中國科學(xué)院計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)介紹：

　　一、學(xué)科概況

　　中國科學(xué)院高能物理研究所從1983年開始在粒子物理和核技術(shù)及應(yīng)用二級學(xué)科下，培養(yǎng)計算機應(yīng)用技術(shù)方向的碩士研究生，從1989年開始招收計算機應(yīng)用技術(shù)方向的博士研究生。并于2008年成功地獲得了計算機應(yīng)用技術(shù)的二級學(xué)科博士培養(yǎng)點的授予權(quán)。高能所有80余人從事北京正負對撞機等大型實驗項目的計算機控制系統(tǒng)、在線數(shù)據(jù)獲取、離線的計算機軟件，以及大型計算機系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)、維護與運行等工作，其中有研究員3名，博士生導(dǎo)師3名，副研究員10名，專業(yè)分布和年齡結(jié)構(gòu)合理。他們大多活躍在國際高能物理計算機應(yīng)用技術(shù)的前沿領(lǐng)域，承擔了各種大型實驗的相關(guān)工程研究，擁有大量的研究課題，并且具有豐富的研究生培養(yǎng)經(jīng)驗。目前高能所在“計算機應(yīng)用技術(shù)”專業(yè)已經(jīng)培養(yǎng)了碩士研究生60多名，博士研究生50多名，他們中的很多人已經(jīng)成為中國高能物理計算機應(yīng)用技術(shù)方面的學(xué)科帶頭人和技術(shù)骨干。

　　中國科學(xué)院高能物理研究所正在承擔的北京正負電子對撞機/北京譜儀、中國散裂中子源、羊八井宇宙線實驗、大亞灣中微子實驗、空間硬X射線調(diào)制望遠鏡，以及國際LHC合作等大型項目，預(yù)研和即將立項的還有ADS項目及北方光源等重大科學(xué)研究設(shè)施。這些大科學(xué)設(shè)施對計算機控制、數(shù)據(jù)獲取與在線數(shù)據(jù)處理、離線數(shù)據(jù)的存儲與計算，以及數(shù)據(jù)模擬與處理軟件都提出了新的要求和挑戰(zhàn)。此外，高能所依托大科學(xué)裝置計算技術(shù)需要的基礎(chǔ)上，也力圖在通用的數(shù)據(jù)密集型計算技術(shù)、數(shù)據(jù)處理與分析智能化，以及網(wǎng)絡(luò)安全及防護等領(lǐng)域發(fā)掘新的研究方向和技術(shù)。

　　隨著高能物理研究所各實驗運行，高能所自主設(shè)計和研發(fā)的大型網(wǎng)格計算平臺，擁有上萬顆最新CPU核，與用于計算加速的幾百顆的圖像處理器部件（GPU），形成了一個大型的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；其大容量高性能的并行文件系統(tǒng)管理了近4PB的磁盤，以及使用磁盤緩存技術(shù)將幾百TB的磁盤整合成單一的文件系統(tǒng)映像；高能物理研究所采用三級存儲解決方案，后端存儲利用兩套大型的IBM磁帶庫系統(tǒng)，籍此存放5PB的數(shù)據(jù)，訪問速度可以達到每秒GB量級吞吐量。采用國際上先進的網(wǎng)格中間件，建設(shè)了全球網(wǎng)格的唯一的中國站點，與全球100多個網(wǎng)格站點實現(xiàn)了互連互通，融為一個整體。

　　除了上述大科學(xué)裝置外,我們還先后承擔了國家自然科學(xué)基金重點項目、中國科學(xué)院重大創(chuàng)新項目、863項目、973項目，以及中國科學(xué)院方向性項目和國家科技支撐計劃項目等幾十個項目課題的研究工作，研究經(jīng)費達到數(shù)億元。本學(xué)科這些年來取得了一系列重要的研究成果。在計算技術(shù)方面獲得了很多獎項：1979年獲中科院科技進步二等獎的“小型計算機DJS-130及中型計算機DJS-8CAMAC在線系統(tǒng)”，1980年獲四機部獎的“DJS-8機ALGOL60語言編譯系統(tǒng)”，“DJS-8計算機硬件及軟件檢查手段的改進”（科學(xué)院科技成果二等獎）、“DJS-8機批處理操作系統(tǒng)”（四機部二等獎），“DJS-8計算機系統(tǒng)軟件的擴充和改造”（科學(xué)院科技成果三等獎），“質(zhì)子直線加速器結(jié)構(gòu)方案設(shè)計程序”（科學(xué)院科技成果三等獎），“宇宙線超高能作用研究、作用模型和計算機模擬程序系統(tǒng)”（科學(xué)院科技進步二等獎），“IHEP計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”（科學(xué)院科技進步三等獎）、“若干計算機網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)品開發(fā)”（合作）（中國科學(xué)院科技進步一等獎和國家科技進步二等獎）,“基于BIOS的高安全計算機網(wǎng)絡(luò)接入認證系統(tǒng)”（中共中央辦公廳科技進步一等獎），“計算機BIOS安全檢測系統(tǒng)”（中共中央辦公廳科技進步二等獎），“414-1項目”（部級科學(xué)技術(shù)進步二等獎）等等。在國際國內(nèi)核心刊物上發(fā)表了幾百篇學(xué)術(shù)論文，出版了專著、譯著幾十部。

