互联网先驱 Leonard Kleinrock 谈我们所经历的伟大实验,以及为什么互联网可能不会被打破?

思否编辑部

伦纳德·克莱因洛克

「在工程学中,有一个术语叫做磁滞现象」伦纳德·克莱因洛克(Leonard Kleinrock)说,他用世界变化的状态做了一个比喻。「我们已经把世界的运行方式向一个方向拉伸了。就算我们现在松开手,它也不会再回到原来的状态。过去的事情是有记忆的。」

50 年前,克莱因洛克参与创造了互联网。在近期的一次视频采访中,他反思了在疫情期间世界越来越多地变成生活在互联网内部的实验,为什么互联网可能不会在压力下崩溃,以及年轻学者如何培养下一代的互联性。

为了更好的传递克莱因洛克的观点,本文节选了部分采访中的观点与问题进行编译。

采访原文:https://www.zdnet.com/article...


Q1:您如何看待每个人都生活在网络中的事实呢?

LK:能在这样的危机时刻做这样的事情,是非常令人欣慰的。在这之前,它也是日常生活的一部分。但在这里,它是一个真正必要的组成部分。而且我认为它实际上站得很好。

它没有崩溃,它没有变得那么不堪重负。有趣的是我认为疫情前网络的负载通常是在夜间的家庭视频休闲时刻,现在,它散布在一天之中。它利用了我们每天在家闲置时所拥有的巨大带宽。

我认识到的事情-我敢肯定其他人也有世界正在进行一个他们自己无法进行的实验,他们永远也无法在自己的身上进行。你知道,一切都关闭了,人们在家里工作。所以,从积极的一面来说,我们有机会观察这种变化,进行测量,以一种我们以前从未有过的方式进行实验。我想全世界的博士生都在利用这个实验,他们并不是为了创造这个实验, 观察正在发生的事情,所以这很好。

但反过来说,我相信大家也知道,我们永远不会再回到原来的地方了。

已经有太多的尝试了,事实证明有好有坏。我相信大家已经认识到,在线教育在某些情况下,现在已经清楚地证明了它的作用,而在这之前,人们假设它永远不会成功。它在大学、在小学,都在起作用。

这也在更深层次上挑战了校园式的大学教育的价值,经济问题与价值问题,大学教育有多大程度上是社会互动,而不是把东西装在脑子里。而答案并不明确,但现在的问题就在那里。而且我想家长和学生们都会问这个问题。因此,我认为这将是一个海量的变化,在经济学方面,和高等教育的结构,事实上,教师们正在学习如何在网上做他们以前从未做过的事情。

毫无疑问,在家中仍会混合一些工作。现在,一些以前必须要做的工作变得不必要了。企业在说:「天哪,我还是不需要此功能。我们可以通过AI或其他自动化方式来获得它。」娱乐,你知道吗,我真的想去电影院吗?好吧……与Netflix还是其他什么?我们永远不会回到原来的状态。

在工程学里,有一个术语叫滞后。我们现在就处在这样的情况下,我们已经把系统往一个方向拉长了。如果我们现在放松了,它就不会再回到原来的位置。它会对过去的事情有记忆。这当然适用于医学,适用于社会交往等等。所以,我觉得这一点很刺激。它是在探索我们不可能有的东西,而且我们正在发现这些东西的优势。在经济上,这是一个非常严重的问题,这里发生了什么,我们怎么回来。供应链正在被打破。他们怎么去重组,现在还不清楚。

现在外面有机会,基于我们的物理接触少了,更多的是偏远的地方,有新的产品和服务。有一些服务会出现我们以前没有见过的服务,涉及到我们在社交、物理和购物方面的互动方式。我自己也想到了其中的一些,一些可能的产品。但是,现在有一个世界的机会,可以配合我们现在和将来的世界的需求。


Q2:你是否愿意提供几个你所想到的那些产品机会?

