მორის ჰერლიჰი - ორის მფლობელი დიკსტრას პრიზები. პირველი არის სამუშაოდ "მოცდის გარეშე სინქრონიზაცია" (ბრაუნის უნივერსიტეტი) და მეორე, უფრო ბოლო, - "ტრანზაქციის მეხსიერება: არქიტექტურული მხარდაჭერა მონაცემთა დაბლოკვისგან თავისუფალი სტრუქტურებისთვის" (ვირჯინიის ტექნიკური უნივერსიტეტი). დიკსტრას პრემია ენიჭება ნაშრომს, რომლის მნიშვნელობა და გავლენა სულ მცირე ათი წელია შესამჩნევია და მორისი აშკარად არის დარგის ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი სპეციალისტი. ის ამჟამად მუშაობს ბრაუნის უნივერსიტეტში პროფესორად და აქვს მრავალი მიღწევა, რომელიც ერთი აბზაცითაა. ის ამჟამად იკვლევს ბლოკჩეინს კლასიკური განაწილებული გამოთვლის კონტექსტში.

მანამდე მორისი უკვე ჩამოვიდა რუსეთში SPTCC-სთვის (ვიდეოჩანაწერი) და გამართა შესანიშნავი შეხვედრა JUG.ru Java-ს დეველოპერთა საზოგადოებასთან სანქტ-პეტერბურგში (ვიდეოჩანაწერი).

ეს ჰაბრაპოსტი შესანიშნავი ინტერვიუა მორის ჰერლიჰისთან. იგი განიხილავს შემდეგ თემებს:

• ურთიერთქმედება აკადემიასა და ინდუსტრიას შორის;
• ბლოკჩეინის კვლევის ფონდი;
• საიდან მოდის გარღვევის იდეები? პოპულარობის გავლენა;
• დოქტორი ბარბარა ლისკოვის ხელმძღვანელობით;
• სამყარო ელოდება მრავალ ბირთვს;
• ახალ სამყაროს ახალი პრობლემები მოაქვს. NVM, NUMA და არქიტექტურის გატეხვა;
• კომპილატორები vs პროცესორები, RISC vs CISC, საერთო მეხსიერება vs შეტყობინების გაგზავნა;
• მყიფე მრავალძაფიანი კოდის წერის ხელოვნება;
• როგორ ვასწავლოთ მოსწავლეებს რთული მრავალნაკადიანი კოდის დაწერა;
• წიგნის „მულტიპროცესორული პროგრამირების ხელოვნება“ ახალი გამოცემა;
• როგორ გამოიგონეს ტრანზაქციის მეხსიერება;   
• რატომ ღირს კვლევის ჩატარება განაწილებული გამოთვლების სფეროში;
• შეჩერდა თუ არა ალგორითმების განვითარება და როგორ გადავიდეთ;
• ბრაუნის უნივერსიტეტში მუშაობა;
• განსხვავება უნივერსიტეტსა და კორპორაციაში კვლევებს შორის;
• Hydra და SPTDC.

ინტერვიუს ატარებს:

ვიტალი აქსენოვი — ამჟამად არის IST ავსტრიის პოსტდოქტორი და ITMO უნივერსიტეტის კომპიუტერული ტექნოლოგიების დეპარტამენტის თანამშრომელი. ატარებს კვლევებს კონკურენტული მონაცემთა სტრუქტურების თეორიისა და პრაქტიკის სფეროში. IST-ში მუშაობამდე მან მიიღო დოქტორის ხარისხი პარიზის დიდროს უნივერსიტეტში და ITMO უნივერსიტეტში პროფესორ პიტერ კუზნეცოვის ხელმძღვანელობით.

ალექსეი ფედოროვი - პროდიუსერი JUG Ru Group-ში, რუსულ კომპანიაში, რომელიც აწყობს კონფერენციებს დეველოპერებისთვის. ალექსიმ მონაწილეობა მიიღო 50-ზე მეტი კონფერენციის მომზადებაში და მისი რეზიუმე მოიცავს ყველაფერს Oracle-ში განვითარების ინჟინრის პოზიციიდან (JCK, Java Platform Group) ოდნოკლასნიკის დეველოპერის პოზიციამდე.

ვლადიმერ სიტნიკოვი - ინჟინერი Netcracker-ში. ათწლიანი მუშაობა NetCracker OS-ის შესრულებასა და მასშტაბურობაზე, პროგრამული უზრუნველყოფა, რომელსაც იყენებენ ტელეკომის ოპერატორები ქსელისა და ქსელური აღჭურვილობის მართვის პროცესების ავტომატიზაციისთვის. დაინტერესებულია Java და Oracle მონაცემთა ბაზის მუშაობის საკითხებით. ავტორია ათზე მეტი შესრულების გაუმჯობესების ოფიციალურ PostgreSQL JDBC დრაივერში.

ურთიერთქმედება აკადემიასა და ინდუსტრიას შორის

ალექსეი: მორის, თქვენ ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში მუშაობდით აკადემიურ გარემოში და პირველი კითხვა არის აკადემიური და ინდუსტრიული სფეროს ურთიერთქმედება. შეგიძლიათ ისაუბროთ იმაზე, თუ როგორ შეიცვალა მათ შორის ურთიერთობა ბოლო დროს? რა ხდებოდა 20-30 წლის წინ და რა ხდება ახლა? 

მორისი: ყოველთვის ვცდილობდი მჭიდროდ მეთანამშრომლა კომერციულ კომპანიებთან, რადგან მათ აქვთ საინტერესო პრობლემები. მათ, როგორც წესი, არ აინტერესებთ არც მათი შედეგების გამოქვეყნება და არც მათი პრობლემების დეტალური ახსნა მსოფლიო საზოგადოებისთვის. მათ მხოლოდ ამ პრობლემების გადაჭრა აინტერესებთ. გარკვეული პერიოდი ვმუშაობდი ასეთ კომპანიებში. ხუთი წელი ვმუშაობდი სრულ განაკვეთზე კვლევით ლაბორატორიაში Digital Equipment Corporation-ში, რომელიც ადრე დიდი კომპიუტერული კომპანია იყო. კვირაში ერთი დღე ვმუშაობდი Sun-ში, Microsoft-ში, Oracle-ში და ცოტას ვმუშაობდი Facebook-ში. ახლა ვაპირებ შვებულებაში წასვლას (ამერიკის უნივერსიტეტის პროფესორს უფლება აქვს აიღოს ასეთი შვებულება ერთი წლის განმავლობაში დაახლოებით ექვს წელიწადში ერთხელ) და ვიმუშაო Algorand, ეს არის კრიპტოვალუტის კომპანია ბოსტონში. კომპანიებთან მჭიდრო თანამშრომლობა ყოველთვის სასიამოვნო იყო, რადგან ასე სწავლობ ახალ და საინტერესო რაღაცეებს. თქვენ შესაძლოა იყოთ პირველი ან მეორე ადამიანი, ვინც გამოაქვეყნებს სტატიას არჩეულ თემაზე, ვიდრე იმუშაოთ იმ პრობლემების თანდათანობით გაუმჯობესებაზე, რომლებზეც ყველა უკვე მუშაობს.

ალექსეი: შეგიძლიათ უფრო დეტალურად გვითხრათ, როგორ ხდება ეს?

მორისი: რა თქმა უნდა. იცით, როდესაც მე და ელიოტ მოსი ვმუშაობდი Digital Equipment Corporation-ში, ჩვენ გამოვიგონეთ ტრანზაქციის მეხსიერება. ეს იყო ძალიან ნაყოფიერი პერიოდი, როდესაც ყველამ დაიწყო საინფორმაციო ტექნოლოგიებით დაინტერესება. პარალელიზმი, მათ შორის, თუმცა მრავალბირთვიანი სისტემები ჯერ არ არსებობდა. Sun და Oracle-ის დღეებში ბევრს ვმუშაობდი მონაცემთა პარალელურ სტრუქტურებზე. ფეისბუქზე ვმუშაობდი მათ ბლოკჩეინის პროექტზე, რაზეც ვერ ვისაუბრებ, მაგრამ იმედი მაქვს, ის მალე გახდება საჯარო. მომავალ წელს, ალგორანდში, ვიმუშავებ კვლევით ჯგუფში, რომელიც შეისწავლის ჭკვიან კონტრაქტებს.

ალექსეი: ბლოკჩეინი ძალიან პოპულარული თემა გახდა ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში. დაეხმარება ეს თქვენს კვლევას? იქნებ ეს გააადვილებს გრანტების მოპოვებას ან რესურსებზე წვდომას ინდუსტრიაში მოქმედი კომპანიებისგან?

მორისი: მე უკვე მივიღე მცირე გრანტი Ethereum Foundation-ისგან. ბლოკჩეინის პოპულარობა ძალიან ეხმარება სტუდენტების შთაგონებას ამ სფეროში მუშაობისთვის. ისინი ძალიან დაინტერესებულნი არიან ამით და აღფრთოვანებულნი არიან ჩართვით, მაგრამ ზოგჯერ ვერ აცნობიერებენ, რომ კვლევა, რომელიც გარეგნულად საინტერესოდ ჟღერს, მართლაც შრომას მოითხოვს. თუმცა, მე ნამდვილად აღფრთოვანებული ვარ, რომ გამოვიყენო მთელი ეს მისტიკა ბლოკჩეინის გარშემო, სტუდენტების მოზიდვაში დასახმარებლად. 

მაგრამ ეს ყველაფერი არ არის. მე ვარ რამდენიმე ბლოკჩეინის სტარტაპის მრჩეველთა საბჭოში. ზოგიერთმა შეიძლება წარმატებას მიაღწიოს, ზოგმა შეიძლება არა, მაგრამ ყოველთვის ძალიან საინტერესოა მათი იდეების ნახვა, მათი შესწავლა და ადამიანების რჩევა. ყველაზე საინტერესო ის არის, როცა ადამიანებს აფრთხილებ, რომ რაღაც არ გააკეთონ. ბევრი რამ ერთი შეხედვით კარგი იდეაა, მაგრამ მართლა?

ბლოკჩეინის კვლევის ფონდი

ვიტალი: ზოგი ფიქრობს, რომ მომავალი ბლოკჩეინსა და მის ალგორითმებზეა. და სხვები ამბობენ, რომ ეს უბრალოდ მორიგი ბუშტია. შეგიძლიათ გაგვიზიაროთ თქვენი აზრი ამ საკითხთან დაკავშირებით?

მორისი: ბევრი რამ, რაც ხდება ბლოკჩეინის სამყაროში, არასწორია, ზოგი უბრალოდ თაღლითობაა, ბევრი კი გადაჭარბებულია. თუმცა, ვფიქრობ, ამ კვლევებს აქვს მყარი სამეცნიერო საფუძველი. ის ფაქტი, რომ ბლოკჩეინის სამყარო სავსეა იდეოლოგიური განსხვავებებით, აჩვენებს მღელვარებისა და თავდადების დონეს. მეორე მხრივ, ეს არ არის განსაკუთრებით სასარგებლო სამეცნიერო კვლევისთვის. ახლა, თუ თქვენ გამოაქვეყნებთ სტატიას, რომელიც საუბრობს კონკრეტული ალგორითმის ნაკლოვანებებზე, შედეგად მიღებული რეაქცია ყოველთვის არ არის ბოლომდე მეცნიერული. ხშირად ადამიანები ემოციებს აგდებენ. მე ვფიქრობ, რომ ამ სფეროში ამგვარი აჟიოტაჟი შეიძლება ვინმეს მიმზიდველად მოეჩვენოს, მაგრამ ბოლოს და ბოლოს, არის რეალური სამეცნიერო და საინჟინრო საკითხები, რომელთა მოგვარებაც საჭიროა. აქ არის ბევრი კომპიუტერული მეცნიერება.

ვიტალი: ასე რომ, თქვენ ცდილობთ საფუძველი ჩაუყაროთ ბლოკჩეინის კვლევას, არა?

