国家富强路 科技领航行

陈凡

韩建军，1972年7月30日生，现任华中科技大学计算机科学与技术学院副教授、硕士生导师，中国计算机学会微机（嵌入式系统）专委会委员。1993年获武汉理工大学学士学位，毕业后曾担任申银万国证券武汉营业部电脑部经理、国泰君安证券武汉营业部电脑部经理，期间又先后在中南财经政法大学攻读MBA学位，在华中科技大学攻读博士学位，毕业后留校任教，2006年在华中科技大学图像所从事博士后研究。曾以访问学者身份2008年在美国UC Irvine以及2009—2010年在韩国首尔大学等地学术交流。主持国家自然科学基金 （2项面上及1项青年）、中国博士后科学基金（一等）、教育部留学回国人员科研启动基金、教育部高校基金， 作为重要成员参与国家自然科学基金重点、科技部“863”、“973”等项目，在我国多核实时调度研究领域取得众多创新成果，为实现“创新强国梦”贡献了一份力量。

进入21世纪以来，新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起，全球科技创新呈现出新的发展态势和特征。学科交叉融合加速，新兴学科不断涌现，前沿领域不断延伸，物质结构、宇宙演化、生命起源、意识本质等基础科学领域正在或有望取得重大突破性进展。信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术广泛渗透，带动几乎所有领域发生了以绿色、智能、泛在为特征的群体性技术革命。科技创新，就像撬动地球的杠杆，总能创造令人意想不到的奇迹。

而在推动我国科技创新发展的队伍中，华中科技大学计算机科学与技术学院韩建军副教授是一位佼佼者，他通过多年的潜心研究，在多核实时调度理论、实时操作系统实现、动态能耗管理机制、分布资源管理技术等方面积累了扎实的理论基础和技术经验。近年来，他开始着眼于智能制造、绿色节能的国家战略需求，面向新型并行计算体系结构（多核/众核、片上网络等）下实时处理所带来的关键科学问题：资源竞争感知的能耗管理机制、片上网络多核系统节能实时调度算法、多核混合关键系统实时调度理论以及实时操作系统实现等方面做了较深入的一系列研究。代表性成果得到了国际同行的高度认可，在一定程度上填补了多核实时调度领域的研究空白，为我国在该领域的研究起到了领航作用。

科技创新，引领方向

近年来，世界各国在多核实时调度方面的研究主要表现在，针对当前多核实时调度领域中的空白点，从资源竞争感知的多核实时系统能耗管理机制、NOC众核系统中通信竞争感知的能耗管理机制、同步感知的多核系统任务划分理论、多核混合关键系统中多关键级别任务划分理论及Linux内核实现、多核混合关键系统中任务同步理论及Linux内核实现等几个方面开展研究。并且我国目前在多核实时调度领域中的可调度分析等理论基础领域，和国外保持同样的水平。但是针对实际应用中的限制条件（如通信竞争、任务同步、能耗管理等）以及在基础软件（如操作系统内核实现的设计水平）上，与国外高水平的研究相比，尚存在一定的差距和不足。

为了更快的缩小这一差距，韩建军副教授凭借着自己在多核实时调度领域的经验和基础知识，通过潜心研究，取得了多项创新成果：

——采用静态调度与动态调度相结合的方法，以及在线空闲回收、分配、盗取等有效策略，提出资源竞争感知的多核实时系统能耗管理机制。作为亚洲唯一代表，与其它7个高能效计算领域的国际代表性成果，一起集中发表在2012年IEEE Transactions on Computers专栏上，这也是该期刊多年来在该领域唯一的一次集中成果展示。

——面向资源竞争的多核实时系统，理论证明基于任务划分的系统利用率上限，理论分析“调度异常”并给出判定条件。基于此，采用减少处理器核数以及动态调整任务利用率的方法，提出新的同步感知的任务划分算法，有效提高可调度比例并均衡系统负载。

——面向片上网络（NoC）多核/众核实时系统，提出DAG任务划分算法及能耗管理机制，采取通信竞争感知的静态任务分配与动态空闲时间管理相结合的方法，在网络通信竞争、实时可调度的限制下合理使用在线空闲时间，同时降低任务执行速度和数据传输速率以降低系统能耗，并以实际的应用实例验证了提出的算法、策略、机制的高能效。