LK:如果你看一下货币、美元等发生的事情,我们现在是在一个非授权货币的世界里。我们正在走向一个区块链、虚拟货币的世界。此外,我们还处在一个其他虚拟货币的世界里,比如说游戏世界里的虚拟货币。我预计会有一种虚拟货币因为我们现在所处的世界的虚拟性而受到追捧。而它将会对法定货币产生什么影响还不清楚。

我研究区块链已经有一段时间了。会不会出现一种方式,让它成为一种被美化的易货系统?而主导它的货币会是什么呢?你可以想象一下,一个心理治疗师可以通过网络提供服务,并以计算机上的培训作为回报。现在那里没有货币了,它是一种服务和服务。但也许需要有一种中间货币的形式,也许是需要有某种中介货币。易货系统的巨大缺点是,成对的需求必须要找到对方才能进行交易;有了货币(以金/银为基础的金/银,法定或虚拟的),这个缺点就消失了,这也是让 「货币 」获得如此突出的动力之一。有了互联网,有了有效的方法来寻找匹配,那么这个障碍就不那么难了。这意味着,现在我们有机会探索虚拟货币和区块链分布式分类账技术的其他功能的作用。


Q3:但在你看来,它不是比特币,也不是以太币?

LK:不清楚。它当然是一个很好的候选。我非常支持各种形式的区块链。但是我认为服务将成为其中的一部分,而不仅仅是虚拟货币或硬通货。我不知道。这是一个很早的想法,但是那里有些东西,我觉得这里确实会发生一种动静。


Q4: 回顾互联网发展的早期,您是否曾想过,有一天您会描述这种即兴实验,其中某些事情发生了巨大变化,突然所有剩余带宽都在被利用?我的意思是,这在1965年听起来很疯狂,或者可以用某种方式来形容,对吧?

LK:简单的答案是,不,我不认为这样的实验会被 「运行」。但是,有一种潜在的认识和驱动力,帮助我们走到了现在的位置。

对我来说,计算机网络的创建是一个新的、具有挑战性的、未被研究的问题,其解决方案将产生影响,而我对这个问题也有了办法。作为克劳德-香农的学生,我意识到,如果你构建大型系统,在图中有大量的参与者或大量的节点,那么就会出现一些在小型网络中不会出现的特性。

我的论文提案的标题是,大型通信网络中的信息流,重点是大。现在,如果你要建立一个大型系统,在网络的情况下,你不能把所有的控制权分配给一个节点,因为很多原因你必须把它分配出去。而如果你把控制权分配好了,那么它就不会受到攻击,你知道,你可以把网络中的一部分砍掉,剩下的部分继续流动,因为控制权是无处不在的。如果你这样做了,你就会自动获得健壮性,作为可扩展性需求的额外奖励。这并不是一个驱动标准,它应该是健壮的,并能承受攻击或故障。那是自动的,是免费的。

现在,如果您拥有一个可扩展的网络,一个大型网络,那么您将拥有许多容量。并且,根据流量的流向,或多或少地需要流量,但会产生大量额外的容量。因此,推断到今天,我们构建了这个网络,该网络具有在您需要的地方以及您可能需要的地方的容量。另一部分是,在大流行之前,我们在夜间大量使用了家庭网络。但是容量已经整天存在,您可以根据需要将其部署为以动态方式使用。好吧,我们现在需要它,并且我们整天都在使用它。因此,从某种意义上说,大型网络的可伸缩性使我们能够构建具有此属性的网络,但是我们没有想到今天需要的东西。


Q5: 那么,当您利用该剩余容量,然后将利用率转移到不同的新的未知时间点时,会发生什么?在这种情况下,技术上有什么有趣的事情发生吗?

LK:是的,会有有趣的事情发生。是否有我们可以识别的现象?不一定。有些奇怪的事情会发生。一个网络有可能开始发送流量,然后如果你增加了流量,但首选路径已经被使用,所以你走的是一条不太理想的路径,然后你就会框住别人,你用的是别人的最优路径,他们走的是一条不太理想的路径,你就会陷入一个远非最优的情况。所以,你需要这种适应性,你需要能够不断地感知、改变和测试。而我们现在大多数的路由网络都有这样的能力。你必须小心,不要让它太优化或太僵化。你必须让它在任何时候都能适应。否则,你很可能会遇到你没有预料到的情况,它就会崩溃。


Q6:你是在告诉我这件事要打破吗?