მორისი: ვცდილობ საფუძველი ჩავუყარო მყარ, მეცნიერულად და მათემატიკურად გამართულ დისციპლინას. და პრობლემის ნაწილი ის არის, რომ ხანდახან უნდა ეწინააღმდეგები სხვა ადამიანების ზოგიერთ ზედმეტად მკაცრ პოზიციას და უგულებელყოფ მათ. ზოგჯერ ადამიანები მეკითხებიან, რატომ ვმუშაობ ისეთ სფეროში, სადაც მხოლოდ ტერორისტები და ნარკორეალიზატორები არიან დაინტერესებული. ასეთი რეაქცია ისეთივე უაზროა, როგორც მიმდევრების ქცევა, რომლებიც ბრმად იმეორებენ შენს სიტყვებს. ვფიქრობ, სიმართლე სადღაც შუაშია. ბლოკჩეინი ღრმა გავლენას მოახდენს საზოგადოებაზე და გლობალურ ეკონომიკაზე. მაგრამ ეს ალბათ არ მოხდება თანამედროვე ტექნოლოგიების წყალობით. განვითარდება თანამედროვე ტექნოლოგიები და ის, რასაც მომავალში ბლოკჩეინი ერქმევა, ძალიან მნიშვნელოვანი გახდება. ეს შეიძლება არც კი ჰგავს თანამედროვე ბლოკჩეინს, ეს ღია კითხვაა.

თუ ადამიანები ახალ ტექნოლოგიებს გამოიგონებენ, მას გააგრძელებენ ბლოკჩეინის დარქმევას. ვგულისხმობ, ისევე როგორც დღევანდელ Fortran-ს არაფერი აქვს საერთო 1960-იანი წლების Fortran ენასთან, მაგრამ ყველა მას ფორტრანს უწოდებს. იგივე UNIX-ისთვისაც. ის, რასაც „ბლოკჩეინი“ ჰქვია, მაინც მოახდენს თავის რევოლუციას. მაგრამ მეეჭვება, რომ ეს ახალი ბლოკჩეინი იქნება ისეთი, როგორიც დღეს ყველას სიამოვნებს.

საიდან მოდის გარღვევის იდეები? პოპულარობის გავლენა

ალექსეი: გამოიწვია თუ არა ბლოკჩეინის პოპულარობამ ახალი შედეგები სამეცნიერო თვალსაზრისით? მეტი ინტერაქცია, მეტი სტუდენტი, მეტი კომპანია რეგიონში. არის უკვე რაიმე შედეგი პოპულარობის ამ მატებიდან?

მორისი: ამით დავინტერესდი, როცა ვიღაცამ მომაწოდა ოფიციალური ფლაერი კომპანიისთვის, რომელმაც ახლახანს საკმაოდ ბევრი ფული შეაგროვა. ამის შესახებ წერდა ბიზანტიელი გენერლების ამოცანა, რომელსაც უფრო მეტად ვიცნობ. რაც ეწერა ბროშურაში აშკარად ტექნიკურად არასწორი იყო. ადამიანებს, ვინც ეს ყველაფერი დაწერა, ნამდვილად არ ესმოდათ პრობლემის უკან არსებული მოდელი... და მაინც, ამ კომპანიამ დიდი ფული შეაგროვა. შემდგომში კომპანიამ ჩუმად შეცვალა ეს ბროშურა ბევრად უფრო სწორი ვერსიით - და არ ვიტყვი რა ერქვა ამ კომპანიას. ისინი ჯერ კიდევ გარშემო არიან და ძალიან კარგად მუშაობენ. ამ ინციდენტმა დამარწმუნა, რომ, პირველ რიგში, ბლოკჩეინი უბრალოდ განაწილებული გამოთვლის ფორმაა. მეორეც, შესვლის ბარიერი (ყოველ შემთხვევაში, ოთხი წლის წინ) საკმაოდ დაბალი იყო. ამ სფეროში მოღვაწე ხალხი ძალიან ენერგიული და ინტელექტუალური იყო, მაგრამ არ კითხულობდნენ სამეცნიერო ნაშრომებს. ისინი ცდილობდნენ ხელახლა გამოეგონათ ცნობილი რამ და არასწორად მოიქცნენ. დღეს დრამა შემცირდა.

ალექსეი: ეს ძალიან საინტერესოა, რადგან რამდენიმე წლის წინ განსხვავებული ტენდენცია გვქონდა. ეს ცოტათი ჰგავს ფრონტ-ენდის განვითარებას, როდესაც ბრაუზერზე დაფუძნებულმა ფრონტ-ენდის დეველოპერებმა ხელახლა გამოიგონეს მთელი ტექნოლოგიები, რომლებიც უკვე პოპულარული იყო ბოლოში: სისტემების აშენება, უწყვეტი ინტეგრაცია, მსგავსი რამ. 

მორისი: გეთანხმები. მაგრამ ეს გასაკვირი არ არის, რადგან ნამდვილად გარღვევის იდეები ყოველთვის ჩამოყალიბებული საზოგადოების გარედან მოდის. დამკვიდრებული მკვლევარები, განსაკუთრებით დამკვიდრებული აკადემიკოსები, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ რაიმე მართლაც ინოვაციური გააკეთონ. ადვილია შემდეგი კონფერენციისთვის ნაშრომის დაწერა იმის შესახებ, თუ როგორ გააუმჯობესეთ თქვენი წარსული მუშაობის შედეგები. წადით კონფერენციაზე, შეიკრიბეთ მეგობრებთან ერთად, ისაუბრეთ იგივე თემაზე. და ადამიანები, რომლებიც იფეთქებენ გარღვევის იდეებით, თითქმის ყოველთვის მოდიან გარედან. მათ არ იციან წესები, არ იციან ენა, მაგრამ მიუხედავად ამისა... თუ ჩამოყალიბებულ საზოგადოებაში ხართ, გირჩევთ, ყურადღება მიაქციოთ ახალს, რაღაცას, რაც არ ჯდება საერთო სურათში. გარკვეული გაგებით, შეიძლება მცდელობა გავაერთიანოთ გარე, უფრო თხევადი განვითარების მეთოდებთან, რომლებიც უკვე გვესმის. როგორც პირველი ნაბიჯი, შეეცადეთ შექმნათ მეცნიერული საფუძველი და შემდეგ შეცვალოთ იგი ისე, რომ მისი გამოყენება შესაძლებელი იყოს ახალი გარღვევის იდეებისთვის. მე ვფიქრობ, რომ ბლოკჩეინი შესანიშნავია ახალი, დამღუპველი იდეისთვის.

ალექსეი: როგორ ფიქრობთ, რატომ ხდება ეს? იმის გამო, რომ ადამიანებს „გარეთ“ არ აქვთ რაიმე კონკრეტული ბარიერი საზოგადოებაში?

მორისი: აქ რაღაც ნიმუში ხდება. თუ წაიკითხავთ იმპრესიონისტების ისტორიას მხატვრობაში და ზოგადად ხელოვნებაში, მაშინ ერთ დროს ცნობილმა მხატვრებმა უარყვეს იმპრესიონიზმი. მათ თქვეს, რომ ეს რაღაც ბავშვური იყო. ერთი თაობის შემდეგ, ეს ადრე უარყოფილი ხელოვნების ფორმა გახდა სტანდარტი. რასაც მე ვხედავ ჩემს სფეროში: ბლოკჩეინის გამომგონებლები არ იყვნენ დაინტერესებული ძალაუფლებით, პუბლიკაციების და ციტირების ინდექსის გაზრდით, მათ უბრალოდ სურდათ რაიმე კარგი გაეკეთებინათ. ასე რომ, ისინი დასხდნენ და დაიწყეს ამის გაკეთება. მათ აკლდათ გარკვეული ტექნიკური სიღრმე, მაგრამ ეს გამოსწორდება. ბევრად უფრო რთულია ახალი შემოქმედებითი იდეების მოფიქრება, ვიდრე არასაკმარისად მომწიფებულის გამოსწორება და გაძლიერება. ამ გამომგონებლების წყალობით, ახლა რაღაც მაქვს გასაკეთებელი!

ალექსეი: ეს ჰგავს განსხვავებას სტარტაპებსა და მემკვიდრეობით პროექტებს შორის. ჩვენ მემკვიდრეობით ვიღებთ აზროვნების ბევრ შეზღუდვას, ბარიერებს, განსაკუთრებულ მოთხოვნებს და ა.შ.

მორისი: კარგი ანალოგია განაწილებული გამოთვლები. იფიქრეთ ბლოკჩეინზე, თითქოს ის იყოს სტარტაპი და ავრცელებს გამოთვლებს, როგორც დიდ, ჩამოყალიბებულ კომპანიას. განაწილებული გამოთვლები ბლოკჩეინთან შეძენისა და შერწყმის პროცესშია.

დოქტორი ბარბარა ლისკოვის ხელმძღვანელობით

ვიტალი: ჯერ კიდევ ბევრი კითხვა გვაქვს! ჩვენ ვეძებდით თქვენს ფონს და წავაწყდით საინტერესო ფაქტს თქვენი დოქტორანტურის შესახებ. დიახ, ეს იყო დიდი ხნის წინ, მაგრამ, როგორც ჩანს, მნიშვნელოვანი თემაა. თქვენ მიიღეთ დოქტორის ხარისხი თქვენი ხელმძღვანელობით ბარბარა ლისკოვი! ბარბარა ძალიან კარგად არის ცნობილი პროგრამირების ენების საზოგადოებაში და ზოგადად ძალიან ცნობილი ადამიანი. ლოგიკურია, რომ თქვენი კვლევა პროგრამირების ენების სფეროში იყო. როგორ გადაერთეთ პარალელურ გამოთვლებზე? რატომ გადაწყვიტე თემის შეცვლა?

მორისი: იმ დროს ბარბარა და მისი ჯგუფი მხოლოდ განაწილებულ გამოთვლებს უყურებდნენ, რაც ძალიან ახალი იდეა იყო. იყვნენ ისეთებიც, ვინც ამბობდა, რომ განაწილებული გამოთვლები სისულელეა და კომპიუტერების ერთმანეთთან კომუნიკაცია უაზრო იყო. განაწილებულ გამოთვლებში განხილული ერთ-ერთი საკითხი, რომელიც განასხვავებს მას ცენტრალიზებული გამოთვლებისგან, არის შეცდომების ტოლერანტობა. ბევრი კვლევის შემდეგ, ჩვენ გადავწყვიტეთ, რომ განაწილებული გამოთვლითი პროგრამირების ენას სჭირდებოდა რაღაც ატომური ტრანზაქციების მსგავსი, რადგან ვერასოდეს იქნებით დარწმუნებული, რომ დისტანციური ზარი წარმატებული იქნება. მას შემდეგ, რაც თქვენ გაქვთ ტრანზაქციები, ჩნდება კონკურენტულობის მართვის პრობლემა. შემდეგ ბევრი სამუშაო იყო უაღრესად პარალელური ტრანზაქციის მონაცემთა სტრუქტურების მოპოვებაზე. მერე, როცა დავამთავრე, წავედი კარნეგი მელონი და დაიწყო სამუშაო თემის ძებნა. გამიჩნდა, რომ გამოთვლები ინდივიდუალური კომპიუტერებიდან კომპიუტერების ქსელებზე გადავიდა. მულტიპროცესორები იქნება პროგრესის ბუნებრივი გაგრძელება - სიტყვა "მრავალბირთვიანი" ჯერ არ არსებობდა. ვფიქრობდი: რა არის ატომური ტრანზაქციების ექვივალენტი მრავალბირთვიანი სისტემისთვის? ნამდვილად არ არის რეგულარული ტრანზაქციები, რადგან ისინი ძალიან დიდი და მძიმეა. და ასე მომივიდა იდეა წრფივადობა და ასე მივიღე მთელი ლოდინის გარეშე სინქრონიზაცია. ეს იყო მცდელობა პასუხის გაცემის კითხვაზე, თუ რა არის ატომური ოპერაციების ანალოგი საერთო მეხსიერების მქონე მრავალპროცესორული სისტემისთვის. ერთი შეხედვით ეს ნამუშევარი შეიძლება სრულიად განსხვავებულად გამოიყურებოდეს, მაგრამ სინამდვილეში ის იგივე თემის გაგრძელებაა.

