课程活动指导
本课程的目的在于促进对下一代高性能处理器体系结构相关研究问题和发展机遇的深入讨论。课程的成效和你最终的学习成绩将取决于你对课程的热情参与……
课程中每位学生将相互指导,互相学习,负有以下的责任:
¨ 每次课前阅读指定的论文
¨ 参与每次的课堂讨论
¨ 主持一次课堂讨论
¨ 记录一次课堂讨论,形成读书报告
¨ 申请一个项目
¨ 完成一个小型课程项目
¨ 撰写一篇模拟研究论文(技术评价报告或文献综述,应用调研报告)
下面对每个活动给出详细的建议.
如果课前不做认真的准备, 我们的课堂讨论将变得毫无成效. 必须事先阅读为每次课指定的必读文献(标记为R). 如果本次课的题目你很生疏, 可能需要读一下背景文献(标记为B). 如果你时间宽裕或对这次课将讨论的题目有兴趣, 你可以研读进一步的阅读文献(标记为F).
在阅读和总结一篇论文时, 你须理清以下内容:
¨ 论文试图解决/说明/刻画(solve/indicate/characterize)的问题(problems or issues)。
¨ 这个问题的重要性和相关的研究工作。
¨ 论文工作的创新性贡献(实际的或声称的, 需要你做判别和鉴定),新的或有意思的思想。
¨ 对论文工作的评价:仔细研读他们声称作出的贡献和所做的假定、实验方法、对数据的分析以及写作风格, 然后评价论文的主要优势和不足是什么? 本文的概念或方法是否有什么不清楚甚至错误的地方?
¨ 进一步的工作: 这项工作的自然扩展和改进是什么? 你能对此工作做何改进?或者, 我们能否对其它感兴趣的问题采用类似的研究方法?
¨ 本文的工作与相同主题或已讨论过的论文有何关系?
要求:
¨ 如果你是该题目的讨论主持人, 你需将所有这些内容总结出来, 写成约3页(A4, 5号字)左右的论文总结.
¨ 其它参与讨论的人,课前至少要阅读本次课要讨论文献的摘要、引言、相关工作和结论部分,思考并列出拟提出讨论的问题。
论文的研读可参考如下技巧:
¨ 先阅读摘要、引言、相关工作和结论部分. 这将帮助你了解论文提出要解决的问题是什么, 作者对此问题的基本看法, 论文得到的结果。引言或相关工作部分通常包含与该问题有关的一些背景材料, 如果你对该问题不熟悉, 能够从这里获得对此问题的一般性了解。
¨ 将论文的其余部分读两遍。 第一遍是快速阅读, 试图获得论文的大致思路, 主要思想的发展, 对数据的分析方法. 第一遍可圈出一些数学公式, 但不要试图马上能理论它们。 一旦掌握了这些信息, 再读第二遍, 这时才关注一些细节问题。
¨ 画线/加亮论文的重要部分。 这样你就不必每次都要读整篇文章, 课前你可以快速把这些要点再过一遍, 以利于课堂讨论。
¨ 在论文的页边空白处记下你在研读论文时涌入大脑的注释和问题: 包括重要的见解, 可疑的成果或技术声称, 与其它题目有关的问题, 改进某种技术的途径等等. 这对课堂讨论将十分有益。
¨ 一边读一边写下论文总结的大纲(建议用Powerpoint), 这将帮助你记住已经读过的内容。
¨ 查找重要的或可能被忽略的参考文献。你可能要检查一下有谁或如何引用了本文的工作. CiteSeer (http://citeseer.nj.nec.com/cs) 是一个非常重要的资源,能够对此提供支持。
本课程组织成对下一代高性能处理器体系结构一系列高级研究题目的圆桌讨论. 参加课程的所有教师和学生都要积极地相互学习和指导. 如果你只喜欢单向讲授方式的课程, 你可能不该选修这门课.
本课程希望你出席所有的课堂讨论并精心地做好每一次的课前准备. 如果不做好课前准备,你在课堂上就会一片茫然. 事先研究为每个题目指定的必读文献. 你的课堂贡献在于评论或提问. 这里给出我们希望看到的积极参与课堂讨论活动的例子:
¨ 就某个不清楚的问题、思想或技术提问; 如果你不理解某个东西, 而别人也不理解, 这可能意味着有一个好的研究机遇。
¨ 解释一个似乎不清楚的问题, 或者提出一个值得讨论的问题。
¨ 就某个题目提出一个新的思想, 并试图将它们发展成一个具体的技术。
¨ 认识到并提出当时多数人都忽略的重要问题。
¨ 就所提出的思想做支持或反对的论述; 使用定性或定量的论据来支持你的观点。
¨ 等等
总而言之, 希望你在课堂上能很活跃. 在课堂讨论中,所有的论点或想法都无所谓正误或好坏, 你只需尽可能地把你的想法和问题清楚地说出来. 但是, 你应该礼貌行事, 并切中论题. 记住我们是在讨论问题, 不是在搞辩论赛:)……
I组的每位学生都要主持一次课堂讨论. 第一次课将安排好每位学生负责主持讨论的题目. 如果选课的学生较多, 将分组完成这项任务.