LK: 是的,这是可能的。因为在早期的测试中,UCLA是网络测量中心,我们的工作就是试图破坏网络,找到故障,从而修复这些故障。

而且我们可以不断地打破它。我们会发现协议,硬件,软件故障,并且它们已得到修复。在早期,我们一直在找到它们。但是这些失败直到发生才变得明显。问题在于,控制网络的方式使用了一个称为流控制的术语,您在其中对系统施加了约束。我举一个例子。流控制约束是任何会影响网络输入与输出之间的流量的事物。您可能想说,数据进入网络的顺序与应将其输出的顺序相同。

问题的关键是,任何时候,你把一个叫流量控制的约束放在网络上,你就等于给自己打开了失败的大门。如果网络不能满足你的约束,那么它很可能会导致失败。如果它在满足约束方面很慢,那么你可能会受到性能打击。

现在可悲的是互联网的设计方式,到处都是流量控制、约束。你知道,有人添加了一个新的应用或服务或网络功能,他们就会在其中加入一个控制器。而这是以分布式的方式来完成的,这种方式是负面的,你添加的是流量控制,而我添加的也是流量控制,我们不一定知道对方。而且这可能是相互冲突或有问题的,而我们也无法掌握它。所以,在回答你的问题,网络会不会崩溃,我相信有一些情况,如果网络曾经发现自己在这些情况下,会激活一个灾难性的流控交互,可能会让网络崩溃。


Q7:您能举个例子吗?

LK:如果我有的话,我会修复它的!


Q8:所以,下一个明显的问题是,在未知的情况下,互联网在这种当前史无前例的情况下会崩溃吗?

LK:有一个可能性。这是一个很小的概率,但是您不能保证它为零。如果您遇到激活这些约束的情况,则网络上存在一些约束可能会导致灾难。那是不可能的部分。我的意思是,我们运行网络已有 50 年了。我们发现了一些问题,并在找到问题后将其修复。


Q9: 我想更好的解决方法是,在这种情况下,互联网将是个很好的机会。

LK:是的。


Q 10:多年来,您一直在谈论一些有关用户交互的有趣想法,这些想法被称为“隐形互联网”,也称为“智能空间”。我可能不合理地将其与无触摸界面相关联。现在看来,像智能空间这样的东西,有洁癖的人会很疯狂。

LK: 好吧,这是一个很好的观点。我喜欢。我称其为“隐形互联网”的原因如下。

追溯到69年代,甚至在网络还没有启动之前,在我们进行第一次转换之前,我在当时的新闻稿中说,我们将看到它在全国各地都可以使用,无论是在家中还是办公室,就像电一样,因为电是看不见的。

这是一个很美的界面。在墙上打两个洞。它的接口很简单,你插上插头就能用上电。它就像你能想象的那样看不见,用起来也很方便。在那个年代,我认为,网络就应该是这样的,就应该是那样的隐形。现在,现在的互联网不是隐形的。你在这个手机上有一个复杂的界面。所有的键盘都不一样,应用也不一样,各种功能也不一样。应该是当我走进一个房间,房间里的人应该知道我在那里。他们应该知道是我,应该知道是我。而且我应该能够用我的母语和房间里的人说话,并在弹出的显示屏上用我的母语得到回应,也许是全息图,也许是用一些手势和触觉,等等,以一种自然的方式。它应该像这样的隐形,无处不在。现在还没有,但我们正在朝着这个方向发展。

而物联网对我们有很大的帮助,因为我们开始在我们的墙壁上、办公桌上、指甲里、身体上、办公室里、汽车里部署嵌入式技术,这些都有执行器、传感器、显示器、麦克风、扬声器、摄像头、逻辑、内存所有这些功能,所以我应该能够自然地与之互动。我是说,Siri 就是一个小小的例子。而且它已经开始实现了,但我相信它将会让普通人的交互比现在更容易实现。并让人们有了发言权,一方面有了一定的保护,一方面有了隐私,另一方面也有了扩音器的限制,你可以根据所讲的内容,来限制你的音量。

互联网的伟大之处在于,它使每个人(无论贫穷,肮脏或渺小)都拥有一台笔记本电脑和互联网,可以匿名,无偿,毫不费力地将语音立即传播给数百万人。

好吧,这也是黑暗面的完美配方。您将一个恶意人员放置在那里,他们会滥用它。我相信,如果我们提供适当的说话能力,并且不会被虚假新闻淹没,那么有很多方法可以防止出现这种情况,因此,我们需要一些检测器。我认为,A(隐身)和B(像分布式账本一样,一切都可以在其中进行研究和评估)将帮助我们建立一个我们希望在互联网诞生之初提供的世界,互联网是免费的,道德,共享,开放,可信赖和无形。


Q11 : 那么,在这样的活动中,智能空间会有什么变化,是获得新的动力,还是因为只是基本的互联互通而退居次席?