სამყარო ელოდება მრავალ ბირთვს

ვიტალი: თქვენ აღნიშნეთ, რომ იმ დროს ძალიან ცოტა მრავალბირთვიანი კომპიუტერი იყო, არა?

მორისი: ისინი უბრალოდ იქ არ იყვნენ. არსებობდა რამდენიმე ეგრეთ წოდებული სიმეტრიული მულტიპროცესორი, რომლებიც ძირითადად დაკავშირებული იყო იმავე ავტობუსთან. ეს არ მუშაობდა ძალიან კარგად, რადგან ყოველ ჯერზე, როდესაც ახალი კომპანია ქმნიდა რაიმე მსგავსს, Intel გამოუშვებს ერთ პროცესორს, რომელიც აღემატება მრავალპროცესორს.

ალექსეი: ეს არ ნიშნავს იმას, რომ იმ ძველ დროში ეს უფრო თეორიული შესწავლა იყო?

მორისი: ეს არ იყო თეორიული კვლევა, არამედ სპეკულაციური კვლევა. ეს ყველაფერი არ ეხებოდა ბევრ თეორემასთან მუშაობას, არამედ, ჩვენ წამოვაყენეთ ჰიპოთეზები არქიტექტურის შესახებ, რომელიც იმ დროს არ არსებობდა. ეს არის ის, რისთვისაც არის კვლევა! არცერთი კომპანია არ გააკეთებდა მსგავს რამეს, ეს ყველაფერი შორეული მომავლის იყო. ფაქტობრივად, ასე იყო 2004 წლამდე, სანამ გაჩნდა ნამდვილი მრავალბირთვიანი პროცესორები. იმის გამო, რომ პროცესორები ზედმეტად თბება, შეგიძლიათ პროცესორი კიდევ უფრო დაპატარავოთ, მაგრამ უფრო სწრაფად ვერ გახდებით. ამის გამო მოხდა გადასვლა მრავალბირთვიან არქიტექტურებზე. და მაშინ ეს ნიშნავდა, რომ მოულოდნელად გამოიყენებოდა ყველა კონცეფცია, რომელიც ჩვენ განვავითარეთ წარსულში.

ალექსეი: როგორ ფიქრობთ, რატომ გამოჩნდა მრავალბირთვიანი პროცესორები მხოლოდ XNUMX-იან წლებში? მაშ რატომ არის ასე გვიანი?

მორისი: ეს გამოწვეულია ტექნიკის შეზღუდვით. Intel, AMD და სხვა კომპანიები ძალიან კარგად ზრდიან პროცესორის სიჩქარეს. როდესაც რაღაც მომენტში პროცესორები საკმარისად პატარა გახდა, რომ ვეღარ გაზარდეს საათის სიჩქარე, რადგან პროცესორები იწყებდნენ წვას. შეგიძლიათ გააკეთოთ ისინი უფრო პატარა, მაგრამ არა სწრაფად. რა არის მათ ძალაში - ძალიან პატარა პროცესორის ნაცვლად, მათ შეუძლიათ რვა, თექვსმეტი ან ოცდათორმეტი პროცესორის მოთავსება საქმის ერთსა და იმავე მოცულობაში, სადაც ადრე მხოლოდ ერთი ეტევა. ახლა თქვენ გაქვთ მრავალსართულიანი და სწრაფი კომუნიკაცია მათ შორის, რადგან ისინი იზიარებენ ქეშებს. მაგრამ თქვენ არ შეგიძლიათ აიძულოთ მათ უფრო სწრაფად სირბილი - არსებობს ძალიან კონკრეტული სიჩქარის ლიმიტი. ისინი აგრძელებენ ნელ-ნელა გაუმჯობესებას, მაგრამ არც ისე დიდად. ფიზიკის კანონები გაუმჯობესების გზას ადგას.

ახალ სამყაროს ახალი პრობლემები მოაქვს. NUMA, NVM და არქიტექტურის გატეხვა

ალექსეი: ძალიან გონივრულად ჟღერს. ახალი მრავალბირთვიანი პროცესორებით წარმოიშვა ახალი პრობლემები. თქვენ და თქვენი კოლეგები ელოდით ამ პრობლემებს? იქნებ წინასწარ შეისწავლეთ ისინი? თეორიულ კვლევებში ხშირად არც ისე ადვილია ასეთი რამის პროგნოზირება. როდესაც პრობლემები წარმოიშვა, როგორ დააკმაყოფილეს ისინი თქვენი და თქვენი კოლეგების მოლოდინს? თუ ისინი სრულიად ახალი იყვნენ და თქვენ და თქვენს კოლეგებს დიდი დრო უნდა დახარჯოთ პრობლემების გადასაჭრელად, როგორც ისინი გაჩნდნენ?

ვიტალი: მე დავამატებ ალექსის კითხვას: სწორად იწინასწარმეტყველე პროცესორის არქიტექტურა, სანამ თეორიას სწავლობდი?

მორისი: არა 100%. მაგრამ ვფიქრობ, რომ მე და ჩემმა კოლეგებმა კარგად ვიმუშავეთ მრავალბირთვიანი მეხსიერების პროგნოზირებით. ვფიქრობ, ჩვენ სწორად ვიწინასწარმეტყველეთ სირთულეები პარალელური მონაცემთა სტრუქტურების შემუშავებაში, რომლებიც მუშაობენ საკეტების გარეშე. მონაცემთა ასეთი სტრუქტურები მნიშვნელოვანი იყო მრავალი აპლიკაციისთვის, თუმცა არა ყველა, მაგრამ ხშირად ის, რაც თქვენ ნამდვილად გჭირდებათ, არის მონაცემთა ჩამკეტი სტრუქტურა. როდესაც ჩვენ გამოვიგონეთ ისინი, ბევრი ამტკიცებდა, რომ ეს სისულელე იყო, რომ ყველაფერი კარგად მუშაობდა საკეტებით. ჩვენ საკმაოდ კარგად ვიწინასწარმეტყველეთ, რომ იქნებოდა მზა გადაწყვეტილებები პროგრამირების მრავალი პრობლემისა და მონაცემთა სტრუქტურის პრობლემებისთვის. იყო უფრო რთული პრობლემებიც, მაგ NUMA - არათანაბარი წვდომა მეხსიერებაზე. სინამდვილეში, ისინი არც კი განიხილებოდა, სანამ არ გამოიგონეს მრავალბირთვიანი პროცესორები, რადგან ისინი ძალიან სპეციფიკური იყო. კვლევითი საზოგადოება მუშაობდა კითხვებზე, რომლებიც ზოგადად პროგნოზირებადი იყო. სპეციფიკურ არქიტექტურებთან დაკავშირებული ტექნიკის ზოგიერთ პრობლემას მოუწია ფრთებში ლოდინი - ფაქტობრივად, ამ არქიტექტურების გამოჩენა. მაგალითად, რეალურად არავინ მუშაობდა GPU-ს სპეციფიკურ მონაცემთა სტრუქტურებზე, რადგან GPU არ არსებობდა მაშინ. მიუხედავად იმისა, რომ ბევრი სამუშაო გაკეთდა SIMD, ეს ალგორითმები მზად იყო გამოსაყენებლად, როგორც კი შესაფერისი აპარატურა გახდება ხელმისაწვდომი. თუმცა ყველაფრის განჭვრეტა შეუძლებელია.

ალექსეი: თუ სწორად მესმის, NUMA არის ერთგვარი კომპრომისი ღირებულებას, შესრულებას და სხვა რაღაცეებს ​​შორის. გაქვთ რაიმე იდეა, რატომ გამოვიდა NUMA ასე გვიან?

მორისი: მე ვფიქრობ, რომ NUMA არსებობს მეხსიერების წარმოებისთვის გამოყენებულ აპარატურასთან დაკავშირებული პრობლემების გამო: რაც უფრო შორს არიან კომპონენტები, მით უფრო ნელია მათზე წვდომა. მეორე მხრივ, ამ აბსტრაქციის მეორე მნიშვნელობა მეხსიერების ერთგვაროვნებაა. ასე რომ, პარალელური გამოთვლის ერთ-ერთი მახასიათებელია ის, რომ ყველა აბსტრაქცია ოდნავ დარღვეულია. წვდომა რომ იყოს სრულიად ერთგვაროვანი, ყველა მეხსიერება თანაბარი მანძილი იქნებოდა, მაგრამ ეს ეკონომიკურად და შესაძლოა ფიზიკურადაც კი შეუძლებელია. ამიტომ წარმოიქმნება ეს კონფლიქტი. თუ თქვენს პროგრამას წერთ ისე, თითქოს მეხსიერება ერთგვაროვანია, მაშინ ის, სავარაუდოდ, სწორი იქნება. იმ გაგებით, რომ ის არ გასცემს არასწორ პასუხებს. მაგრამ მისი სპექტაკლი არც ვარსკვლავებს დაიჭერს ციდან. ანალოგიურად თუ დაწერ spinlocks ქეშის იერარქიის გაგების გარეშე, თავად დაბლოკვა სწორი იქნება, მაგრამ შეგიძლიათ დაივიწყოთ შესრულება. გარკვეული გაგებით, თქვენ უნდა დაწეროთ პროგრამები, რომლებიც ცხოვრობენ ძალიან მარტივი აბსტრაქციის თავზე, მაგრამ თქვენ უნდა აჯობოთ იმ ადამიანებს, ვინც მოგცათ ეს აბსტრაქცია: თქვენ უნდა იცოდეთ, რომ აბსტრაქციის ქვეშ არის მეხსიერების გარკვეული იერარქია, რომ არსებობს ავტობუსი შენსა და ამ მეხსიერებას შორის და ა.შ. ამრიგად, არსებობს გარკვეული კონფლიქტი ინდივიდუალურად სასარგებლო აბსტრაქციებს შორის, რაც ძალიან კონკრეტულ და პრაგმატულ პრობლემებამდე მიგვიყვანს.

ვიტალი: რაც შეეხება მომავალს? შეგიძლიათ წინასწარ განსაზღვროთ, როგორ განვითარდება პროცესორები შემდეგში? არსებობს მოსაზრება, რომ ერთ-ერთი პასუხი არის ტრანზაქციის მეხსიერება. ალბათ სხვა რამე გაქვს მარაგში.

მორისი: წინ რამდენიმე ძირითადი გამოწვევაა. ერთი ის არის, რომ თანმიმდევრული მეხსიერება მშვენიერი აბსტრაქციაა, მაგრამ ის იწყებს რღვევას განსაკუთრებულ შემთხვევებში. მაგალითად, NUMA არის ცოცხალი მაგალითი იმისა, სადაც შეგიძლიათ განაგრძოთ პრეტენზია, რომ ერთიანი მეხსიერება არსებობს. სინამდვილეში არა, პროდუქტიულობა გატირებს. რაღაც მომენტში, არქიტექტორებს მოუწევთ უარი თქვან ერთიანი მეხსიერების არქიტექტურის იდეაზე; სამუდამოდ არ შეგიძლიათ პრეტენზია. საჭირო იქნება ახალი პროგრამირების მოდელები, რომლებიც საკმარისად მარტივი გამოსაყენებელია და საკმარისად მძლავრი, რომ ძირითადი აპარატურა ეფექტური გახადოს. ეს ძალიან რთული კომპრომისია, რადგან თუ პროგრამისტებს აჩვენებთ არქიტექტურას, რომელიც რეალურად გამოიყენება აპარატურაში, ისინი გაგიჟდებიან. ეს არის ძალიან რთული და არა პორტატული. თუ წარმოგიდგენთ ინტერფეისს, რომელიც ძალიან მარტივია, შესრულება იქნება ცუდი. ამდენად, ბევრი ძალიან რთული კომპრომისი იქნება საჭირო იმისათვის, რომ უზრუნველყოს სასარგებლო პროგრამირების მოდელები, რომლებიც გამოიყენება მართლაც დიდ მრავალბირთვიან პროცესორებზე. დარწმუნებული არ ვარ, რომ სპეციალისტის გარდა ვინმეს შეუძლია პროგრამირება 2000 ბირთვიან კომპიუტერზე. და თუ თქვენ არ აკეთებთ ძალიან სპეციალიზებულ ან მეცნიერულ გამოთვლებს ან კრიპტოგრაფიას ან რაიმე მსგავსს - ჯერ კიდევ არ არის გასაგები, თუ როგორ უნდა გააკეთოთ ეს სწორად. 

