本刊記者 徐芳芳
經常會有人把心愛之物比喻為自己的女神,而對于云南大學軟件學院院長李彤來說,計算機科學就是他的“女神”?!罢驹谥v臺上仿佛是在講述自己心中的女神,坐在實驗室中仿佛是在雕塑自己心愛的女神!”
在外人看來,李彤是一位30多年致力于計算機研究的科學家,一位把熱愛的事業(yè)看作女神的研究者,一位將科學發(fā)展動態(tài)與人才培養(yǎng)有效結合的教育家。
1979年,李彤考入云南大學數學系計算數學專業(yè)(計算機軟件方向)攻讀學士學位,為什么會選擇這一方向,李彤有些神秘地說道:“也許是冥冥之中的安排。”
原來李彤與計算有著“不解之緣”,剛滿周歲的李彤在傳統(tǒng)習俗“抓周”的時候就抓到了一把算盤,那個時候全家人就都覺得他會與計算有緣。果然,在學習生涯中,李彤對數學展現出了非同一般的喜愛,尤其在計算能力方面,李彤有著很高的天分,更在高考時考出了94分的高分(滿分100分)。所以在高考報考之時,李彤便暗下決心,一定要學習數學、計算相關的專業(yè)。當時還沒有獨立的軟件專業(yè),李彤便報考了在計算數學專業(yè)下的計算機軟件方向。
大學畢業(yè)后,李彤進入云南省計劃委員會電子計算站從事計算機系統(tǒng)的維護和應用軟件的開發(fā)工作,但是他并沒有停下計算機研究的腳步,1985年,他考入云南大學計算機科學系計算數學專業(yè)(計算機軟件方向)攻讀碩士學位。
這兩段求學經歷讓李彤對計算機的熱愛愈演愈烈,終于在1994年,已經在云南省計劃委員會(現發(fā)改委)工作了11年的李彤選擇回到大學成為一名計算機研究的科研人員。
2003年,李彤進入英國De Montfort大學計算機科學與工程學院軟件工程專業(yè)攻讀博士學位,師從楊宏戟教授。楊宏戟教授是一位在軟件演化領域具有世界知名度的華裔科學家。在李彤眼里,導師學識淵博,待人誠懇、謙遜,這對他的科研產生了很大的影響?!皩熥屛艺J識到做學問、搞研究需要寧靜與平和,要從一點一滴做起,不斷取得進展,最終完成一項大成果?!?/p>
從畢業(yè)到工作,李彤一直從事軟件過程、軟件演化、第四代語言和軟件形式化方法的工作,也曾主持4項國家自然科學基金項目,3項云南省科技攻關項目,4項云南省自然科學基金項目,并參與了3項“863”項目。
其中,主持的2012年國家自然科學基金項目“軟件演化過程的行為驗證研究”是軟件過程建模的后續(xù)研究,可以確保過程模型符合建模者的期望,提高過程實施的有效性。
該項目針對現有過程驗證研究缺乏行為驗證的不足,在已有軟件演化過程建模的基礎上,建立支持行為驗證的理論基礎,提出支持行為驗證的驗證方法,設計過程模型改進操作。采用通信進程代數ACP對已有軟件演化過程元模型進行擴展,提出軟件演化過程元模型進程代數,使用進程項指定軟件演化過程模型的代數語義,進而在進程代數的統(tǒng)一框架下,基于公理系統(tǒng),使用等式推理驗證軟件演化過程的行為是否滿足過程規(guī)約。
以此為基礎,充分結合Petri網和ACP的長處,提出基于Petri網的進程代數驗證方法,支持軟件演化過程結構、性質和行為的形式驗證,并使用過程模型改進操作對不能通過驗證的過程模型進行修改,提高過程模型的可靠性。該課題建立支持軟件演化過程行為驗證的理論基礎、方法和工具原型,為軟件過程驗證的進一步研究提供了新方法和理論依據。
而他主持的2013年國家自然科學基金項目“云計算環(huán)境下雙模型驅動的面向軟件動態(tài)演化的建模與分析”則是面對云計算環(huán)境為軟件動態(tài)演化的研究帶來了新機遇展開的建模分析研究。
該項目采用Petri網和ACP為主形式化方法,提出一種雙模型驅動的面向軟件動態(tài)演化的建模與分析方法。首先,針對云計算開放、動態(tài)和多變的新環(huán)境,提出面向動態(tài)演化的SaaS雙模型建模方法:該方法從演算模型和結構模型兩個視角對SaaS軟件進行建模,并以行為映射為準則保證兩類模型的可追蹤性;其次,云計算的出現使得大量軟件運行在集中的服務器上,項目將其繼續(xù)延伸:利用云服務化的各種功能開展動態(tài)演化的分析和實施,這些功能被集成到PaaS平臺的服務之中,對其抽象提出面向PaaS的云演化管程機制模型;最后,基于云演化管程機制、由雙模型驅動,提出解決動態(tài)演化分析和實施過程中的部件相關性分析和一致性保持兩大問題,進而為保證云計算環(huán)境下軟件動態(tài)演化實施的可靠性奠定基礎。