LK:这是一个有趣的问题。我认为它会继续部署下去,因为我们会在较少的环境中花费时间。如果我们花在办公室里的时间比较少,办公室里有很多高速打印机和好的机器,那么我们会希望中央公园也能有这种功能。早在 70 年代初,我会展示一张我从 Datamation 杂志上拿到的照片,一个女人坐在椅子上,在中央公园的中央,坐在一个便携式的终端上,进行通信,没有电线,没有电源,也没有有线通信,全部都是无线的,那时候的 70 年代,都是无线的。于是,物联网和无处不在的接入就出现了。

Datamation上世纪 70 年代,Kleinrock 曾经给学生们看了一张来自《Datamation》杂志的照片,照片中一个人在中央公园里进行无线计算,那是在 WiFi 和笔记本电脑还没有出现的时候,他就已经开始了。他认为,随着办公室也许永远不会再回到过去的样子,他认为世界可能会比以往任何时候都更多地走向这种游牧式计算的未来。


Q12:因此,您说的是,鉴于电子行业在相对温和的时期内物联网激增,也许在这种前所未有的压力时期,物联网会得到持续推动?

LK:胁迫和非自然环境。我们的车可以拥有它。您的办公室可以拥有它。但是,您的房屋,自行车等可以吗?好吧,我们已经开始部署这些东西。但是物联网的问题是最大的问题,就是隐私和滥用。如果您考虑一下,即使 Siri 也是一种滥用。还有 Alexa 和其他类似产品。现在,这台电脑可以窃听我们正在进行的对话,并且可以立即发送给克里姆林宫。


Q13:Mobby 是尝试解决其中一些问题的一种方法。还有其他需要发生的事情吗?

LK:我认为,赋予人们权力的工作已经开始发生,工具不存在,但是一旦他们能够以更受信任的方式进行交互…… 信任就至关重要。区块链世界的确一方面花费了大量时间谈论信任,另一方面却针对恶意用户生存。与信任相关的是声誉的概念,我们正在研究如何将声誉作为无形 Internet 中的一流实体。


Q14 :区块链是你在加州大学洛杉矶分校的连接实验室正在研究的事情之一?

LK:是的。连接实验室不仅是区块链领域的温床,也是所有连接领域的温床。加州大学洛杉矶分校连接实验室是一个新成立的研究中心,致力于塑造互联网和计算机网络的未来。它是一个合作、跨学科、开放的研究环境,有一个基本的主题,而这个主题就是连接性。


Q15:连接实验室的更广阔的愿景是什么?

LK:加州大学洛杉矶分校连接实验室旨在提供一个环境,支持在所有关于连接性的前沿技术方面的先进研究,并将该研究的成果惠及全球社会。该实验室的广泛议程将使教职员工、学生和来访者能够在不受外部强加的范围和风险限制的情况下,进行自己选择的研究挑战。它将从加州大学洛杉矶分校作为互联网发源地的基础性角色中汲取灵感。

我的目标是让它成为一个高度跨学科的合作环境。不仅与研究生和教授们合作,还与整个校园里的本科生,在人文和商业、社会学和医学方面。如果你只专注于工科,你会变得太狭窄了。

加州大学洛杉矶分校连接实验室的资金来源是致力于推动社会对先进网络技术的使用和理解的个人或团体捐赠的。我们的首届捐赠者是 Sunday 集团,它慷慨地提供了资金,用于创建、运营和捐赠加州大学洛杉矶分校连接实验室。

现在它已经关闭了,很明显,因为大流行病的缘故我们不能去那里。如果你到了加州我们会带你去看看这个设计精美的合作研究实验室。


Q16:那么这一切在当下有没有什么变化?这对这个过程有什么影响吗?