კიდევ ერთი მსგავსი სფეროა სპეციალიზებული არქიტექტურები. გრაფიკული ამაჩქარებლები დიდი ხანია არსებობს, მაგრამ ისინი გახდა კლასიკური მაგალითი იმისა, თუ როგორ შეგიძლიათ აიღოთ სპეციალიზებული ტიპის გამოთვლა და გაუშვათ იგი სპეციალურ ჩიპზე. ეს ემატება თავის გამოწვევებს: როგორ დაუკავშირდებით ასეთ მოწყობილობას, როგორ დაპროგრამებთ მას. ბოლო დროს ვმუშაობ რეგიონში არსებულ პრობლემებზე მეხსიერების გამოთვლასთან ახლოს. თქვენ იღებთ პატარა პროცესორს და აწებებთ მას მეხსიერების უზარმაზარ ნაწილზე, რათა მეხსიერებამ იმუშაოს L1 ქეშის სიჩქარით და შემდეგ დაუკავშირდეს მოწყობილობას, როგორიცაა TPU – პროცესორი დაკავებულია თქვენი მეხსიერების ბირთვში ახალი ამოცანების ჩატვირთვით. მონაცემთა სტრუქტურებისა და საკომუნიკაციო პროტოკოლების შექმნა ამ სახის ნივთებისთვის კიდევ ერთი საინტერესო მაგალითია. ასე რომ, მორგებული პროცესორები და აპარატურა გააგრძელებენ გაუმჯობესებას საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში.

ალექსეი: რაც შეეხება არასტაბილურ მეხსიერებას (არასტაბილური მეხსიერება)?

მორისი: ოჰ, ეს კიდევ ერთი შესანიშნავი მაგალითია! NVM მნიშვნელოვნად შეცვლის ჩვენს თვალსაზრისს, როგორიცაა მონაცემთა სტრუქტურები. არასტაბილური მეხსიერება, გარკვეული გაგებით, გვპირდება რეალურად დააჩქაროს მოვლენები. მაგრამ ეს არ გააადვილებს ცხოვრებას, რადგან პროცესორების, ქეშისა და რეგისტრების უმეტესობა ჯერ კიდევ არასტაბილურია. როდესაც ავარიის შემდეგ იწყებთ, თქვენი მდგომარეობა და თქვენი მეხსიერების მდგომარეობა არ იქნება ზუსტად იგივე, რაც ავარიამდე. მე ძალიან მადლობელი ვარ NVM-ზე მომუშავე ადამიანების - ბევრი იქნება მკვლევარებისთვის, რომლებიც დიდი ხნის განმავლობაში შეეცდებიან გაარკვიონ სისწორის პირობები. გამოთვლები სწორია, თუ მათ შეუძლიათ გადაურჩონ ავარიას, რომლის დროსაც ქეშისა და რეგისტრების შინაარსი იკარგება, მაგრამ მთავარი მეხსიერება ხელუხლებელი რჩება.

შემდგენელები პროცესორების წინააღმდეგ, RISC vs CISC, საერთო მეხსიერება vs შეტყობინების გაგზავნა

ვლადიმერ: რას ფიქრობთ „შემდგენლები და პროცესორების წინააღმდეგ“ დილემაზე ინსტრუქციის ნაკრების თვალსაზრისით? ნება მომეცით ავუხსნათ მათთვის, ვინც არ იცის: თუ გადავალთ დახრილ მეხსიერებაზე ან რაიმე მსგავსზე, შეგვიძლია გამოვიყენოთ ბრძანებების ძალიან მარტივი ნაკრები და ვთხოვოთ შემდგენელს შექმნას რთული კოდი, რომელსაც შეუძლია ისარგებლოს ახალი უპირატესობებით. ან შეგვიძლია სხვა გზით წავიდეთ: განვახორციელოთ კომპლექსური ინსტრუქციები და ვთხოვოთ პროცესორს ხელახლა დაალაგოს ინსტრუქციები და გააკეთოს სხვა მანიპულაციები მათთან. რას ფიქრობთ ამაზე?

მორისი: მე ნამდვილად არ მაქვს ამ კითხვაზე პასუხი. ეს დებატები ოთხი ათეული წელია გრძელდება. იყო დრო, როცა შორის შემოკლებული ბრძანებების ნაკრები და რთული სამოქალაქო ომები იბრძოდა რიგი ბრძანებებით. გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, RISC-ის თანამშრომლებმა გაიმარჯვეს, მაგრამ შემდეგ Intel-მა აღადგინა მათი ძრავები ისე, რომ ინსტრუქციების შემცირებული ნაკრები გამოიყენებოდა შიგნიდან, ხოლო სრული ნაკრები ექსპორტირებული იყო გარედან. ეს ალბათ ის თემაა, რომელშიც თითოეულმა ახალმა თაობამ უნდა იპოვნოს საკუთარი კომპრომისები და მიიღოს საკუთარი გადაწყვეტილებები. ძალიან რთულია იმის პროგნოზირება, თუ რომელი იქნება უკეთესი. ასე რომ, ნებისმიერი წინასწარმეტყველება, რომელსაც მე გავაკეთებ, იქნება ჭეშმარიტი გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, შემდეგ კი ისევ მცდარი გარკვეული ხნით და შემდეგ ისევ ჭეშმარიტი.

ალექსეი: რამდენად ხშირია ინდუსტრიისთვის, რომ ზოგიერთი იდეა იმარჯვებს რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში და კარგავს შემდეგში? არის ასეთი პერიოდული ცვლილებების სხვა მაგალითები?

მორისი: განაწილებული გამოთვლის თემაზე, არიან ადამიანები, რომლებსაც სჯერათ საერთო მეხსიერება და ადამიანები, რომლებსაც სჯერათ შეტყობინება. თავდაპირველად, განაწილებულ გამოთვლებში, პარალელური გამოთვლა ნიშნავს შეტყობინების გადაცემას. შემდეგ ვიღაცამ აღმოაჩინა, რომ ბევრად უფრო ადვილი იყო დაპროგრამება საერთო მეხსიერებით. საპირისპირო მხარემ თქვა, რომ საერთო მეხსიერება ძალიან რთულია, რადგან ის მოითხოვს საკეტებს და მსგავსს, ამიტომ ღირს ენებზე გადასვლა, სადაც მესიჯების გადაცემის გარდა არაფერია უბრალოდ. ვიღაცამ შეხედა, რა გამოვიდა აქედან და თქვა: „ვაა, ეს შეტყობინებების განხორციელება ძალიან ჰგავს საერთო მეხსიერებას, რადგან თქვენ ქმნით უამრავ ამ პატარა მოდულს, ისინი უგზავნიან შეტყობინებებს ერთმანეთს და ყველა ჩაკეტვა"მოდით შევქმნათ უკეთესი საერთო მეხსიერების მონაცემთა ბაზა!" ეს ყველაფერი არაერთხელ მეორდება და შეუძლებელია იმის თქმა, რომ ერთ-ერთი მხარე ნამდვილად მართალია. ერთ-ერთი მხარე ყოველთვის დომინირებს, რადგან როგორც კი ერთი მათგანი თითქმის გაიმარჯვებს, ხალხი ისევ და ისევ იგონებს გზებს მეორის გასაუმჯობესებლად.

მყიფე მრავალძაფიანი კოდის წერის ხელოვნება

ალექსეი: ეს ძალიან საინტერესოა. მაგალითად, როდესაც ჩვენ ვწერთ კოდს, არ აქვს მნიშვნელობა რა პროგრამირების ენას, ჩვენ ჩვეულებრივ უნდა შევქმნათ აბსტრაქციები, როგორიცაა უჯრედები, რომელთა წაკითხვა და დაწერა შესაძლებელია. მაგრამ სინამდვილეში, გარკვეულ ფიზიკურ დონეზე, ეს შეიძლება გამოიყურებოდეს შეტყობინების გაგზავნას ტექნიკის ავტობუსით სხვადასხვა კომპიუტერებსა და სხვა მოწყობილობებს შორის. გამოდის, რომ მუშაობა აბსტრაქციის ორივე დონეზე ერთდროულად მიმდინარეობს.

მორისი: აბსოლუტურად მართალია, რომ საერთო მეხსიერება აგებულია შეტყობინებების გადაცემაზე - ავტობუსები, ქეშები და ა.შ. მაგრამ ძნელია პროგრამების დაწერა შეტყობინებების გადაცემის გამოყენებით, ამიტომ აპარატურა განზრახ იტყუება, თითქოს რაღაც ერთიანი მეხსიერება გაქვთ. ეს გაგიადვილებთ მარტივი, სწორი პროგრამების დაწერას, სანამ შესრულება გაუარესდება. შემდეგ თქვენ იტყვით: როგორც ჩანს, დროა დაუმეგობრდეთ ქეშს. და შემდეგ დაიწყებთ ფიქრს ქეშის ადგილმდებარეობის შესახებ და იქიდან ის მიდის. გარკვეული გაგებით, თქვენ არღვევთ აბსტრაქციას: თქვენ იცით, რომ ეს არ არის მხოლოდ ბრტყელი, ერთგვაროვანი მეხსიერება და თქვენ აპირებთ ამ ცოდნის გამოყენებას ქეშისთვის მოსახერხებელი პროგრამების დასაწერად. ეს არის ის, რისი გაკეთებაც მოგიწევთ რეალურ პრობლემებში. ეს კონფლიქტი ტკბილ, მარტივ, სასიამოვნო აბსტრაქციასა და საფუძვლიანი ტექნიკის საშინლად რთულ განხორციელებას შორის არის ის, სადაც ყველა წავა საკუთარ კომპრომისზე. მე მაქვს წიგნი მულტიპროცესორებისა და სინქრონიზაციის შესახებ და ერთ მომენტში ვაპირებდი დამეწერა თავი მონაცემთა სტრუქტურებზე java.util.concurrent. თუ მათ უყურებთ, მსგავსი რამ სიები გამოტოვებით ეს არის საოცარი ხელოვნების ნიმუშები. (რედაქტორის შენიშვნა: მათ, ვინც იცნობს ჯავას ენას, მინიმუმ უნდა გადახედონ განხორციელებას ConcurrentSkipListMap, შეგიძლიათ გადახედოთ ბმულებს API и საწყისი კოდი). მაგრამ ჩემი გადმოსახედიდან, უპასუხისმგებლო იქნება მათი ჩვენება სტუდენტებისთვის, რადგან მონაცემთა ასეთი სტრუქტურა ჰგავს ცირკში მყოფ ბიჭს, რომელიც თოკზე მოძრაობს დათვის ორმოზე. თუ შეცვლით თუნდაც ერთ პატარა დეტალს, მთელი სტრუქტურა დაინგრევა. ეს კოდი ძალიან სწრაფი და ელეგანტურია მხოლოდ იმიტომ, რომ იდეალურად არის დაწერილი, მაგრამ ოდნავი ცვლილება სრულ მარცხამდე მიგვიყვანს. თუ ამ კოდს მივცემ მაგალითს სტუდენტებს, მაშინვე მეტყვიან: მეც შემიძლია! შემდეგ კი რომელიმე თვითმფრინავი ჩამოვარდება ან ატომური რეაქტორი აფეთქდება და მე ვიქნები დამნაშავე იმაში, რომ მათ არასწორ დროს მივაწოდე ზედმეტი ინფორმაცია.