　　作為中國科學(xué)院基礎(chǔ)研究的最大的研究所和中國高能物理研究基地，在計算機應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，高能所與國際上建立了非常密切的學(xué)術(shù)交流機制，與瑞士、法國、意大利、日本、美國的多個研究所和計算中心均有人員交流及研究生聯(lián)合培養(yǎng)等活動。

　　二、學(xué)科內(nèi)涵與特色

　　高能所的計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是依托高能物理研究所的大科學(xué)工程，針對北京正負電子對撞機/北京譜儀/空間硬X射線望遠鏡/宇宙線實驗/中微子實驗等大科學(xué)工程和實驗的需求，產(chǎn)生了大科學(xué)裝置控制系統(tǒng)的規(guī)模大、復(fù)雜性和控制精度高，高速的數(shù)據(jù)獲取，應(yīng)用軟件及離線數(shù)據(jù)處理環(huán)境等計算技術(shù)需求。中國科學(xué)院高能物理研究所計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)設(shè)置以下方向：

　　1. 數(shù)據(jù)存儲與共享、網(wǎng)格技術(shù)：針對高能物理、中微子及宇宙線實驗等產(chǎn)生的PB量級的海量數(shù)據(jù)，利用新存儲技術(shù)實現(xiàn)廉價、高效的數(shù)據(jù)保存，包括并行文件系統(tǒng)，磁盤池及磁帶庫分級存儲技術(shù)，利用先進網(wǎng)格、云計算等技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理與共享。

　　2. 計算環(huán)境及軟件、網(wǎng)格計算：利用高能物理、宇宙線物理產(chǎn)生的數(shù)據(jù)特點，開發(fā)高效能的數(shù)據(jù)處理環(huán)境，利用網(wǎng)格技術(shù)實現(xiàn)分散異地的計算資源整合、開發(fā)諸如MapReduce的新型云計算技術(shù)、志愿計算等。利用GPU等加速部件處理諸如圖像處理及分波分析等數(shù)據(jù)密集型計算，以及高能物理MonteCarlo模擬、數(shù)據(jù)處理和分析軟件。

　　3.網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)：固件層安全、取證、追蹤溯源，物聯(lián)網(wǎng)、云計算及其安全保障技術(shù)，安全評估評價技術(shù)，存儲介質(zhì)的安全處理及檢測技術(shù)，特種木馬監(jiān)控預(yù)警技術(shù)，應(yīng)用系統(tǒng)的安全防護及大型網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的綜合安全運營平臺支撐技術(shù)。

　　三、培養(yǎng)對象與目標

　　本專業(yè)培養(yǎng)對象是學(xué)術(shù)型碩士、博士研究生，考生需要具備良好的計算機理論知識和相關(guān)實踐訓(xùn)練，有良好的英語交流能力，掌握一種計算機的編程語言和編程技術(shù)。

　　本專業(yè)培養(yǎng)目標是使碩士、博士研究生通過3-6年的學(xué)習(xí)和研究，了解大型高能加速器、大型譜儀探測器及其控制系統(tǒng)和各個具體實驗的數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理及安全防護技術(shù)，高能物理數(shù)據(jù)處理特點，掌握并利用最新的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)適應(yīng)于這些大型科學(xué)裝置需要的新型系統(tǒng)。畢業(yè)的碩士、博士研究生能夠具有很強的解決實際問題的能力，能勝任相關(guān)領(lǐng)域的研究與開發(fā)工作。

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