LK:嗯,我们这个新的实验室还没有完全挤满人。我的研究生们在那里工作。我们正在研究区块链技术、声誉系统、网络控制、物联网、AI、密码学和安全问题,以及所有与连接相关的东西。我们正在招收更多的研究生,我们邀请了加州大学洛杉矶分校的区块链人士来使用它,让他们在那里和其他教师或学生一起度过他们的时间。现在由于疫情它已经关闭了,现在校园不允许进入。


Q17:但大家还是可以远程做一些工作?

LK:哦,他们都可以。我和我的学生们一直都在 Zoom 上工作,就像我现在和你们一样。实验室还没有完全开放,一些装修要到一月份才完成。


Q18:这是意料之中的事情。今年秋天会有什么情况?

LK:嗯,关于他们是否会在秋季开放校园,还有些疑问。对于今年的春季一切都已经上线了。校园会慢慢开放,一旦真正意义上的安全了,我们就会开始让学生回来。我相信学生们会很快回去。我想小心翼翼地把学生送回去,因为我很担心他们。但我必须承认,他们在家里表现得很好。但他们应该很孤独。


Q19:在学术方面,您曾是克劳德·香农的学生,是一位高耸入云的人物。在他身上,有哪些品质让你印象深刻?

LK:很棒的人。Shannon 所做的事情很了不起。他看待信息的时候,你所传递的信息有多少不确定性。他从不谈论信息的价值或应用。所以他的理论与应用无关,这使得他的理论非常笼统。偶尔他也会被批评,因为他没有给出纯数学证明,被数学家们认为是坚实的。在某些情况下,他们是有道理的。但是,他总是说得很对。他的辉煌是无可比拟的。


Q20:你觉得,随着时间的推移,你是否感觉到,是什么让他成为了你的欣赏对象?

LK:是的。哦,这完全影响了我看待研究的方式。你走进这个人的办公室,他是一个伟大的数学家。从某种意义上说,他也是个伟大的工程师 他在做什么?他一手拿着差速器齿轮,另一手拿着瑞士军刀 拧开齿轮。

他很实际他想知道事情是如何工作的,他想知道他的手脏了。所以他有直觉,不仅是对机械的直觉,而且对数学的直觉。所以他能把物理的直觉和数学的精确结合起来。而这种结合是非常有价值的。而事实上,这让他觉得,如果我得到了这个数学结果,那就好了。那是正确的。

我已经证明了这一点。它是什么意思?它在告诉我什么?我怎样才能扩展它?这里的教训是什么?是否有一个原则被暴露?现在,这就是我做研究的方式。我问这些问题。而我从小就是一个修理工,与收音机、电子产品、模型飞机和解谜打交道所有这些直觉的建立者,都训练了我看问题的能力。


Q20:继续追问,换句话说。

LK:是的。直到你得到一个直觉,然后你就可以使用。我让学生进来,我会给他们系统评估。而现在有了非常精密的计算机,他们可以太容易地模拟系统,然后得出数值性能,吞吐量与负载的对比。

所以我说等一下,现在,为什么这部分看起来像一条直线?这个斜率对你来说意味着什么?两条线相交的地方的截距是什么意思?那有什么意义呢?渐变线是什么?为什么会从这里开始呢?他们说,「我模拟过了」。我说,如果我把吞吐量增加一倍,结果会是什么呢?「好吧,我再模拟一次」。我说,你失败了! 我的意思是,因为他们不理解。


Q21:这种能力是什么?

LK:好奇心,还有直觉,不只是得到答案,不只是考试得分。而是理解数字在告诉你什么。


Q22: 听起来,这些都是可以在Connection Lab上收获的东西

LK: 有其他不同专业的学生在身边,与你互动,这才是真正的好处。我记得我在麻省理工学院读研究生的时候就有过这样的经历。那时候都是电气工程,但有很多双电的品种。而我的同学们,很多都是外国人,在那个年代,我们就是从各处取材。我记得我的两个同学,一个叫 Jacob Ziv 的以色列人,一个叫 Tom Kailath 的印度人,现在都很成功,他们在完全不同的研究领域。我记得他们会走到黑板前,互相教授对方的专业。只是一对一的,他们的专业和他们的研究, 他们会互相批评对方。那是一个很好的环境,只是擦着手肘,学习。在这种环境下,你不可能做到这一点,你看。

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