ალექსეი: როცა პატარა ვიყავი, ბევრჯერ ვცდილობდი შემესწავლა დუგ ლის საწყისი კოდი, მაგალითად, java.util.concurrent, რადგან ის ღია კოდია, მისი პოვნა ძალიან ადვილია და ცდილობთ გაიგოთ რა ხდება იქ. ეს არც ისე კარგად გამოვიდა: ხშირად, სრულიად გაუგებარია, რატომ გადაწყვიტა დოგმა რაღაცის გაკეთება ამ გზით, როცა ყველა სხვანაირად აკეთებს ამას. როგორ აუხსნით ამ საკითხებს თქვენს სტუდენტებს? არსებობს თუ არა კონკრეტული სწორი გზა, მაგალითად, მძიმე ალგორითმის კონკრეტული დეტალების აღსაწერად? როგორ აკეთებ ამას?

მორისი: ხატვის მასწავლებლებს აქვთ კლიშე, რომელიც პირველ რიგში ახსოვს: თუ პიკასოს მსგავსად ხატვა გინდა, ჯერ უნდა ისწავლო მარტივი რეალისტური ნახატების დახატვა და მხოლოდ მაშინ, როცა წესების ცოდნა შეგიძლია დაიწყო მათი დარღვევა. თუ დაუყოვნებლივ დაიწყებთ წესების დარღვევით, თქვენ აღმოჩნდებით არეულობაში. პირველ რიგში, მე ვასწავლი სტუდენტებს როგორ დაწერონ მარტივი, სწორი კოდი შესრულებაზე ფიქრის გარეშე. მე ვამბობ, რომ აქ არის რთული დროის პრობლემები, ასე რომ არ ინერვიულოთ ქეშებზე, არ ინერვიულოთ მეხსიერების მოდელებზე, უბრალოდ დარწმუნდით, რომ ყველაფერი სწორად მუშაობს. ეს უკვე საკმაოდ რთულია: თანამედროვე პროგრამირება თავისთავად ადვილი არ არის, განსაკუთრებით ახალი სტუდენტებისთვის. და როდესაც მათ აქვთ ინტუიცია იმის შესახებ, თუ როგორ უნდა დაწერონ სწორი პროგრამები, მე ვამბობ: შეხედეთ ამ ორ spinlock განხორციელებას: ერთი ძალიან ნელია, ხოლო მეორე ასევე არ არის ძალიან, მაგრამ უკეთესი. თუმცა, მათემატიკურად ორი ალგორითმი იგივეა. სინამდვილეში, ერთ-ერთი მათგანი იყენებს ქეშის ადგილს. ერთი მათგანი მუშაობს ლოკალურად შენახულ მონაცემებზე, ხოლო მეორე არაერთხელ ასრულებს ოპერაციებს ავტობუსში. თქვენ ვერ დაწერთ ეფექტურ კოდს, თუ არ გესმით რა არის და არ იცით როგორ დაარღვიოთ აბსტრაქცია და შეხედოთ ფუძემდებლურ სტრუქტურას. მაგრამ თქვენ ვერ შეძლებთ ამის გაკეთებას დაუყოვნებლივ. არიან ადამიანები, რომლებიც მაშინვე იწყებენ ამის კეთებას და სჯერათ საკუთარი გენიოსის, როგორც წესი, ეს ცუდად მთავრდება, რადგან მათ არ ესმით პრინციპები. არავინ ხატავს პიკასოს მსგავსად და არც წერს პროგრამებს, როგორიც დუგ ლი იყო კოლეჯიდან პირველივე კვირაში. ცოდნის ამ დონის მიღწევას წლები სჭირდება.

ალექსეი: გამოდის, რომ პრობლემას ორ ნაწილად ყოფ: პირველი არის სისწორე, მეორე - შესრულება?

მორისი: ზუსტად. და ზუსტად ამ თანმიმდევრობით. პრობლემის ნაწილი ის არის, რომ ახალ სტუდენტებს არ ესმით, რომ სისწორის მიღწევა რთულია. ერთი შეხედვით ამბობენ: ეს აშკარად სწორია, რჩება მხოლოდ მისი დაჩქარება. ასე რომ, ხანდახან მათ ვეუბნები თავდაპირველად არასწორი ალგორითმის შესახებ, თითქოს ეს იყო სწორი.

როგორ ვასწავლოთ მოსწავლეებს რთული მრავალძაფიანი კოდის დაწერა

ალექსეი: მხოლოდ იმის სანახავად, შეუძლიათ თუ არა დაჭერის შეგრძნება?

მორისი: მე ყოველთვის წინასწარ ვაფრთხილებ, რომ ზოგჯერ არასწორ ალგორითმებს შემოგთავაზებთ. არ უნდა მოატყუო ხალხი. მე ვთავაზობ, რომ ინფორმაცია მარილის მარცვალთან ერთად მიიღონ. თუ რამეს ვამბობ და ვამბობ: „აჰა, ეს აშკარად სწორია“ - ეს არის სიგნალი იმისა, რომ სადღაც ისინი ცდილობენ თქვენს მოტყუებას და თქვენ უნდა დაიწყოთ კითხვების დასმა. შემდეგ, ვცდილობ, მოსწავლეები გავაგრძელო კითხვების დასმა და შემდეგ ვთავაზობ: „რა მოხდება, თუ ნივთებს ისე დავტოვებთ, როგორც არის?“ და ისინი მაშინვე ხედავენ შეცდომას. მაგრამ სტუდენტების დარწმუნება, რომ მათ სისწორეზე ფიქრი სჭირდებათ, გაცილებით რთულია, ვიდრე ერთი შეხედვით ჩანს. ამ სტუდენტებიდან ბევრი მოდის საშუალო სკოლაში პროგრამირების გამოცდილებით, ზოგიერთმა იშოვა სამუშაო და იქ პროგრამირება დაასრულა და ისინი ყველა თავდაჯერებულნი არიან. ეს არის რაღაც ჯარის მსგავსი: თქვენ ჯერ უნდა შეცვალოთ მათი განწყობა, რათა დაარწმუნოთ ისინი მოთმინებით მიუდგნენ წამოჭრილი პრობლემების მოგვარებას. ან იქნებ ბუდისტ ბერებს ჰგვანან: ჯერ ისინი სწავლობენ სისწორეზე მსჯელობას და როგორც კი გაიგებენ სისწორის შესახებ მსჯელობის გზებს, უფლებას აძლევენ გადავიდნენ შემდეგ დონეზე და დაიწყონ ფიქრი შესრულებაზე.

ალექსეი: ანუ, ხანდახან აჩვენებთ სტუდენტებს არასამუშაო მაგალითებს, რისი წყალობითაც იღებთ უკუკავშირს იმის გარკვევაში, ესმით თუ არა პრობლემის არსს, შეუძლიათ თუ არა იპოვონ არასწორი კოდი და არასწორი შედეგი. მაშ, სტუდენტები ჩვეულებრივ გახარებენ თუ გწყინს?

მორისი: სტუდენტები თითქმის ყოველთვის პოულობენ შეცდომას საბოლოოდ. თუ ისინი ძალიან ნელა ეძებენ, მე ვსვამ წამყვან კითხვებს და აქ მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ თუ არასოდეს მოატყუებთ მათ, ისინი დაიწყებენ უგუნურად აღიქვან თქვენს სიტყვებს, როგორც საბოლოო ჭეშმარიტებას. მერე მობეზრდებიან და გაკვეთილზე ლეპტოპზე ფეისბუქის კითხვისას დაიწყებენ ძილს. მაგრამ როცა წინასწარ ეუბნები, რომ მოატყუებენ და სულელურად გამოიყურებიან, თუ ხრიკს ვერ გრძნობენ, ბევრად უფრო ფხიზლები ხდებიან. ეს კარგია სხვადასხვა გზით. ვისურვებდი, რომ მოსწავლეებმა არა მხოლოდ კითხვის ნიშნის ქვეშ დააყენონ საკითხის მათი გაგება, არამედ კითხვის ნიშნის ქვეშ დადგეს მასწავლებლის ავტორიტეტი. იდეა იმაში მდგომარეობს, რომ სტუდენტს შეუძლია ნებისმიერ დროს აწიოს ხელი და თქვას: ვფიქრობ, ის, რაც ახლა თქვი, არასწორია. ეს არის მნიშვნელოვანი სასწავლო ინსტრუმენტი. არ მინდა რომელიმე სტუდენტი იჯდეს და ჩუმად იფიქროს თავისთვის: ეს ყველაფერი სრული სისულელეა, მაგრამ ხელის აწევა ძალიან საშინელებაა და მაინც პროფესორია, ამიტომ ყველაფერი, რასაც ამბობს, სიმართლეა. ამიტომ, თუ ისინი წინასწარ გააფრთხილეს, რომ ყველაფერი ნათქვამი არ არის აუცილებლად სიმართლე, მათ აქვთ სტიმული, მეტი ყურადღება მიაქციონ მასალას. მე ნათლად ვამბობ, რომ კარგია ხელის აწევა და კითხვების დასმა. თქვენი შეკითხვა შეიძლება სულელურად ან გულუბრყვილოდ ჟღერდეს, მაგრამ ხშირად საუკეთესო კითხვები სწორედ ასე ჩნდება.

ალექსეი: ძალიან საინტერესოა. როგორც წესი, ადამიანებს აქვთ რაიმე სახის ფსიქოლოგიური ბარიერი, რომელიც არ აძლევს უფლებას, დაუსვან შეკითხვა პროფესორს. მით უმეტეს, თუ ოთახში ბევრი ხალხია და ყველას ეშინია, რომ თქვენი სულელური კითხვის განხილვა მთელ ამ ხალხს დრო დასჭირდება. არსებობს რაიმე ხრიკი, რომ გაუმკლავდეთ ამას?

მორისი: ხშირად ვჩერდები და ვსვამ კლასიკურ კითხვებს. იქნება თუ არა განცხადება სწორი, ან როგორ გადაჭრიან ისინი განხილულ პრობლემას. ეს არის საკვანძო ქმედება, განსაკუთრებით გაკვეთილის დასაწყისში, როდესაც ადამიანებს უხერხულია თუნდაც უმცირესი რამის თქმა. თქვენ სვამთ სტუდენტებს კითხვას და მეტს არაფერს ამბობთ. სიჩუმეა, ყველა ცოტათი იძაბება, დაძაბულობა იზრდება, მერე უცებ ვიღაც ვერ იტანს, არღვევს და პასუხს ამბობს. ასე აბრუნებ სიტუაციას: დუმილის გაგრძელება უფრო რთული და მოუხერხებელია, ვიდრე პასუხის გაცემა! ეს არის სტანდარტული პედაგოგიური ხრიკი. მსოფლიოს ყველა მასწავლებელმა უნდა იცოდეს როგორ გააკეთოს ეს.

ალექსეი: ახლა ჩვენ გვაქვს შესანიშნავი სათაური ამ ინტერვიუსთვის: "უფრო ადვილია პასუხის გაცემა, ვიდრე გაჩუმება".

ვიტალი: ნება მომეცით კიდევ ვიკითხო. თქვენ მუშაობთ ტოპოლოგიურ მტკიცებულებებზე. როგორ ჩაერთეთ ამაში, რადგან განაწილებული გამოთვლები და ტოპოლოგია სულ სხვა რამეა!

