自己相关的一些课题，比如说与华为的相关的合作课题，包括深圳市相关的课题，还有承担教学的工作，主要是操作系统和计算机系统的教学工作。

Q:老师的研究兴趣是“云存储、云计算、大数据、去重压缩”，可以简单介绍一下这些领域吗？

A:我们这里面讲的这些存储系统，跟大家平常所接触到的数据存储不太一样，因为大家如果只是存储自己的数据，可能用一块硬盘或者用块SD卡就够了。但是对于大量的企业，包括大的云数据中心、AI系统、大数据系统和高性能计算，他需要有大量的数据来支持才能运转，所以他需要有大量的数据存储的支持，这里面需要支持容错，还有数据的快速存储，快速读取，性能和速度都是需要有保证的，所以主要就是研究这些。

当然，我们也会谈到一个大的趋势，就是现在全球的数据量大概符合一个数据摩尔定律，也就是每18个月数据量会翻一翻，数据总量平均每年增长60%。比如说大家的手机，当你需要换手机是，往往不是因为手机的算力不够了，而是因为手机的存储空间不够了，于是你就需要不停的清理数据，卸载应用，把空间给腾出来，或者再升级一下手机的空间，从32G升级到64G再升级到128G。包括你的电脑，以前你可能觉得256G，或者512G是很大的，现在，电脑用几年后，你可能就会觉得空间快用满了，然而你又舍不得删掉一些东西。所以从中可以看出，以后对于数据的存储量要求是越来越多的。

Q:老师在进行研究时遇到了哪些问题或者有遇到什么印象深刻的事情吗？

A:给大家讲个故事，我09年读博士的时候，当时在做一个数据分块的研究，读了一篇一个学数学出身的图灵奖得主写的论文，他的论文里有很多细节，我们其实刚刚开始都看不懂，哪怕到我14年博士毕业的时候，我也没有完全看懂，但是我后面这么多年一直坚持研究一个方向，到了16年17年我才慢慢地把里面的东西消化掉。所以我就觉得做研究，不是一蹴而就的，它可能需要你长期的投入和长期的思考。那么在五六年的一个思考过程中，我们慢慢地也研究出了比原有方案更优的方案，到16年的时候，我们最终的方案比原有方案性能提高了一个数量级，这个也是我做研究过程中最有影响力的一个研究成果，它现在被包括Facebook、Google的一些开源软件采用。

Q:“云存储、云计算、大数据、去重压缩”这些领域发展到现在，目前面临的挑战有哪些，将来的趋势又会是怎样的？

A:云存储、云计算、大数据、去重压缩这些都比较广泛，我自己研究的是大数据存储系统场景下的去重压缩，这些领域发展到现在的主要挑战是：我们要在有限的资源消耗下，去部署数据去重压缩的功能。这个可能是企业比较关注的一个点，通俗一点讲就是我怎么样既能把这个空间节省下来，又不会花非常大的代价。现在有很多企业在联系我们做这个事情，比如说像阿里云、腾讯云、华为云，这些企业以前为了争用户，不惜一切代价给用户提供足够、免费的存储空间。而现在，运维、云数据中心的成本是一个无底洞，面临着怎么样节省成本，怎么样通过去重压缩减少存储空间的问题。

所以未来趋势，就是将存储智能化。当然我们说的这个智能，与AI智能不同，而是说怎么样针对特定的数据负载、特定数据类型设计一些定制化的去重压缩的策略，这样既能又快又好地压缩空间，节省存储空间，同时，也不会给系统带来过重的负担。

Q:您认为进入实验中心的本科生/研究生需要有什么样的能力或素养，对于他们有什么建议吗？

A:对于进入研究中心的本科生，我认为决定他们是否成功的关键因素是他们对科研的决心和决策。作为导师，我曾经带过大约六到七名本科生做科研项目，但是实际上，只有很少一部分能够取得显著的成果。这是因为，本科生的主要关注点在于完成课业任务，并没有大量的时间来投入研究。另一个原因是，很多本科生的未来发展方向尚不明确，他们可能考虑考研或出国，所以他们缺乏做研究的积极性和动机。因此，要想做好本科生的科研工作，首先要清楚自己的目的，以及希望达到的目标。在明确了目标后，要制定一个时间规划，投入一定的时间成本，最后制定一些具体的目标，比如说发表一篇小论文。

此外，本科生还需要对自己的研究方向有比较强的认可和热爱。在确定了研究方向后，你将需要投入大量的时间和精力去做这个事情，有可能在做了很长时间之后，发现它是错误的，然后再重新开始尝试。因此，做科研必须是你愿意并投入了大量时间来做的。不能只是因为想试试或实习而进入实验室，或仅仅是为了获得实习经验或加入学生作者等。当然，在未来继续深造的角度来看，本科生可能认为拥有一段研究经历是很重要的，这是有道理的。但更关键的是，通过实验室学习，本科生应该想办法锻炼自己，达成一些目标。

