劉鐸現(xiàn)任重慶大學(xué)“百人計(jì)劃”教授,博士生導(dǎo)師,香港理工大學(xué)博士。入選重慶英才計(jì)劃青年拔尖人才(第一批)、重慶市高層次引進(jìn)人才、重慶市第八批高校中青年骨干教師、重慶市學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人后備人選、重慶市第五屆青聯(lián)委員。擔(dān)任科技部“十三五”E級(jí)計(jì)算機(jī)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃會(huì)評(píng)專家、中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員、中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)青年計(jì)算機(jī)科技論壇(CCF YOCSEF重慶)主席(2016-2018年度)、青工委委員、信息存儲(chǔ)技術(shù)專委會(huì)常務(wù)委員、嵌入式系統(tǒng)專委會(huì)委員;重慶市“智能江北”專家?guī)斐蓡T、重慶市云計(jì)算與大數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)專家顧問(wèn)委員會(huì)委員。曾獲重慶市科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)一項(xiàng)(排名第一),重慶大學(xué)先進(jìn)工作者。承擔(dān)過(guò)國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、華為未來(lái)終端OS存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)研究項(xiàng)目等近20項(xiàng)。先后在領(lǐng)域內(nèi)國(guó)際頂級(jí)期刊和會(huì)議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文104篇,在DAC、ASP-DAC、FCST、NVMSA等國(guó)際會(huì)議獲得最佳論文或最佳論文提名,谷歌學(xué)術(shù)引用1486次,H-index指數(shù)23。申請(qǐng)發(fā)明專利27項(xiàng),已授權(quán)10項(xiàng)。目前為多個(gè)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議和期刊服務(wù),其中包括擔(dān)任《Journal of Systems Architecture》期刊編委(Associate Editor),Elsevier《Sustainable Computing》期刊特刊編委,以及DAC、ICPP、IPDPS等CCF A/B類國(guó)際會(huì)議評(píng)議委員會(huì)委員(TPC Member)及IEEE/ACM Trans.期刊審稿人。一直圍繞國(guó)家戰(zhàn)略及相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)需求,開(kāi)展大數(shù)據(jù)處理、智能邊緣計(jì)算、智能存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)及相關(guān)前沿技術(shù)研究,長(zhǎng)期與華為等企事業(yè)單位合作,面向未來(lái)智能終端系統(tǒng)開(kāi)展前沿技術(shù)探索研究。研究生畢業(yè)去向包括高校、華為、騰訊、國(guó)企、公務(wù)員等單位。研究方向包括:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、大數(shù)據(jù)處理與智能存儲(chǔ)系統(tǒng)、新型計(jì)算架構(gòu)與智能分布式系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與邊緣計(jì)算等。
(1)新型存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)研究
存儲(chǔ)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)時(shí)代中云(云計(jì)算大數(shù)據(jù)平臺(tái))、管(物聯(lián)網(wǎng))、端(嵌入式智能終端)的重要基礎(chǔ),然而目前的存儲(chǔ)系統(tǒng)在高效性、可靠性、可擴(kuò)展性、低能耗等方面表現(xiàn)出嚴(yán)重不足,面臨著嚴(yán)重的“存儲(chǔ)墻”問(wèn)題:即存儲(chǔ)系統(tǒng)和處理器之間存在性能和能耗的巨大差異,成為系統(tǒng)的性能瓶頸。大數(shù)據(jù)處理、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)計(jì)算等日益增長(zhǎng)的復(fù)雜應(yīng)用需求對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)提出了更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此,本課題將研究如何優(yōu)化存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)來(lái)解決這一問(wèn)題,主要從以下方面開(kāi)展研究:1) 面向智能終端、智能手機(jī)等嵌入式系統(tǒng),利用新型非易失性存儲(chǔ)器(NVM),如閃存(NAND Flash)、相變存儲(chǔ)器(PCM)、磁性存儲(chǔ)器(MRAM或STT-RAM)、憶阻器(RRAM)等技術(shù)所具備的高密度、低功耗、快速的讀寫性能等特點(diǎn),研究并解決嵌入式系統(tǒng)面臨的用戶體驗(yàn)、可靠性、耐久性與功耗等關(guān)鍵問(wèn)題;2)結(jié)合新型非易失性存儲(chǔ)器的技術(shù)優(yōu)勢(shì),開(kāi)展面向內(nèi)存計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面的研究,設(shè)計(jì)基于新型非易失性存儲(chǔ)器的訪存行為控制與管理策略,從而有效提升內(nèi)存計(jì)算及大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效能;3)研究基于非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器、文件/操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等各層面的優(yōu)化策略。