მორისი: იქ ფარული კავშირია. როცა სტუდენტი ვიყავი მათემატიკას ვსწავლობდი, ვსწავლობდი წმინდა მათემატიკას. კომპიუტერების მიმართ არანაირი ინტერესი არ მქონდა, სანამ ჩემი სწავლა არ დასრულებულა და სამუშაოს ძებნის აუცილებლობის წინაშე აღმოვჩნდი. სტუდენტობისას ვსწავლობდი ალგებრულ ტოპოლოგიას. მრავალი წლის შემდეგ, როდესაც მუშაობდა პრობლემაზე ე.წ "k-Set შეთანხმების პრობლემა", გამოვიყენე გრაფიკები პრობლემის მოდელირებისთვის და, როგორც მაშინ ჩანდა, გამოსავალი ვიპოვე. თქვენ უბრალოდ უნდა დაჯდეთ და დათვალოთ. შეეცადეთ იპოვოთ შესაბამისი პასუხი ამ გრაფიკზე. მაგრამ ჩემი ალგორითმი არ მუშაობდა: აღმოჩნდა, რომ ის სამუდამოდ დარბოდა წრეებში. სამწუხაროდ, ეს ყველაფერი ვერ აიხსნება გრაფიკების თეორიის ფორმალური ენით - ის, რაც ყველა კომპიუტერულმა მეცნიერმა იცის. შემდეგ გამახსენდა, რომ მრავალი წლის წინ, ტოპოლოგიის გაკვეთილებზე, ჩვენ ვიყენებდით კონცეფციას "მარტივი კომპლექსი", რომელიც წარმოადგენს გრაფიკების განზოგადებას უფრო მაღალ განზომილებებზე. შემდეგ საკუთარ თავს ვკითხე: რა მოხდებოდა, თუ პრობლემას ხელახლა ჩამოვაყალიბებდით მარტივი კომპლექსების თვალსაზრისით? ეს გახდა საკვანძო მომენტი. უფრო ძლიერი ფორმალიზმის გამოყენებით, პრობლემა უცებ ბევრად უფრო მარტივი ხდება. ხალხი დიდხანს იბრძოდა მის წინააღმდეგ, გრაფიკების გამოყენებით, მაგრამ ვერაფერი გააკეთეს. ახლაც კი არ შეუძლიათ - სწორი პასუხი აღმოჩნდა არა ალგორითმი, არამედ პრობლემის გადაჭრის შეუძლებლობის მტკიცებულება. ანუ, ასეთი ალგორითმი უბრალოდ არ არსებობს. მაგრამ შეუძლებლობის ყოველი მტკიცებულება დაფუძნებული ან მარტივ კომპლექსებზე ან იმაზე, რასაც ადამიანები ვითომ არ განიხილავდნენ მარტივ კომპლექსებს. მხოლოდ იმიტომ, რომ რაიმეს ახალ სახელს უწოდებ, ის არ კარგავს თავის არსს.

ვიტალი: თურმე გაგიმართლა?

მორისი: გარდა იღბლისა, ისიც მზადყოფნა. ეს ნიშნავს, რომ არ უნდა დაივიწყოთ ის „უსარგებლო“ რამ, რაც ადრე ისწავლეთ. რაც უფრო მეტ უსარგებლო რამეს ისწავლით, მით მეტი იდეის ამოღება შეგიძლიათ ახალი პრობლემის წინაშე. ასეთი ინტუიციური ნიმუშის შესატყვისი მნიშვნელოვანია, რადგან... მოდით გავაკეთოთ ეს, ეს არის ჯაჭვი: თავიდან აღმოვაჩინე, რომ გრაფიკები საერთოდ არ მუშაობდა ან საერთოდ არ მუშაობდა, მან რაღაც გამახსენა რვა წლის მოვლენებიდან. წლების წინ და ჩემი სტუდენტობის წლებში, როდესაც ჩვენ შევისწავლეთ ყველა ეს მარტივი კომპლექსი. ამან, თავის მხრივ, მომცა საშუალება მეპოვა ჩემი ძველი ტოპოლოგიის სახელმძღვანელო და თავში ჩამეტენა. მაგრამ რომ არა ეს ძველი ცოდნა, მე ვერასოდეს მივაღწევდი რაიმე პროგრესს თავდაპირველი პრობლემის გადაჭრაში.

წიგნის ახალი გამოცემა "მრავალპროცესორული პროგრამირების ხელოვნება"

ალექსეი: თქვენ თქვით რამდენიმე სიტყვა თქვენი წიგნის შესახებ. ალბათ ყველაზე უარესი საიდუმლო არ არის, რომ თქვენ დაწერეთ მსოფლიოში ყველაზე ცნობილი წიგნი მრავალძაფის შესახებ, "მულტიპროცესორული პროგრამირების ხელოვნება". ის უკვე დაახლოებით 11 წლისაა და მას შემდეგ მხოლოდ გამოვიდა  შესწორებული გადაბეჭდვა. იქნება მეორე გამოცემა?

მორისი: კარგია, რომ მკითხე! ეს იქნება ძალიან მალე, დაახლოებით სამ თვეში. არის კიდევ ორი ​​ავტორი, დავამატეთ კიდევ ბევრი მასალა, გავაუმჯობესეთ განყოფილება ჩანგალი/შეერთება პარალელიზმზე, დავწერეთ განყოფილება MapReduce-ზე, დავამატეთ ბევრი ახალი რამ და გადავყარეთ ზედმეტი - რაც ძალიან საინტერესო იყო წერის დროს. პირველი გამოცემა, მაგრამ დღეს აღარ არის. შედეგი იყო ძალიან სერიოზულად შესწორებული წიგნი.

ალექსეი: ყველაფერი უკვე გაკეთდა, რჩება მხოლოდ მისი გათავისუფლება?

მორისი: რამდენიმე თავს ჯერ კიდევ სჭირდება მუშაობა. ჩვენი გამომცემელი (რომელიც, ვფიქრობ, უკვე გვძულს) ჯერ კიდევ ცდილობს გადმოსცეს გზავნილი, რომ უფრო სწრაფად უნდა ვიმუშაოთ. ჩვენ ბევრად ჩამოვრჩებით გრაფიკს. თეორიულად, შეგვეძლო ეს წიგნი რამდენიმე წლით ადრე გაგვეკეთებინა.

ალექსეი: გაქვთ რაიმე შანსი, რომ მიიღოთ წიგნის ახალი ვერსია შობამდე?

მორისი: ეს არის ჩვენი მიზანი! მაგრამ იმდენჯერ ვიწინასწარმეტყველე გამარჯვება, რომ აღარავის სჯერა. ალბათ არც ამ საკითხში უნდა დამიჯერო ზედმეტად.

ალექსეი: ნებისმიერ შემთხვევაში, ეს ფანტასტიკური სიახლეა. ძალიან მომეწონა წიგნის პირველი გამოცემა. შეიძლება ითქვას, რომ ფანი ვარ.

მორისი: იმედი მაქვს, რომ ახალი გამოცემა იქნება თქვენი მხურვალე ენთუზიაზმის ღირსი, გმადლობთ!

როგორ გამოიგონეს ტრანზაქციის მეხსიერება

ვიტალი: შემდეგი შეკითხვა ეხება ტრანზაქციულ მეხსიერებას. როგორც მივხვდი, ამ სფეროში პიონერი ხარ, იმ დროს გამოიგონე, როცა ასეთ რამეებზე არავინ ფიქრობდა. რატომ გადაწყვიტე ამ სფეროში გადასვლა? რატომ მოგეჩვენათ მნიშვნელოვანი გარიგებები? გეგონათ, რომ ოდესმე ისინი დანერგავდნენ აპარატურაში?

მორისი: მე ვიცოდი ტრანზაქციების შესახებ კურსდამთავრებული კვლევის დღიდან.

ვიტალი: დიახ, მაგრამ ეს განსხვავებული გარიგებებია!

მორისი: ელიოტ მოსთან ერთად ვმუშაობდი ნაგვის ბლოკირებაზე. ჩვენი პრობლემა ის იყო, რომ გვინდოდა ატომურად შეგვეცვალა რამდენიმე სიტყვა მეხსიერებაში და შემდეგ ალგორითმები ძალიან მარტივი გახდებოდა და ზოგიერთი მათგანი მაინც უფრო ეფექტური გახდებოდა. გამოყენება შედარება და გაცვლა ამისთვის ჩატვირთვა-ლინკი/შენახვა-პირობითიპარალელური არქიტექტურით გათვალისწინებული, შესაძლებელია რაღაცის გაკეთება, მაგრამ ეს არის ძალიან არაეფექტური და მახინჯი, რადგან თქვენ მოგიწევთ საქმე არამიმართულების ფენებთან. მე მსურს მეხსიერების სიტყვების შეცვლა და მჭირდება გადართვა, რადგან შემიძლია მხოლოდ ერთი მაჩვენებლის შეცვლა, ამიტომ მათ უნდა მიუთითონ რაიმე დირექტორია მსგავსი სტრუქტურა. ჩვენ ვისაუბრეთ იმაზე, თუ რა კარგი იქნებოდა, თუ შეგვეძლო შეგვეცვალა აპარატურა ისე, რომ მას შეეძლო ერთდროულად ჩაწერა. როგორც ჩანს, ელიოტმა შეამჩნია ეს: თუ გადავხედავთ ქეშის თანმიმდევრულობის პროტოკოლებს, ისინი უკვე უზრუნველყოფენ საჭირო ფუნქციონირების უმეტესობას. ოპტიმისტურ ტრანზაქციაში, ქეშის თანმიმდევრულობის პროტოკოლი შეამჩნევს, რომ არსებობს დროის კონფლიქტი და ქეში გახდება არასწორია. რა მოხდება, თუ სპეკულაციურად აწარმოებთ ტრანზაქციას თქვენს ქეშზე და იყენებთ თანმიმდევრულ პროტოკოლის მექანიზმებს კონფლიქტების გამოსავლენად? სპეკულაციური ტექნიკის არქიტექტურა იყო მარტივი დიზაინი. ასე რომ, ჩვენ დავწერეთ ეს ერთი პირველივე პუბლიკაცია ტრანზაქციული მეხსიერების შესახებ. პარალელურად, კომპანია, რომელშიც ვმუშაობდი, Digital Equipment Corporation, ქმნიდა ახალ 64-ბიტიან პროცესორს სახელად Alpha. ამიტომ მივედი და გავუკეთე პრეზენტაცია Alpha-ს განვითარების ჯგუფს ჩვენი საოცარი ტრანზაქციის მეხსიერების შესახებ და მათ მკითხეს: რამდენ შემოსავალს მიიღებდა ჩვენი კომპანია, თუ ამ ყველაფერს პირდაპირ პროცესორს დავამატებდით? და ამაზე აბსოლუტურად არანაირი პასუხი არ მქონდა, რადგან მე ვარ ტექნოლოგი, მე არ ვარ მარკეტინგის სპეციალისტი. ნამდვილად არაფერი მქონდა პასუხის გასაცემად. მათ დიდი შთაბეჭდილება არ მოუხდენია, რომ მე არაფერი ვიცოდი.

ვიტალი: მილიარდები! უბრალოდ თქვი მილიარდები!

მორისი: დიახ, ეს უნდა მეთქვა. ახლა, სტარტაპების და ყველაფრის ეპოქაში, ვიცი, როგორ დავწერო ბიზნეს გეგმა. რომ თქვენ შეგიძლიათ ცოტა მოიტყუოთ თქვენი პოტენციური მოგების ზომაზე. მაგრამ იმ დღეებში ეს გულუბრყვილო მეჩვენებოდა, ამიტომ მე უბრალოდ ვთქვი: "არ ვიცი". თუ გადახედავთ ტრანზაქციული მეხსიერების პუბლიკაციის ისტორიას, შეამჩნევთ, რომ ერთი წლის შემდეგ მასზე რამდენიმე ცნობა იყო, შემდეგ კი დაახლოებით ათი წლის განმავლობაში ეს ნაშრომი საერთოდ არავის ციტირებდა. ციტატები გამოჩნდა დაახლოებით 2004 წელს, როდესაც გამოჩნდა ნამდვილი მრავალბირთვიანი. როდესაც ადამიანებმა აღმოაჩინეს, რომ პარალელური კოდის დაწერას ფულის გამომუშავება შეეძლო, დაიწყო ახალი კვლევა. რავი რაჯვარი დაწერა სტატია, რამაც გარკვეულწილად გააცნო ტრანზაქციული მეხსიერების კონცეფცია მეინსტრიმში. (რედაქტორის შენიშვნა: არსებობს ამ სტატიის მეორე ვერსია, რომელიც გამოვიდა 2010 წელს და თავისუფლად ხელმისაწვდომია როგორც PDF). უცებ ხალხმა გააცნობიერა, თუ როგორ შეიძლებოდა ამ ყველაფრის გამოყენება, როგორ შეიძლება დაჩქარებულიყო საკეტებით ტრადიციული ალგორითმები. კარგი მაგალითი იმისა, რაც წარსულში უბრალოდ საინტერესო აკადემიურ პრობლემად ჩანდა. დიახ, იმ დროს რომ მკითხოთ, ვფიქრობდი თუ არა, რომ ეს ყველაფერი მომავალში მნიშვნელოვანი იქნებოდა, მე ვიტყოდი: რა თქმა უნდა, მაგრამ ზუსტად როდის უცნობია. იქნებ 50 წელიწადში? პრაქტიკაში, ეს მხოლოდ ათი წელი აღმოჩნდა. ძალიან სასიამოვნოა, როცა რაღაცას აკეთებ და სულ რაღაც ათი წლის შემდეგ ხალხი ამას ამჩნევს.