——面向多核/众核混合关键实时系统，理论分析了基于任务划分的系统利用率上限以及它与系统参数的单调关系。提出多关键级别实时任务的划分算法，通过严格的理论证明，分析采用的划分策略的有效性。在Linux操作系统内核上实现提出的算法，结果表明算法具备好的可调度性能、均衡的系统负载以及较低的运行时开销。

目前，韩建军副教授研究的部分算法策略已在操作系统内核上实现，验证了理论方法的有效性，具有较好的理论及应用价值，为自主产权的基础系统软件研究做出了貢献。另外，他提出的并行实时调度方法及技术具有良好的可扩展性，通过改进、定制相关算法，可满足实时应用需求的多样化，可应用于能量效率、系统可靠要求较高的嵌入式系统领域，如军工航天、工业控制、智能装备、智能家居等，符合国家为实现经济转型、保障国家安全、提升综合国力，大力发展具有自主产权的基础软件、智能制造的战略目标。

实践应用，效果显著

如今，韩建军副教授的多项研究成果已应用于实际领域并取得了实效，并扩展到了分布式任务调度及资源管理等方面，如航天科工集团示范工程项目中的面向工程应用的网格资源管理调度系统；深圳华为技术有限公司的云视频转码系统等。

据韩建军副教授介绍，在航天科工集团基地示范项目——“中国三江航天集团设计所网格系统示范平台项目”中，该平台运用网格中间件，J2EE等技术，把分散的集群（如LSF集群等）组织成为网格，由网格对资源进行统一的管理和分配，从而实现一个统一的调度平台，加快了三江航天集团型号设计的流程。平台内部封装了工作流管理技术（统一形式表达、过程控制技术、可靠保障机制）以及DAG调度算法；提供友好的操作界面，用户通过网页可以对任务进行提交、状态查询、下载输出结果等操作；自动处理中间数据的转换，用户不必对其过程进行干预。

在华为公司的云平台视频转码项目中，视频转码任务表示为分解、转码及合并三个操作，提高视频转码应用的并行处理效率。系统包含辅助调度算法实现的离线数据库以及核心调度算法：视频分割块数的计算方法；云平台系统负载估算算法；视频分割、转码、合并任务的分配策略等。与华为公司合作，产品已上线，市场前景非常广阔。

着眼未来，领航发展

多年的研究经历让韩建军副教授深知，一项科研成果的得来离不开一个优秀团队的精诚合作，为此，他组建了一支由多学科交叉的研究队伍，成员来自系统结构、高性能计算、软件工程、嵌入式系统等专业，“国家千人计划”专家在内教授3名，副教授3名，讲师3名，博士/硕士生三十余人。这个团队长期从事并行与分布式计算的理论研究和实践应用，发表IEEE/ACM Trans.（TC、TPDS、TECS、TON、JSAC等）论文逾30篇，承担国自基、863等项目，与国内外多所高校、科研机构建立了紧密的学术合作关系。与多家企业合建高性能计算平台，开发并行与分布式应用系统并取得实效，积累了丰富的项目组织和研发经验。

韩建军副教授对团队成员严格要求，积极培养他们强烈的科研兴趣和热情，以及良好的职业素养。同时，他更是严格要求自己，他曾经所著的博士论文被评为2006年度华中科技大学优秀博士论文。以第一作者或通讯作者在TC、TPDS、软件学报、计算机研究与发展等国内外杂志和IEEE（18th IPDPS， 19th IPDPS ， 35th ICPP，45th ICPP ）等会议上发表学术论文40余篇。其中被SCI、EI收录近30篇， 现为TC、TPDS、TECS、TSUSC、IEEE Systems Journal、FGCS、Information Sciences、JCST、RTSS、RTAS、IPDPS、ICPP、NPC等期刊及会议的审稿人。

对于未来，韩建军副教授有着明确的方向：拓展现有的研究领域，鼓励团队进行交叉领域（如行业并行软件研发、语言处理及知识发现、大数据实时处理等）的学术探索，对于相关度高的交叉研究内容重点攻关，互补不同研究领域的优势，着力发现新的科学问题并积极探索、完善其方法技术的实现手段，为将来的学术研究及课题申请培育新的增长点。

“澹泊明志，宁静致远”。作为一名科学家，韩建军副教授已经将全部身心地投入到了他认准的事业，在人生中精力最旺盛的年纪，選择超然于喧嚣尘世，攀登科学研究的最高峰。同时，倾尽全力为祖国培养创新人才。是祖国之幸！是“创新强国梦”之幸！