多年來埋首科研,李彤的基石愈加深厚,碩果累累:系統(tǒng)地建立了軟件演化過程建模和驗證的理論、方法、技術和工具,最主要的成果是由國際一流學術出版社Springer出版了純英文學術專著《An Approach to Modelling Software Evolution Processes》。他系統(tǒng)提出了形式化的軟件演化過程建模及驗證方法,分別在全局層、過程層、活動層和任務層建模和驗證軟件過程;用數學方法證明了能夠在層次求精中保持一致性。將粗粒度任務分解為由細粒度功能構成的易實施的代碼片段;用數學方法證明了分解的正確性。提出了組合語義功能規(guī)約方法,集成了公理語義的Hoare方法、代數語義和Unity邏輯;提出了形式化的過程分解方法,建立了分解知識庫,有效支持了軟件過程的自動化。系統(tǒng)地提出了“軟件并行工程”的思想和方法,建立了一種以主動方式并行地開發(fā)軟件的軟件工程方法論,有效建立了軟件過程中并行性的挖掘和延拓的理論和技術。科研的主要成果分別由Springer出版社和科學出版社出版,還發(fā)表了200多篇學術論文。
李彤的學說也為軟件過程模型的建立和驗證提供了理論基礎以及方法、技術和工具支撐,對改進軟件過程、提高軟件開發(fā)的質量和效率,具有重要的理論意義和應用價值。其成果經由院士和杰青組成的專家委員會鑒定,達到了“國內領先和國際先進水平”。
除了繁忙的科研任務外,李彤更讓大家稱道的是他那些與時俱進的教育觀念。李彤認為導師要幫助同學們樹立宏大高遠的理想,同時要讓他們腳踏實地,把宏偉的理想轉化為具體的行動,充滿激情地去學習、去研究、去創(chuàng)造。
“我們今天培養(yǎng)人才,是在培養(yǎng)時代的繼承者和接班人。我歷來認為,僅僅傳授知識、培養(yǎng)能力、甚至是提高素質,都是不夠的。我們的時代還需要精神,那就是科學精神與人文精神。呼喚科學精神與人文精神,大學是最后的陣地。因此,我們要把科學精神與人文精神的培養(yǎng),貫穿人才培養(yǎng)的始終。”
社會需要復合型的人才,李彤按照教育部“國家示范性軟件學院要培養(yǎng)精英型軟件人才”的要求,探索教學內容、教學方法、教學手段改革。大力推進教學建設,借鑒MOOC(大規(guī)模開放在線課程),使他主講的“軟件工程”先后成為了“國家精品課程”和“國家精品資源共享課程”。
同時,李彤還借鑒麻省理工學院等四所世界一流大學提出的CDIO(分別代表構思Conceive、設計Design、實現Implement、運作Operate)工程教育模式,結合中國國情和軟件工程人才培養(yǎng)的要求,在全國率先提出了軟件工程人才培養(yǎng)的SE-CDIO方法(SE為軟件工程的英文縮寫),建立了分階段的CDIO人才培養(yǎng)模式,讓學生經歷從理論到技術、從技術到生產、從生產到應用的全過程。
李彤及其團隊以國家教學質量工程項目“基于CDIO的國際化、工程化軟件人才培養(yǎng)創(chuàng)新實驗區(qū)”建設為依托,有效提高人才培養(yǎng)的質量。加強校企合作,按照市場需求,全面推進產學研一體化的人才培養(yǎng)模式。加強國際合作,按照符合現代大學制度的模式運作并組織教學,培養(yǎng)具有國際競爭力的軟件人才。如今,李彤團隊已經打造了包括國家示范性軟件學院、國家Linux技術培訓與推廣中心等在內的多個國家級和省部級平臺。
2011年10月,在“教育部國家示范性軟件學院成立十周年總結表彰大會”上,云南大學軟件學院擁有的國家質量工程項目數進入全國前九名,榮獲“國家示范性軟件學院質量工程建設項目優(yōu)秀獎”;而李彤本人更以居全國第一的得票數獲得“國家示范性軟件學院十佳專職教師”稱號。此外,李彤還被云南省人民政府授予“云南省中青年學術技術帶頭人”和“云南省高等學校教學名師”的稱號。
然而,面對這些成績和榮譽,李彤并沒有驕傲自滿,帶著對計算機科學的深情摯愛,李彤又踏上新的研究征程?!澳壳暗墓ぷ髦饕性谲浖討B(tài)演化及其過程的研究上,已經有了進展,有望出一些有分量的成果?!?/p>