本課題已獲得國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(61672116)、國(guó)家自然基金青年項(xiàng)目(61309004)、國(guó)家“863”項(xiàng)目(2013AA013202)、教育部博士點(diǎn)基金(20130191120030),重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計(jì)劃(cstc2013jcyjA40025、cstc2016jcyjA0332),以及華為智能手機(jī)合作研究項(xiàng)目的資助,初步成果已發(fā)表在ISLPED、EMSOFT、ICPP、DATE、ASP-DAC、TPDS、TCAD等國(guó)際會(huì)議和期刊。
(2)機(jī)器學(xué)習(xí)與系統(tǒng)優(yōu)化
近年來(lái),在高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上采用各類機(jī)器學(xué)習(xí)算法解決諸如大數(shù)據(jù)分析、語(yǔ)音/視頻識(shí)別、認(rèn)知計(jì)算等應(yīng)用取得了巨大成功。但是如果在傳統(tǒng)的基于CPU的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)或深度學(xué)習(xí)效率較低,并且會(huì)收到功耗、價(jià)格等因素制約,難以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。與單純使用 CPU 的做法相比,GPU 具有數(shù)以千計(jì)的計(jì)算核心、可實(shí)現(xiàn) 10-100 倍應(yīng)用吞吐量,因此 GPU 已經(jīng)成為處理大數(shù)據(jù)的處理器。因此,本課題主要開(kāi)展面向深度學(xué)習(xí)的系統(tǒng)優(yōu)化研究,主要包括:1)研究面向嵌入式系統(tǒng)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的壓縮;2)分布式學(xué)習(xí)理論與系統(tǒng)。針對(duì)集群資源受限與數(shù)據(jù)分布不平衡等關(guān)鍵問(wèn)題,研究自平衡的分布式深度學(xué)習(xí)框架與理論,探索同步更新與異步更新相結(jié)合的分布式訓(xùn)練模型,研制抗復(fù)雜數(shù)據(jù)分布的高精度自平衡分布式深度學(xué)習(xí)框架;3)低功耗深度學(xué)習(xí)加速計(jì)算架構(gòu)。針對(duì)目前深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)能耗過(guò)高的問(wèn)題,研究擺脫基于GPU的新型深度學(xué)習(xí)計(jì)算架構(gòu),研制基于FPGA實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)算法以及高效數(shù)據(jù)讀取的專用架構(gòu),為各類高移動(dòng)、外太空?qǐng)鼍疤峁?shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí),自我演化能力的低耗易用的“大腦”支撐。
(3)邊緣存儲(chǔ)及大數(shù)據(jù)處理
近年來(lái),物聯(lián)網(wǎng)與邊緣計(jì)算技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域蓬勃發(fā)展并逐步成為運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)類業(yè)務(wù),時(shí)時(shí)刻刻產(chǎn)生海量大數(shù)據(jù),如何快速有效處理及合理利用這些數(shù)據(jù)并產(chǎn)生價(jià)值是物聯(lián)網(wǎng)與邊緣計(jì)算技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。本課題將主要圍繞物聯(lián)網(wǎng)的信息現(xiàn)場(chǎng)感知、匯集及后端大數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用開(kāi)展研究工作,主要包括以下幾方面:1)物聯(lián)網(wǎng)終端的可持續(xù)綠色計(jì)算技術(shù)與環(huán)境自適應(yīng)智能感知學(xué)習(xí)技術(shù);2)物聯(lián)網(wǎng)終端的泛在接入與異構(gòu)多源信息現(xiàn)場(chǎng)處理;3)軟件定義的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與開(kāi)放式物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu);4)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)基準(zhǔn)測(cè)試與性能評(píng)估指標(biāo)體系的建立;5)面向物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)特征的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與快速處理技術(shù)。
(4)智能終端虛擬化技術(shù)研究
