计算机科学云存储与云计算专题：数据存储的算法原理及其在分布式人工智能系统与区块链系统中的应用研究【大学组】

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2024-04-22

　　开始日期: 2024-08-17

　　课时安排: 7周在线小组科研学习+5周不限时论文指导学习

　　适合人群

　　适合年级 (Grade): 大学生及以上

　　适合专业 (Major): 计算机科学、软件工程、网络与信息安全相关专业或对上述专业感兴趣的学生;学生需要具备线性代数、概率论、Matlab编程基础

　　建议选修: Matlab：从入门到实战

　　导师介绍

　　Lara

　　加州大学洛杉矶分校 (UCLA)终身正教授&学科主任

Lara

　　Lara 导师现任加州大学洛杉矶分校(UCLA)电子与计算机工程系和数学系的终身正教授。她在加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)获得电气工程和计算机科学学士学位(荣誉学位)、硕士学位和博士学位，以及统计学硕士学位。她因在加州大学伯克利分校电气工程和计算机科学系最杰出的博士研究而获得2007年David J. Sakrison纪念奖。在加入加州大学洛杉矶分校之前，她是麻省理工学院信息与决策系统实验室的博士后研究员。导师曾获IBM教师奖(2014年)、诺斯罗普·格鲁曼卓越教学奖(2013年)、英特尔早期职业教师奖(2013年)、加州大学教师发展奖(2013年)、大川研究基金(2013年)、NSF职业奖(2012年)和赫尔曼奖学金(2011年)。与她的研究小组和合作者一起，她获得了许多最佳论文奖。她的研究兴趣涵盖编码和信息理论、图形模型、统计方法和算法，以及新兴的数据存储和计算系统的应用。她目前担任IEEE信息理论汇刊的副编辑，以及IEEE信息理论协会的秘书。Lara教授是IEEE信息理论学会2021-2022杰出讲师，并曾担任多家专门从事数据通信和存储的公司的顾问。

　　近期，她在2023年被选为信息理论和应用(ITA)研讨会的专题演讲者，并担任年度非易失性记忆研讨会(NVMW)的总共同主席，进一步证明了她在领域内的领导地位和影响力。她继续担任IEEE信息理论汇刊的副编辑和IEEE信息理论协会的秘书，是IEEE信息理论学会2021-2022杰出讲师。

　　任职学校

　　加利福尼亚大学洛杉矶分校(University of California, Los Angeles，简称:UCLA)，是位于美国洛杉矶的公立研究型大学，是环太平洋大学联盟和国际公立大学论坛成员，被誉为“公立常春藤”。多年来蝉联美国申请人数最多的大学，也是录取难度最高的大学之一。加利福尼亚大学洛杉矶分校被《美国新闻与世界报道》《泰晤士高等教育》《华尔街日报》等多家权威报刊评为美国第一公立大学，被评为2018《福布斯》最具价值大学排名全美第1位，2020QS毕业生就业力排名世界第3位。2021-22年度，UCLA位列软科世界大学学术排名第13位，U.S. News世界大学排名第14位，泰晤士高等教育世界大学排名第20位。

　　项目背景

　　云计算、人工智能和比特币所使用的去中心化分散应用程序技术是当下计算机科学最火热的三个方向。并且这些技术可以被有机地结合起来，创建生活中的多云创新智能自主网络(IAN)业务端和用户端解决方案。在5G时代，各业务端的数据通量都将达到新的顶峰。为达到令用户满意的响应速度、在短时间内完成对数以万计的数据的处理、实现强大的网络服务，上述三项技术的结合已逐步成为必需，项目也将就此展开。

　　项目介绍

　　随着数据密集型技术出现，现代计算机系统对于数据存储与传输系统的运行效率与可靠性的要求也随之增长。在本项目中，教授将首先介绍现代数据存储技术的数学基础，其中包括纠删码等信道编码技术及其在现实中的应用。而后教授将以云存储系统为例带领学生深入研究其中的算法理论与实操。学生将在项目结束时开发用于解决大规模AI计算的计算机算法，提交项目报告，进行成果展示。

　　项目大纲

　　算法原理与数学建模 Mathematical Modeling and Preliminaries

　　用于云计算的高容错性纠删码技术 Erasure Coding for the Cloud

　　云平台的应用与考量 Applications and Considerations for the Modern Cloud

　　去中心化分布式人工智能系统和区块链 Coded Computing for Distributed AI Systems and Blockchain

　　学术研讨1：教授与各组学生探讨并评估个性化研究课题可行性，帮助学生明晰后续科研思路 Final Project Preparation Session I

　　学术研讨2：学生将在本周课前完成程序设计原型(prototype)及伪代码(Pseudocode)，教授将根据各组进度进行个性化指导，确保学生优质的终期课题产出 Final Project Preparation Session II

　　项目成果展示 Final Presentation

　　项目收获

　　7周在线小组科研学习+5周不限时论文指导学习共125课时

　　项目报告

　　优秀学员获主导师Reference Letter