ACM人-Panagiota Fatourou

2020年2月4日

你是如何专攻并行和分布式计算理论的?

我一直对数学充满热情。我喜欢它们背后的纯洁,喜欢理解我研究的研究问题及其解决方案的性质和局限性的美丽。因此,毫不奇怪,理论是我在研究期间最喜欢的研究方向,这是一个具有挑战性、智力要求高且有趣的研究领域。

并行和分布式计算是随着操作系统和网络的出现而出现的一个领域,几乎与计算本身一样古老。尽管该领域在计算机科学领域有着悠久的历史,但它仍在积极发展,涉及到计算领域一些最大的研究挑战。

通过专攻并行和分布式计算理论,我将我对理论的热情与一个激动人心的研究领域结合起来,这一领域对过去的计算发展产生了重大影响,并有可能在未来产生更大影响。

这个领域最近有什么有趣的发展?

多核体系结构的激增、数字设备的巨大增长以及互联网的巨大增长使得并行和分布式计算无处不在。该领域非常广泛,有多种类型,从多核和多处理器设置、并发和同步,到高性能计算,到通信网络(包括传感器、网格、自组织和移动网络),到社交和对等系统,再到分布式计算中的安全,包括加密协议、加密货币和区块链、容错和可靠性、复制和一致性,以及许多其他主题。

我的研究主要集中在并发计算上,但它仍然难以回答基本的开放问题。这似乎令人惊讶,因为已经发明了大量并发编程模型和语言。然而,主要问题尚未得到令人满意的回答。例如,最紧迫的挑战之一是如何帮助天真的程序员并行思考,以及如何驯服并发性。解决这些挑战需要发明适当的编程抽象,使程序员能够轻松地在代码中表达并行性,并开发运行时系统,以促进在并发设置中高效执行此代码。

在类似的途径中,高效同步和通信原语和算法的库、并发数据结构和索引的库,以及更一般地说,位于大多数并发和分布式应用程序核心的那些构建块的设计和实现是至关重要的,因为它们可以有效地构建更复杂的并行和分布式软件。

另一个重要问题是确保可扩展性。尽管最近在支持NUMA的并行计算方面取得了进步,并且利用了自适应算法的强大功能,但目前大多数并发软件仍然无法扩展。

该领域的热门研究方向包括基于新兴技术(如非易失性存储器)的计算,以及解决如何利用大规模系统的能力的挑战。

你与人合著的这篇论文的关键见解是什么?”PCL定理:事务不能是并行、一致和活动的”? 为什么这对并行计算很重要?

芯片制造业在过去几十年中见证的多核机制导致了软件中的并发性大革命,也就是说,支持大众并发的必要性。这就提出了克服并发编程困难的主要挑战。事务性内存(TM)通过使用数据库世界中众所周知的事务范式,成为解决这一挑战的一种有希望的方法。TM允许非专业程序员以原子方式将顺序代码块封装在可能彼此并发运行的事务中,从而为现代应用程序中引入并发性提供了一个简单的解决方案。TM范式作为替代基于锁的同步和实现更容易的并发编程的首选方法,已经获得了发展势头。

为了正确理解TM系统,并能够对其进行评估和改进,有必要对其特性、优点和局限性进行严格的理论研究。本文通过证明TM系统的基本局限性,在这方面做出了贡献。具体地说,本文证明了PCL定理,指出没有一个TM系统能够实现以下三个主要特性:并行性、正确性和活性。本文还探讨了这种不可能性的局限性及其所有不同的要求,在本文研究的并行性、正确性和生动性的要求与其较弱的变体之间划出了一条清晰的界线。

作为新主席,您希望看到ACM欧洲理事会在哪些领域发展壮大?

ACM欧洲理事会专注于广泛的ACM活动,并鼓励欧洲人更多地参与ACM的所有方面。它旨在促进欧洲委员会与欧洲其他政府机构以及信息学和计算界之间就技术和计算政策问题进行对话和交换意见。它还旨在促进欧洲计算机科学领域的教育,承认欧洲计算机专业人员的成就,支持欧洲计算机领域的两性平等,并促进进入计算机相关科学领域。

在我担任主席期间,我希望看到ACM欧洲理事会加强ACM在欧洲的卓越方面。具体地说,我希望它在承认杰出的欧洲研究人员的工作方面发挥作用。为此,将成立一个新的理事会委员会,其职责是制定适当的机制,帮助增加欧洲研究人员成功提名ACM高级成员等级和ACM奖项的数量。我还期待着理事会通过制定一份被公认为优秀演讲者的欧洲知名专业人士的综合名单,为加强ACM杰出演讲者名单做出贡献,并努力扩大在欧洲举行的ACM会议的范围。最后,我希望理事会发挥更积极的作用,鼓励年轻的欧洲科学家更多地参与ACM活动。

帕纳吉奥塔·法图鲁是希腊克里特大学和希腊希腊研究与技术基金会(FORTH ICS)的副教授。她的研究兴趣集中在计算机科学的理论方面,重点是并行和分布式计算理论。

Fatourou最近被任命为ACM欧洲理事会旨在提高ACM活动在欧洲的知名度和可用性。她还是希腊ACM-W分会主席,也是ACM分布式计算原理研讨会(PODC 2020)