智能終端虛擬化技術(shù)可以為個(gè)人隱私、企業(yè)管理及公共安全等領(lǐng)域應(yīng)用構(gòu)建安全可靠的系統(tǒng)環(huán)境,是未來(lái)智能終端技術(shù)發(fā)展的新方向。近年來(lái),三星、ARM、VMware、IBM、Red Bend等機(jī)構(gòu)針對(duì)智能手機(jī)、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用領(lǐng)域相繼提出了智能終端虛擬化解決方案(Mobile Virtualization,以下簡(jiǎn)稱終端虛擬化),通過(guò)虛擬機(jī)監(jiān)控程序(Virtual Machine Monitor, VMM或Hypervisor)控制多個(gè)虛擬機(jī)相互隔離地運(yùn)行于同一終端,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)相互隔離以抵御安全風(fēng)險(xiǎn)或解決新的應(yīng)用需求。但是,在資源受限的智能終端虛擬化環(huán)境中,如何有效地滿足各虛擬機(jī)的資源需求,并保證實(shí)時(shí)性、高能效及用戶體驗(yàn)是迫切需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。因此,本課題主要從以下方面開(kāi)展研究:1)研究智能終端虛擬機(jī)行為感知的智能化內(nèi)、外存管理方案,使各虛擬機(jī)能有效利用內(nèi)外存資源,并改善系統(tǒng)性能;2)研究智能終端虛擬化平臺(tái)的實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度技術(shù),提升系統(tǒng)響應(yīng)及用戶體驗(yàn);3)研究智能終端虛擬化平臺(tái)的可靠性技術(shù),以提供安全可靠的系統(tǒng)環(huán)境。最后將建立面向車載終端或智能移動(dòng)設(shè)備的原型驗(yàn)證平臺(tái)。本課題已獲得國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(61672116)、重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計(jì)劃(cstc2016jcyjA0332)等項(xiàng)目的支持,初步成果已發(fā)表在DATE、ASP-DAC、TCAD等國(guó)際會(huì)議和期刊。
[1] 本科生課程:《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》雙語(yǔ)教學(xué)(2013春-至今)
[2] 研究生課程:《科學(xué)研究方法與論文寫作》
[1] 國(guó)家自然科學(xué)基金面上基金項(xiàng)目,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,智能終端虛擬化環(huán)境中新型存儲(chǔ)系統(tǒng)管理與優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究,項(xiàng)目編號(hào)61672116,2017.01.01-2020.12.31
[2] 橫向科研項(xiàng)目自然科學(xué)類項(xiàng)目,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,“未來(lái)終端OS存儲(chǔ)系統(tǒng)研究”,項(xiàng)目編號(hào)H20180528,2018.7.4-2019.7.04
[3] 橫向科研項(xiàng)目自然科學(xué)類項(xiàng)目,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,“集群運(yùn)維、健康管理軟件”,2018.8.01-2019.11.01
[4] 重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計(jì)劃項(xiàng)目,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,移動(dòng)智能終端虛擬化環(huán)境下的存儲(chǔ)管理與優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究,項(xiàng)目編號(hào)cstc2016jcyjA0332,2016.07.01-2019.06.30
[5] 華為技術(shù)有限公司合作項(xiàng)目,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,智能手機(jī)內(nèi)存與存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件可靠性研究,項(xiàng)目編號(hào)YB2014120095,2015.03.12-2016.01.01
[6] 教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,基于相變存儲(chǔ)器異構(gòu)主存的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究,項(xiàng)目編號(hào)20130191120030,2014.01.01-2016.12.31
[7] 國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,嵌入式系統(tǒng)中基于PCM/DRAM混合型內(nèi)存的能耗和耐久性優(yōu)化技術(shù)研究,項(xiàng)目編號(hào)61309004,2014.01.01-2016.12.31
[8] 重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計(jì)劃項(xiàng)目,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,面向嵌入式系統(tǒng)的PCM/DRAM混合型內(nèi)存優(yōu)化技術(shù)研究,項(xiàng)目編號(hào)cstc2013jcyjA40025,2013.08.30-2016.06.30
[9] 國(guó)家自然科學(xué)基金面上基金項(xiàng)目,項(xiàng)目主研人,基于非易失性內(nèi)存的新型體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù),項(xiàng)目編號(hào)61472052,2015.01.01-2018.12.31
