互联网周刊：软件之忧

　　谁也无法真正说得清楚软件将来会变成什么样。能看到的是，不论学术界还是商业界，大家目前都非常一致的对软件质量投入着巨大热情，同时也寄托着越来越复杂的情绪。

　　作者：李洋 李紫微

　　若上联给出“娃挖瓦中蛙”，你会如何对下联？有“人”可以在瞬间作答：“烟掩檐

上燕”。而对出这副工整的对联的，并不是什么国学高手，而是微软亚洲研究院所开发出的一款软件。

　　早在50年前，英国的数学家艾伦·图灵便预言，在21世纪，计算机将可以像人类一样进行“思考”。当然，这个预言到了现在也并没有完全实现。但我们可以看到，随着软件质量的提高，计算如今已经渗透到了各个领域中，而软件的质量、计算水平的高低将直接影响各个领域的发展。

　　Eric Grimson博士是美国麻省理工学院的教授，也是哈佛医学院和放射学院的博士。他在利用计算技术控制疾病发展、管理疾病方面，研究成果显著。对于一个患了脑瘤的病人来说，周而复始的头痛会令其倍受折磨，但他可能还是不愿接受治疗，害怕手术会影响健康部位，从而留下后遗症。现在，Grimson所研究的软件系统已可以减轻这种担忧。它通过数据建模的方式，为医生实时呈现病人脑内3D结构图像，使其知道从何处开刀可以最准确的完成治疗。　

　　主角之忧

　　计算已经今非昔比。从Grimson的研究例子中，你可以充分认识到，计算科学已与其他科学缠绕在一起，互相影响。与此同时，软件像包裹在硬件身上的肌肉和皮肤，它的健壮度和完美度，也将直接影响硬件的性能发挥。

　　回顾计算技术的发展史，软件的地位一直处在不断上升的过程中。以拥有50年历史的磁盘产业为例，曾经决定了该行业发展的磁盘硬件技术，如今同微处理器技术一样，面临着越前行越艰难的境地，因为受到了许多物理学方面的极限挑战。从发明第一块磁盘至今，IBM参与了磁盘业的整个发展过程。而早在三年前，IBM便把磁盘的研发重心从硬件转移至软件，利用虚拟存储等磁盘管理技术来弥补磁盘硬件缓慢的发展问题。“磁盘的未来将由软件决定。”IBM系统与科技事业部的技术专家在接受本刊记者采访时曾如是表示。

　　但软件的发展似乎总是要比硬件滞后一个阶段。而从“今天输入计算内容，明天才能得到答案”的早期大型机时代，到计算机硬件技术高度发达的现在，软件技术也跨越了几代的更迭。对Pascal等编程语言和数据结构有着卓越贡献的1984年图灵奖得主Niklaus Wirth，总是对软件工程的演变和计算能力的提高感慨万千。

　　但是，随着计算能力的提高，对软件的要求也越来越高。软件方法的进展很快就被计算任务的复杂程度所吞噬。硬件虽然越来越快，系统却要受制于软件的发展。代码的冗余度、算法的精良，都将直接影响软件质量的高低。“我们已经不再被运行缓慢的硬件所局限，但却受困于我们自己的智能。”Wirth在接受本刊记者采访时这样表示，面对软件工程的未来，他对人类所要攻克的难关显出几分担忧。　

　　以质取胜

　　沿着Wirth的思路，你便不难理解，为什么一直以来，“提高软件质量”始终是软件产业挂在嘴边的一个热门话题。目前在全球，计算已经由人类活动的一个重要因素转化为核心要素，可靠的、可以安全运行的计算机系统和计算服务受到广泛欢迎，而日益增强的功能性和复杂性也使保障安全运行成为一种挑战。即便在目前的国际学术圈子中，如何提高计算的稳定性及安全性也可以称得上是最热门的话题之一。

　　你也不难理解，为何在10月24日的

　　从强调计算的重要性，回归到“软件质量”的话题，表面上看像在炒冷饭，但却从侧面反映出，目前不论是在学术界还是商业界，大家都非常一致的对提高软件质量投入着巨大热情。

　　在微软研究院成立15周年之际，专程来北京参加今年“21世纪的计算”大会的微软全球副总裁、微软研究院院长Rick Rashid，就“提高软件质量”这一话题，总结了微软多年来在此方面的工具和成果。比如，能够提高软件性能的BBT技术(原来的LEGO项目)、分析和优化软件Prefix和Prefast、可以保证软件开发质量的SLAM(软件、语音、分析和模型检查项目)，以及 ESP(通过可伸缩的程序分析检测错误)等可靠性工具。

　　“Bug”总是难以避免的，而采用上述的工具可以将错误降到最低。但有些软件的质量问题却不是由程序开发质量造成的，而是由算法和理论本身造成的。“实际上，有时用代码解决不了的问题，用一个巧妙的算法就能轻易解决。”2000年图灵奖得主姚期智博士在接受本刊记者采访时，如是总结计算机理论对于软件质量的重要性。作为目前惟一的华裔图灵奖得主，姚期智曾在美国普林斯顿等诸多国际高等学府任教，现在在清华大学担任高等研究中心全职教授。他在计算机理论及算法方面有着卓越贡献，近日被微软亚洲研究院邀请担任其新成立的理论研究组的顾问。　

　　互联网的效能

　　“互联网的发展为我们提出了新的科学现象，使得我们现在更致力于讨论这些问题：什么是可靠的知识？怎样在不太有利的互联网环境中，传递可靠的知识？”姚期智认为，目前在网络数据安全及验证方面，还存在着非常广阔的理论研究空间。

　　互联网的确带来了更多可供研究的软件应用课题。Jim Gray是一位数据库专家，也是微软硅谷研究院院士、1998年图灵奖得主。早在1998年，他便带领其旧金山团队建立了世界上最大的互联网数据库，存储了来自美国及俄罗斯等国家的超过1TB的、经过压缩的地球航空和卫星照片，并建立了可通过Internet访问的门户(www.terraserver.net)。这一功能与目前Google和雅虎所提供的相应地图服务十分类似。在Gray看来，网络数据库应该可以存储更加海量的内容，并更加智能。他对全球化的海量

　　那么除了工具和理论算法之外，还有什么会对提高软件质量起到立竿见影的作用？微软亚洲研究院院长沈向洋认为，还需要有一些更高明的手段，比如借助互联网。尽管正如姚博士所言，在互联网时代，软件的安全性等方面受到了前所未有的挑战，但是在另一方面，互联网也为更好的研发提供了支持。

　　沈向洋认为，Web 2.0表现了互联网时代的软件特性：可以搜集集体智能，数据变成了国王。而这些时代特征是研发所不能忽略的，他把基于互联网的研发称作“研发2.0”。也就是说，借助网络这个平台，充分利用社区的优势，在这个最大的社会网络上，使集体智慧得以发挥，互相影响，实现知识的更有效传播。