梅宏

梅宏,男,祖籍重庆,1963年5月出生于贵州省余庆县。1984和1987年于南京航空学院分别获学士和硕士学位,1992年于上海交通大学获博士学位,1994年从北京大学计算机科学技术系博士后出站,并留校工作。1999年3月至2000年4月, 在美国贝尔实验室任访问科学家。2011年当选为中国科学院信息技术科学部院士。现为北京大学信息科学技术学院教授、院长,教育部“长江学者奖励计划”特聘教授,软件工程国家工程研究中心主任,高可信软件技术教育部重点实验室主任。兼任国家863计划“十二五”先进计算技术主题专家组组长,国家“核高基”重大科技专项总体专家组成员,国家973计划项目首席科学家,中国软件行业协会副理事长,工业与信息化部软件构件技术标准工作组组长,全国信息技术标准化技术委员会SOA分技术委员会主任,国务院学位委员会计算机科学与技术学科评议组成员等。

梅宏教授主要从事软件工程和系统软件领域的研究工作,在构件化软件中间件、构件化软件开发方法学和工具环境等方面取得了系列成果。

一、建立构件化的软件中间件体系结构与技术框架,提升了我国系统软件核心技术与系统自主创新能力

新世纪以来,互联网正逐步向全球泛在的“统一计算平台”演进,其开放动态和复杂多变的特性日益凸显。软件中间件作为操作系统之上管理网络化软硬件资源的新型系统软件,是网络时代重要的基础软件。动态适应(通过感知环境变化,调整自身结构和配置,以保证服务质量和扩展性)和在线演化(根据需求变化,在线增删改构件与连接,以实现不停机的应用系统升级)成为中间件技术面临的两个核心挑战性问题。

梅宏教授以结构创新为突破点研究中间件运行机理,解决了系列关键技术难题。提出基于微内核的中间件构件化体系结构,解决了中间件功能服务的动态定制和扩展问题:设计了支持元层集成与通信的轻量级微内核,引入计算反射性,建立了环境变化感知和系统动态配置框架;其结构化反射机理被国际同行用于自适应Agent系统的构造和基于自适应中间件的服务质量管理。提出基于容器的构件在线组装机制,解决了不停机情况下构件和连接的在线演化问题:定义了细粒度的构件运行状态机和交互流程协议,支持构件接口、构件实现、连接协议及约束的独立变更;相比同类系统的构件整体演化和协议离线更新机制,其解决方案的演化粒度更精确、灵活性更强。主持研制了构件化中间件系统-应用服务器PKUAS,自主代码80万行:其商业版整体或部分转让给国内多家知名中间件厂商,应用于金融、电信、国防等领域的数万个应用系统,占我国应用服务器市场份额超过20%;其微内核、容器系统及动态集群等技术转化给国际三大开源应用服务器之一的JOnAS,进而两者实现开源版的对等合并,成为国际著名开源组织OW2主推的中间件项目,累计下载逾百万次,服务于欧亚南美多国的金融、电信、政务等领域。

二、建立基于软件体系结构的构件化软件开发方法学,在软件工程基础研究方面产生了重要国际影响

如何有效控制复杂性一直是软件工程的核心目标。构件化是继结构化、面向对象之后的主流软件范型,被视为解决软件危机的有效途径。构件化技术通过代码复用来封装和控制代码级的复杂性,其核心问题在于如何在系统级建模并控制生命周期各阶段软件制品的复杂性与一致性。

梅宏教授提出基于软件体系结构(SA)的构件化软件开发方法ABC,将SA的概念扩展到到软件的全生命周期,进而将软件生命周期各阶段的核心制品与活动统一为SA模型及对其连续迭代的细化和转换,实现对大型软件系统级结构复杂性和一致性的有效控制。揭示了不同类型需求依赖关系间及需求特征模型与设计模型SA之间的基本关系,提出了形式化的特征模型及其建模、定制和验证机制,以及基于责任的特征模型到SA的变换方法,国际同行在回顾特征模型分析20年研究的综述中列出了该领域的30个关键技术点,其提出的“原子集合”和“伪可选特征”两个概念被列入。揭示了系统运行时SA的机理与性质,提出了基于模型双向变换和代码自动生成的运行时SA构造与演化方法,国际同行认为该工作率先将模型驱动技术应用于运行时模型,其模型双向变换技术有望消除模型驱动工程双向方法的弊端。揭示了系统实现与设计间的逆向追踪性质,提出了基于程序、文档和运行数据分析的SA模型恢复方法和构件约束挖掘方法,国际同行对比了34种SA恢复方法,唯有该方法能够支持基于运行数据分析的软件系统在线演化。

三、参与研制青鸟系统,解决若干关键技术难题,促进了我国软件企业生产方式变革

作为青鸟工程核心人员,为我国大型软件工程环境研制做出了重要贡献。提出开放环境下软件工具互操作方法和集成框架,解决了工具和环境的跨平台集成问题;设计实现支持多种对象语言混合编程的统一对象模型框架,从形态、层次和表示三维解决了多种形态构件的统一规约问题;制定了青鸟工程构件技术规范6项,涉及构件开发、管理和组装的全过程,其中《软件构件模型》和《软件构件管理-管理信息模型》成为电子行业标准。青鸟系统应用于国防、金融等十多个领域,产生了显著的社会经济效益。

梅宏教授在国内外重要学术期刊和学术会议上发表论文150余篇,多次获国际学术会议最佳论文奖和优秀论文荣誉,两篇论文获ACM SIGSOFT杰出论文奖;获得国家技术发明专利授权10余项;承担数十项国家级科研任务,两次担任国家973计划项目首席科学家,是国家杰出青年科学基金获得者,国家自然科学基金委创新研究群体学术带头人。曾获国家自然科学二等奖、国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖、教育部自然科学一等奖、教育部技术发明一等奖、中国青年科技奖、国家百千万人才工程国家级人选、全国优秀博士后等多项科技奖励和学术荣誉。培养硕士和博士研究生50余人,多名学生获得国家自然科学基金优秀青年基金、全国百篇优秀博士论文奖及提名、中国计算机学会优秀博士论文奖及提名、Microsoft/IBM PhD Fellowship、教育部博士研究生学术新人奖等学术荣誉。

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