რატომ ღირს კვლევის ჩატარება განაწილებული გამოთვლების სფეროში

ვიტალი: თუ ახალ კვლევაზე ვისაუბრებთ, რას ურჩევდით მკითხველს - განაწილებული გამოთვლები თუ მრავალბირთვიანი და რატომ? 

მორისი: ამ დღეებში ადვილია მრავალბირთვიანი პროცესორის მიღება, მაგრამ უფრო რთულია ნამდვილი განაწილებული სისტემის დაყენება. დავიწყე მათზე მუშაობა, რადგან მინდოდა გამეკეთებინა რაღაც განსხვავებული ჩემი სადოქტორო დისერტაციისგან. ეს არის რჩევა, რომელსაც ყოველთვის ვაძლევ ახალ სტუდენტებს: ნუ დაწერთ დისერტაციის გაგრძელებას - სცადეთ ახალი მიმართულებით წასვლა. და ასევე, მრავალძაფის გამოყენება მარტივია. მე შემიძლია ექსპერიმენტი გავუკეთო ჩემს ლეპტოპზე გაშვებულ ჩანგლს საწოლიდან ადგომის გარეშე. მაგრამ უცებ რომ მომინდეს რეალური განაწილებული სისტემის შექმნა, ბევრი შრომა მომიწევდა, სტუდენტების მოზიდვა და ა.შ. მე ვარ ზარმაცი ადამიანი და მირჩევნია ვიმუშაო მრავალ ბირთვზე. მრავალბირთვიან სისტემებზე ექსპერიმენტირება ასევე უფრო ადვილია, ვიდრე განაწილებულ სისტემებზე ექსპერიმენტების გაკეთება, რადგან სულელურ განაწილებულ სისტემაშიც კი არის ძალიან ბევრი ფაქტორი, რომელიც უნდა გაკონტროლდეს.

ვიტალი: რას აკეთებ ახლა, იკვლევ ბლოკჩეინს? პირველ რიგში რომელ სტატიებს უნდა მიაქციოთ ყურადღება?

მორისი: ცოტა ხნის წინ გამოჩნდა ძალიან კარგი სტატია, რომელიც დავწერე ჩემს სტუდენტთან, ვიკრამ სარაფთან ერთად, სპეციალურად სასაუბროდ Tokenomcs კონფერენცია პარიზში სამი კვირის წინ. ეს არის სტატია პრაქტიკული განაწილებული სისტემების შესახებ, რომელშიც ჩვენ ვთავაზობთ Ethereum-ის მრავალნაკადის შექმნას. ამჟამად ჭკვიანი კონტრაქტები (კოდი, რომელიც მუშაობს ბლოკჩეინზე) თანმიმდევრულად სრულდება. ადრე დავწერეთ სტატია, სადაც საუბარი იყო პროცესის დაჩქარების მიზნით სპეკულაციური ტრანზაქციების გამოყენების გზაზე. ჩვენ ავიღეთ ბევრი იდეა პროგრამული ოპერაციული მეხსიერებიდან და ვთქვით, რომ თუ ამ იდეებს Etherium ვირტუალური მანქანის ნაწილად აქცევთ, მაშინ ყველაფერი უფრო სწრაფად იმუშავებს. მაგრამ ამისათვის აუცილებელია, რომ კონტრაქტებში მონაცემების კონფლიქტი არ იყოს. შემდეგ კი ვივარაუდეთ, რომ რეალურ ცხოვრებაში ასეთი კონფლიქტები ნამდვილად არ არის. მაგრამ ჩვენ არ გვქონდა ამის გაგების საშუალება. შემდეგ გაგვიჩნდა, რომ თითქმის ათი წლის რეალური კონტრაქტის ისტორია გვქონდა ხელზე, ამიტომ გადავყარეთ Ethereum-ის ბლოკჩეინი და ვკითხეთ საკუთარ თავს: რა მოხდებოდა, თუ ეს ისტორიული ჩანაწერები პარალელურად შესრულდებოდა? ჩვენ აღმოვაჩინეთ სიჩქარის მნიშვნელოვანი ზრდა. Etherium-ის ადრეულ დღეებში სიჩქარე ძალიან გაიზარდა, მაგრამ დღეს ყველაფერი გარკვეულწილად რთულია, რადგან ნაკლებია კონტრაქტები და გაზრდილია მონაცემების კონფლიქტის ალბათობა, რომელიც მოითხოვს სერიალიზაციას. მაგრამ ეს ყველაფერი არის ექსპერიმენტული სამუშაო რეალური ისტორიული მონაცემებით. ბლოკჩეინის კარგი თვისება ის არის, რომ მას სამუდამოდ ახსოვს ყველაფერი, ასე რომ, ჩვენ შეგვიძლია დავბრუნდეთ უკან და შევისწავლოთ რა მოხდებოდა კოდის გასაშვებად სხვადასხვა ალგორითმების გამოყენებით. როგორ მოეწონებოდათ წარსულში ადამიანებს ჩვენი ახალი იდეა? ასეთი კვლევა ბევრად უფრო ადვილი და სასიამოვნოა, რადგან არის რაღაც, რომელიც ყველაფერს აკონტროლებს და ყველაფერს აღრიცხავს. ეს უკვე სოციოლოგიას უფრო ჰგავს, ვიდრე ალგორითმების შემუშავებას.

შეჩერდა თუ არა ალგორითმების განვითარება და როგორ გადავიდეთ?

ვიტალი: ბოლო თეორიული კითხვის დროა! გრძნობს, რომ პროგრესი კონკურენტუნარიანი მონაცემთა სტრუქტურებში ყოველწლიურად მცირდება? როგორ ფიქრობთ, მივაღწიეთ პლატოს მონაცემთა სტრუქტურების გაგებაში, თუ იქნება მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება? იქნებ არის რაღაც ჭკვიანური იდეები, რომლებსაც შეუძლიათ მთლიანად შეცვალონ ყველაფერი?

მორისი: ჩვენ შეიძლება მივაღწიეთ პლატოს მონაცემთა სტრუქტურებში ტრადიციული არქიტექტურისთვის. მაგრამ მონაცემთა სტრუქტურები ახალი არქიტექტურისთვის ჯერ კიდევ ძალიან პერსპექტიული სფეროა. თუ გსურთ შექმნათ მონაცემთა სტრუქტურები, ვთქვათ, ტექნიკის ამაჩქარებლებისთვის, მაშინ მონაცემთა სტრუქტურები GPU-სთვის ძალიან განსხვავდება CPU-ის მონაცემთა სტრუქტურებისგან. როდესაც თქვენ ავითარებთ მონაცემთა სტრუქტურებს ბლოკჩეინებისთვის, თქვენ უნდა დააფიქსიროთ მონაცემების ნაწილი და შემდეგ ჩადოთ ისინი რაღაც მსგავსში მერკლის ხე, გაყალბების თავიდან ასაცილებლად. ბოლო დროს ამ სფეროში აქტიურობა შეინიშნება, ბევრი აკეთებს ძალიან კარგ საქმეს. მაგრამ ვფიქრობ, რაც მოხდება, არის ის, რომ ახალი არქიტექტურები და ახალი აპლიკაციები გამოიწვევს მონაცემთა ახალ სტრუქტურებს. მემკვიდრეობითი აპლიკაციები და ტრადიციული არქიტექტურა - შეიძლება აღარ იყოს დიდი ადგილი კვლევისთვის. მაგრამ თუ გადახვალ ბილიკს გადახვალ და კიდეებს მიღმა გაიხედავ, დაინახავ გიჟურ რაღაცეებს, რასაც მეინსტრიმი სერიოზულად არ აღიქვამს - სწორედ აქ ხდება ყველა საინტერესო რამ.

ვიტალი: ამიტომ, იმისთვის, რომ ძალიან ცნობილი მკვლევარი ვყოფილიყავი, საკუთარი არქიტექტურა უნდა გამომეგონა :)

მორისი: შეგიძლია „მოიპარო“ სხვისი ახალი არქიტექტურა - ეს ბევრად უფრო ადვილი ჩანს!

მუშაობს ბრაუნის უნივერსიტეტში

ვიტალი: შეგიძლიათ მეტი გვითხრათ ბრაუნის უნივერსიტეტისად მუშაობ? მის შესახებ ინფორმაციული ტექნოლოგიების კონტექსტში ბევრი არაფერია ცნობილი. მაგალითად, MIT-ზე ნაკლები.

მორისი: ბრაუნის უნივერსიტეტი შეერთებული შტატების ერთ-ერთი უძველესი უნივერსიტეტია. მგონი მხოლოდ ჰარვარდია ცოტა უფროსი. ყავისფერი ნაწილია ე.წ აივის ლიგა, რომელიც წარმოადგენს რვა უძველესი უნივერსიტეტის კოლექციას. ჰარვარდი, ბრაუნი, კორნელი, იელი, კოლუმბია, დარტმუთი, პენსილვანია, პრინსტონი. ეს არის ერთგვარი ძველი, პატარა და ცოტა არისტოკრატული უნივერსიტეტი. ძირითადი აქცენტი კეთდება ლიბერალური ხელოვნების განათლებაზე. ის არ ცდილობს იყოს MIT მსგავსი, MIT არის ძალიან სპეციალიზებული და ტექნიკური. ბრაუნი შესანიშნავი ადგილია რუსული ლიტერატურის ან კლასიკური ბერძნულის შესასწავლად და რა თქმა უნდა, კომპიუტერული მეცნიერების შესასწავლად. ის ორიენტირებულია ყოვლისმომცველ განათლებაზე. ჩვენი სტუდენტების უმეტესობა დადის Facebook-ში, Apple-ში, Google-ში - ასე რომ, ვფიქრობ, ჩვენს სტუდენტებს პრობლემები არ აქვთ ინდუსტრიაში სამუშაოს პოვნაში. წავედი სამუშაოდ Brown-ში, რადგან ადრე ვმუშაობდი Digital Equipment Corporation-ში ბოსტონში. ეს იყო კომპანია, რომელმაც ბევრი საინტერესო რამ გამოიგონა, მაგრამ უარყო პერსონალური კომპიუტერების მნიშვნელობა. რთული ბედის მქონე კომპანია, რომლის დამფუძნებლები ოდესღაც ახალგაზრდა რევოლუციონერები იყვნენ, მათ არაფერი ისწავლეს და არაფერი დაავიწყდათ და ასე გადაიქცნენ რევოლუციონერებიდან რეაქციონერებად დაახლოებით ათეულ წელიწადში. მათ უყვარდათ ხუმრობა, რომ პერსონალური კომპიუტერები ეკუთვნოდა ავტოფარეხს - მიტოვებულ ავტოფარეხს, რა თქმა უნდა. აშკარაა, რომ ისინი უფრო მოქნილმა კომპანიებმა გაანადგურეს. როდესაც გაირკვა, რომ კომპანიას უჭირდა, დავურეკე ჩემს მეგობარს ბრაუნში, რომელიც ბოსტონს გარეთ დაახლოებით ერთი საათია. იმ დროს ბოსტონიდან წასვლა არ მინდოდა, რადგან სხვა უნივერსიტეტებში ბევრი გახსნა არ იყო. ეს იყო დრო, როდესაც კომპიუტერულ მეცნიერებაში არ იყო იმდენი სამუშაო ადგილი, რამდენიც ახლაა. და ბრაუნმა გახსნა, მე არ მომიწია სახლის გადატანა, არ მჭირდებოდა ჩემი ოჯახის გადატანა და მე ნამდვილად მიყვარს ბოსტონში ცხოვრება! ასე გადავწყვიტე ბრაუნში წასვლა. Მომწონს. სტუდენტები მშვენიერი არიან, ამიტომ არც კი მიცდია სადმე წასვლა. შაბათის პერიოდში ერთი წელი ვიმუშავე მაიკროსოფტში, ერთი წელი წავედი ტექნიონში ჰაიფაში და ახლა ალგორანდში ვიქნები. ყველგან ბევრი კოლეგა მყავს და ამიტომ ჩვენი საკლასო ოთახების ფიზიკური მდებარეობა არც ისე მნიშვნელოვანია. მაგრამ მთავარია სტუდენტები, ისინი აქ საუკეთესოები არიან. არასდროს მიცდია სადმე წასვლა, რადგან აქ საკმაოდ ბედნიერი ვარ.