对于研究生阶段，与本科生不同的是，你的研究方向已经基本确定，因此需要在未来的 2 年半至 3 年内致力于相关的课题研究。因此，在这段时间内，需要逐渐从本科生的身份转变为研究生。为此，需要对自己的研究方向有清晰的了解，并提高英语能力、代码能力、技术理解以及阅读论文的能力。需要慢慢成长为某一小领域的专家，并能识别出前沿研究中哪些是可靠的，哪些不可靠的。然后，你可以通过复现实验来提出改进意见或自己的想法。我认为研究生需要从这些方面入手，才能获得更高的成就。

总而言之，我觉得这是个很大的课题，甚至可以讲很长的时间，但是整体来讲，本科生跟研究生，之间有区别，但是相同的是我觉得他们一定要想清楚自己为什么要做这段研究，自己做研究想做到什么程度，明白自己缺什么再来补什么，应该怎么样去跟导师、学长沟通，怎么样让自己成长起来，我觉得这些问题都需要去深度思考的，而不是迷迷糊糊地就进入实验中心了。整体就是这些建议。

Q:老师还有什么想对学习计算机和云存储、云计算、大数据或对这些领域有兴趣的读者说的吗？

A:如果说想做这些相关方向研究的同学，你首先你得把你的基础知识补好，另外，在学习的过程中，一定要自己清晰认识到自己需要提升什么能力，能把相关的研究论文、研究课题，或者是开源软件，都能自己摸清楚，自己能运行，能复现里面的实验，复现里面的问题，然后自己能独立的研究这些问题，甚至于改进提出优化方案，简而言之，就是要有一个清晰的发展路线，从入门到熟悉，再到自己能驾驭这些东西，在这个过程中需要补充哪些知识环节。

上过我的课的同学，可能都比较熟悉，在操作系统相关的课程或者计算机相关的课程中，我会给大家讲，大家对于计算机本身，需要建立一个全局观：计算机是怎么运作起来的，它在CPU里是怎样把大学几年的课程体系结合起来的，从计算机组成原理到操作系统，从硬件的运行到系统软件的运行再到上层的应用，调用操作系统接口，让这些计算机的硬件运转起来。建立一个全局观后，再来研究更多上层或者更大更宽范围的云存储系统或者大数据系统。到后期的发展时，你对于一些知识点的理解或对于这个计算机系统结构相关拓展的更宽的知识点，就能想得更通透一些。

最后，夏老师还谈到了他教授的两门课程的相关情况。

A:我上课主要是操作系统和计算机系统两门课程，操作系统的课程，我是19年开始接手。一开始，我是希望让同学们了解操作系统的工作原理。但到后面，我觉得同学们需要更多的实践。课程改革后，同学们在实验课上，就能通过XV6类似于这些比较小而精的操作系统来结合着理解操作系统。

现阶段，对于操作系统这门课包括实验，我们也在持续做一些优化，因为现在同学们普遍反映，大学这几年最难的一门课，就是夏老师的操作系统。如果说有相关的同学有这方面的建议，或者想帮助我们哈工大深圳的操作系统课程做改进或者优化，欢迎来跟我们做下交流。

其实我们这门课，也有成功的地方。比如说我们19年做了XV6的实验平台，20年就全面推广了，然后到了21年，我们的学生做了这个实验之后，他就有能力做一些操作系统相关的开发和相关的一些研究工作。就有一些同学，在21年参加了全国的计算机系统能力大赛的操作系统设计赛，最终拿到了两个一等奖，2022年又收获3个一等奖，还有很多个二等奖。所以从实验课程中走出来的学生，能得到很好的锻炼。

当然这个课程，还存在一些问题，可能在整个课程中，顾及到一些基础比较薄弱的同学，我们可能还要做一些优化改进。希望一些有兴趣对我们整个课程的体系提出一些建议或者改进的同学，来跟我联系，我们可以来一起商讨怎么样去把我们的课程做得更好。这个课程建设我做了将近5年了，我也希望这个课程能帮助很多同学，一方面能深入理解操作系统，另外一方面，通过这门课程，同学们能慢慢地能进入到计算机系统相关研究的一些领域。同时也帮助那些基础的薄弱同学，慢慢的建立一个对学习计算机中比较硬核的一门课程的信心。（审核 刘洋）

夏文老师在中国高校计算机教育大会上做报告

全国大学生计算机系统能力大赛操作系统设计赛总决赛颁奖典礼

（右1：夏文老师）

《操作系统》课程组教师合影（左4：夏文老师）