[10] 科技部國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃),項(xiàng)目主研人,面向大數(shù)據(jù)應(yīng)用的新型內(nèi)存計(jì)算系統(tǒng)軟件及關(guān)鍵技術(shù),項(xiàng)目編號(hào):2015AA015304,2015.01.01-2017.12.01
[11] 重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計(jì)劃項(xiàng)目,項(xiàng)目主研人,基于大數(shù)據(jù)備份的數(shù)據(jù)去重技術(shù)研究,項(xiàng)目編號(hào)cstc2016jcyjA0274,2016.07.01-2019.06.30
[12] 重慶市應(yīng)用開(kāi)發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目,面向新疆地區(qū)安全需求的電梯安全綜合管理系統(tǒng),項(xiàng)目主研人,項(xiàng)目編號(hào)cstc2014yykfB0219,2014.09.10-2017.10.01
[13] 科技部國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃),項(xiàng)目主研人(子課題負(fù)責(zé)人),基于新型非易失性存儲(chǔ)器的“統(tǒng)一內(nèi)外存”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù),項(xiàng)目編號(hào)2013AA013202,2013.03.19-2015.01.16
[14] 重慶市科技攻關(guān)計(jì)劃重大項(xiàng)目,項(xiàng)目主研人(子課題負(fù)責(zé)人),基于非易失性存儲(chǔ)器的“統(tǒng)一內(nèi)外存”的新型系統(tǒng)縫構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù),項(xiàng)目編號(hào)csct2012ggC40005,2013.01.10-2015.06.30
[15] 華為技術(shù)有限公司合作項(xiàng)目,項(xiàng)目主研人,多核軟件并行化低功耗分析和評(píng)估技術(shù)研究,2014.01.13-2014.12.31
[16] 教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金,項(xiàng)目主研人,基于溯源感知的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除存儲(chǔ)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究,項(xiàng)目編號(hào)20130191120031,2014.01.01-2016.12.31
[17] 華為香農(nóng)實(shí)驗(yàn)室SOW項(xiàng)目,2013年9月至2014年9月,項(xiàng)目主要參與人。
[18] 香港創(chuàng)新及科技基金(ITF),2011年6月至2013年5月,項(xiàng)目副負(fù)責(zé)人。
[19] 香港研究資助局優(yōu)配研究金GRF,2009年至2011年,項(xiàng)目參與人。
[20] 香港研究資助局角逐研究用途基金CERG,2008年至2011年,項(xiàng)目參與人。
[1] 科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“高性能計(jì)算”重點(diǎn)專項(xiàng)評(píng)審專家(2016)
[2] 中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)青年計(jì)算機(jī)科技論壇(CCF YOCSEF)重慶主席(2016-2018)
[3] SCI國(guó)際期刊《Journal of System Architecture》編委(Associate Editor)(2018-至今)
[4 ]中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)信息存儲(chǔ)技術(shù)專委會(huì)常務(wù)委員(2019-至今)
[5] 中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員(2016-至今)
[6] 慶市第五屆青聯(lián)委員(2018-至今)
[7] 重慶計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高性能計(jì)算專委會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)(2019-至今)
[8] 中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)嵌入式系統(tǒng)專委會(huì)委員(2018-至今)
[9] 中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)普適計(jì)算專委會(huì)委員(2014-至今)
[10] 重慶市“智能江北”專家?guī)斐蓡T(2018-至今)
[11] 重慶市云計(jì)算與大數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)專家顧問(wèn)委員會(huì)委員(2018-至今)
[12] 美國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)(ACM)會(huì)員
[13] 國(guó)際電氣與電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)會(huì)員
[14] 擔(dān)任多個(gè)CCF A類、B類國(guó)際會(huì)議技術(shù)評(píng)議委員會(huì)委員(DAC、ICPP、IPDPS、ASP-DAC等)
[15] 擔(dān)任多個(gè)國(guó)際學(xué)術(shù)期刊審稿人(TC、TPDS、TCAD、TODAS、TECS、JSA等)
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