მიუხედავად ამისა, ბრაუნის შეერთებულ შტატებში დიდების მიუხედავად, ის საოცრად უცნობია საზღვარგარეთ. როგორც ხედავთ, ახლა ყველაფერს ვაკეთებ ამ მდგომარეობის გამოსასწორებლად.

განსხვავება უნივერსიტეტსა და კორპორაციაში კვლევებს შორის

ვიტალი: კარგი, შემდეგი კითხვა ეხება ციფრულ აღჭურვილობას. თქვენ იქ იყავით როგორც მკვლევარი. რა განსხვავებაა დიდი კომპანიის R&D განყოფილებაში მუშაობასა და უნივერსიტეტში მუშაობას შორის? რა არის დადებითი და უარყოფითი მხარეები?

მორისი: ოცი წლის განმავლობაში ვმუშაობდი Microsoft-ში, მჭიდროდ ვმუშაობდი Sun Microsystems-ის, Oracle-ის, Facebook-ის და ახლა Algorand-ის თანამშრომლებთან. ამ ყველაფრიდან გამომდინარე, მინდა ვთქვა, რომ შესაძლებელია პირველი კლასის კვლევების ჩატარება როგორც კომპანიებში, ასევე უნივერსიტეტებში. მნიშვნელოვანი განსხვავება ისაა, რომ კომპანიაში მუშაობ კოლეგებთან. თუ უცებ მომივიდა იდეა პროექტზე, რომელიც ჯერ არ არსებობს, უნდა დავარწმუნო ჩემი თანატოლები, რომ ეს კარგი იდეაა. თუ ბრაუნში ვარ, მაშინ შემიძლია ჩემს სტუდენტებს ვუთხრა: მოდით ვიმუშაოთ ანტიგრავიტაციაზე! ისინი ან სხვასთან წავლენ, ან პროექტს აიღებენ. დიახ, დაფინანსების მოძიება დამჭირდება, საგრანტო განაცხადის დაწერა და ა.შ. ნებისმიერ შემთხვევაში, ყოველთვის ბევრი სტუდენტი იქნება და გადაწყვეტილების მიღებას ცალმხრივად შეძლებთ. მაგრამ უნივერსიტეტში დიდი ალბათობით არ იმუშავებთ თქვენი დონის ადამიანებთან. სამრეწველო კვლევის სამყაროში, თქვენ ჯერ უნდა დაარწმუნოთ ყველა, რომ თქვენი პროექტი ღირს. ვერავის ვერაფერს ვუკვეთავ. და მუშაობის ორივე ეს მეთოდი ღირებულია, რადგან თუ თქვენ მუშაობთ რაღაც სიგიჟეზე და თქვენი კოლეგების დარწმუნება რთულია, უფრო ადვილია კურსდამთავრებულების დარწმუნება - განსაკუთრებით თუ მათ იხდით. თუ თქვენ მუშაობთ ისეთ რამეზე, რომელიც მოითხოვს დიდ გამოცდილებას და ღრმა გამოცდილებას, მაშინ გჭირდებათ კოლეგები, რომლებსაც შეუძლიათ თქვან „არა, ისე ხდება, რომ მე მესმის ამ სფეროში და თქვენი იდეა ცუდია, ის არ იმუშავებს“. ეს ძალიან სასარგებლოა დროის დაკარგვის თვალსაზრისით. ასევე, თუ სამრეწველო ლაბორატორიებში დიდ დროს ხარჯავთ მოხსენებების წერაში, მაშინ უნივერსიტეტში ამ დროს ხარჯავთ ფულის პოვნაში. თუ მინდა, რომ სტუდენტებმა შეძლონ სადმე წასვლა, ამის ფული სხვაგან უნდა ვიპოვო. და რაც უფრო მნიშვნელოვანია თქვენი პოზიცია უნივერსიტეტში, მით მეტი დრო უნდა დახარჯოთ ფულის შეგროვებაზე. ახლა თქვენ იცით, რაზე ვმუშაობ - პროფესიონალი მათხოვარი! როგორც ერთ-ერთი იმ ბერი, რომელიც შემოსწირავს თეფშს. ზოგადად, ეს ორი აქტივობა ავსებს ერთმანეთს. ამიტომაც ვცდილობ ვიცხოვრო და მიწაზე ფეხი ვიყო ორივე სამყაროში.

ვიტალი: როგორც ჩანს, კომპანიის დარწმუნება უფრო რთულია, ვიდრე სხვა მეცნიერების დარწმუნება.

მორისი: უფრო რთული და ბევრად მეტი. უფრო მეტიც, სხვადასხვა სფეროში ეს განსხვავებულია: ზოგი ატარებს სრულმასშტაბიან კვლევას, ზოგი კი ყურადღებას ამახვილებს თავის თემაზე. მაიკროსოფტში ან ფეისბუქზე რომ მივიდე და მეთქვა: მოდი ანტიგრავიტაცია გავაკეთოთ, ძლივს დააფასებენ. მაგრამ ჩემს კურსდამთავრებულებს ზუსტად იგივეს რომ ვამბობდი, ისინი, სავარაუდოდ, მყისიერად დაიწყებდნენ მუშაობას, თუმცა ახლა პრობლემები მექნებოდა - ბოლოს და ბოლოს, ამისთვის ფული უნდა ვიპოვო. მაგრამ სანამ გსურთ გააკეთოთ ისეთი რამ, რაც შეესაბამება კომპანიის მიზნებს, ეს კომპანია შეიძლება იყოს ძალიან კარგი ადგილი კვლევის ჩასატარებლად.

Hydra და SPTDC

ვიტალი: ჩემი კითხვები დასასრულს უახლოვდება, ამიტომ ცოტათი ვისაუბროთ რუსეთში მომავალ მოგზაურობაზე.

მორისი: დიახ, მოუთმენლად ველი პეტერბურგში დაბრუნებას.

ალექსეი: ჩემთვის დიდი პატივია წელს თქვენთან ერთად. ეს უკვე მეორედ ხარ სანკტ-პეტერბურგში, არა?

მორისი: უკვე მესამე!

ალექსეი: მესმის, მაგრამ SPTDC - აუცილებლად მეორე. ბოლოს სკოლაში გამოიძახეს SPTCC, ჩვენ ახლა შევცვალეთ ერთი ასო (C-დან D-მდე, პარალელურად განაწილებულთან), რათა ხაზგასმით აღვნიშნოთ, რომ ამ წელს უფრო მეტი სფეროა კონკრეტულად განაწილებულ გამოთვლებთან დაკავშირებული. შეგიძლიათ თქვათ რამდენიმე სიტყვა სკოლაში თქვენი მოხსენებების შესახებ და ჰიდრას კონფერენცია?

მორისი: სკოლაში მინდა ვისაუბრო ბლოკჩეინის საფუძვლებზე და რისი გაკეთება შეგიძლიათ მასთან. მსურს ვაჩვენო, რომ ბლოკჩეინები ძალიან ჰგავს ჩვენთვის ნაცნობ მრავალსართულიან პროგრამირებას, მაგრამ თავისი ნიუანსებით და ამ განსხვავებების გაგება მნიშვნელოვანია. თუ შეცდომას უშვებთ ჩვეულებრივ ვებ აპლიკაციაში, ეს უბრალოდ შემაშფოთებელია. თუ თქვენ დაწერთ buggy კოდს ფინანსურ აპლიკაციაში, ვიღაც აუცილებლად მოიპარავს თქვენს ფულს. ეს არის პასუხისმგებლობის სრულიად განსხვავებული დონეები და შედეგები. ცოტას ვისაუბრებ სამუშაოს დადასტურებაზე, სმარტ კონტრაქტებზე, სხვადასხვა ბლოკჩეინებს შორის გარიგებებზე.

ჩემს გვერდით სხვა მომხსენებლები იმუშავებენ, რომლებსაც ასევე აქვთ სათქმელი ბლოკჩეინზე და ჩვენ შევთანხმდით, რომ კოორდინაცია გავუწიოთ ერთმანეთს, რათა ჩვენი ისტორიები კარგად მოერგოს ერთმანეთს. მაგრამ საინჟინრო მოხსენებისთვის, მსურს ვუთხრა ფართო აუდიტორიას გასაგები ახსნა, თუ რატომ არ უნდა გჯეროდეს ყველაფრის, რაც გესმის ბლოკჩეინების შესახებ, რატომ არის ბლოკჩეინები შესანიშნავი სფერო, როგორ ჯდება ის სხვა ცნობილ იდეებთან და რატომ უნდა შევეხოთ თამამად. მომავლისკენ.

ალექსეი: გარდა ამისა, მინდა ვთქვა, რომ ეს არ მოხდება შეხვედრის ან მომხმარებელთა ჯგუფის ფორმატში, როგორც ეს ორი წლის წინ იყო. გადავწყვიტეთ სკოლასთან პატარა კონფერენციის ჩატარება. მიზეზი ის არის, რომ პიტერ კუზნეცოვთან ურთიერთობის შემდეგ მივხვდით, რომ სკოლა მხოლოდ ასი, შესაძლოა 120 კაცით არის შეზღუდული. ამავდროულად, უამრავი ინჟინერია, ვისაც სურს თქვენთან კომუნიკაცია, დაესწროს პრეზენტაციებს და ზოგადად დაინტერესებულია თემით. ამ მიზეზით ჩვენ შევქმენით ახალი კონფერენცია სახელად ჰიდრა. სხვათა შორის, რაიმე იდეა რატომ არის Hydra?

მორისი: იმიტომ რომ შვიდი სპიკერი იქნება? და შეიძლება მათი თავის მოჭრა და მათ ადგილას ახალი დინამიკები გაიზრდება?

ალექსეი: შესანიშნავი იდეა ახალი დინამიკების გასაზრდელად. მაგრამ სინამდვილეში, აქ არის ამბავი. გაიხსენეთ ოდისევსის ლეგენდა, სადაც მას შორის უნდა გაცურვა სკილა და ქარიბდისი? ჰიდრა არის ჩარიბდის მსგავსი. ამბავი იმაში მდგომარეობს, რომ ერთხელ კონფერენციაზე ვილაპარაკე და ვისაუბრე მრავალძალიანობაზე. ამ კონფერენციაზე მხოლოდ ორი ტრეკი იყო. მოხსენების დასაწყისში დარბაზში მყოფ აუდიტორიას ვუთხარი, რომ მათ ახლა აქვთ არჩევანი სკილასა და ჩარიბდისს შორის. ჩემი სულიერი ცხოველი არის ჩარიბდისი, რადგან ჩარიბდისს ბევრი თავი აქვს და ჩემი თემა მრავალძაფია. ასე ჩნდება კონფერენციების სახელები.

ყოველ შემთხვევაში, კითხვები და დრო დაგვრჩა. ასე რომ, მადლობა, მეგობრებო, შესანიშნავი ინტერვიუსთვის და შევხვდებით SPTDC სკოლასა და Hydra 2019-ში!

მორისთან საუბრის გაგრძელება შეგიძლიათ Hydra 2019-ის კონფერენციაზე, რომელიც 11 წლის 12-2019 ივლისს სანქტ-პეტერბურგში გაიმართება. მოხსენებით მოვა "ბლოკჩეინები და განაწილებული გამოთვლის მომავალი". ბილეთების შეძენა შესაძლებელია ოფიციალურ ვებგვერდზე.

წყარო: www.habr.com