课堂讨论前的准备工作:
¨ 仔细阅读为本次课指定的必读文献,并鼓励该论题的讨论主持人研读背景文献和进一步阅读文献.
¨ 对每篇必读文献准备一个精辟的总结(DOC格式). 课堂讨论过后, 这个总结将与课堂讨论记录集成为一个读书报告.
¨ 准备一个课堂演讲(PPT格式)用的“总结性报告”, 作为讨论的起点. 这个报告应包括以下内容:
(1) 论文中提出研究的所有问题,为什么要研究该问题,你认为该问题是否重要,为什么?
(2) 综述论文所做的原创性工作: 包括解决问题的主要思想, 研究方法(理论分析和实验验证), 难点问题, 所取得的成果, 所做的结论等. 尽量多用图,表,例子帮助说明问题(可以从论文中拷贝).
(3) 评价论文的贡献和水平: 包括优势和不足之处. 描述尚未解决、有待进一步研究的问题.
(4) 提出自己的观点、见解、问题等。
你可以假定你的同学都已经通读过这篇论文, 所以第一遍“总结性报告”时不必讲得太细.每篇论文的报告应控制在20分钟之内, 演讲一律采用计算机投影, 辅以黑板板书. 在纸上写下准备解释的一些细节问题. 在讨论过程中,可能需要你就文献中的某些关键技术思想做更深入的介绍,以防讨论因缺乏对问题的了解进行不下去(因为确有很多同学课前没有按要求读过文献,甚至一个字也没读过!)。所以你还需要准备一个详细的“原理性报告”,用于澄清和解释一些细节问题. 对这些问题准备一些图表, 必要时可以把原文的图表直接调出来说明.
这里是一个演讲报告的例子, 希望你的报告质量能超过它.
课堂上的工作:
¨ 做一个简明精辟的“总结性报告”,介绍论文工作。
¨ 主持讨论. 你可以提出一组令人感兴趣的问题来引发讨论. 这里是一些例子:
Ø 这个题目进一步的工作是什么? 是否还有什么地方我们可以改进? 如何改进?
Ø 是否有更好的方法能解决同样的问题?
Ø 这个问题是否是下一代高性能处理器体系结构需要解决的关键问题? 我们能否采纳或改进它们使之变得实用?
Ø 有关这个题目的思想与课程中讨论的其它问题存在怎样的联系?
¨ 调节讨论. 你可以就文献中的某些关键技术思想做详细的“原理性报告”,帮助大家进一步理解问题和将讨论引向深入。记住, 你的目的是要引导讨论,而非控制它. 当讨论切中要害或者你相信我们已经跑题的时候, 适时地提出问题或者施加你的影响. 不能指望讨论总能按你预期的计划发展, 因为我们希望讨论中能有意想不到但令人感兴趣的思想提出.某些情况下, 教师可能会干涉你的作用, 把讨论引向一个特定的方向, 或者保证我们不会忽略一个要点. 别把这种情况看成是你主持讨论的失败. 如果教师干涉太多, 请你不客气地提出来.
课堂讨论过后:
与做课堂讨论笔记的同学合作,将你的论文总结和演讲报告材料与课堂讨论笔记合成一份电子版的读书报告(DOC格式)交给我. 我将把它贴在课程主页读书报告版上.读书报告的篇幅根据具体阅读文献量和个人的理解程度来决定,A4 幅面6~20页不等。
如果需要, 我们可以在课前讨论, 为你的课堂报告提供帮助, 指出要点, 试讲一遍报告材料, 等等.
I组的每位学生都要做一次课堂讨论笔记. 第一次课将安排好每位学生负责记录的讨论题目. 如果选课的学生较多, 将分组完成这项任务.
讨论笔记必须抓住讨论的本质: 提出讨论的问题、有意义的思想、主要的论点(正反两方面的)、未解决的问题、结论, 等等. 你不必把论文在读书报告里重写一遍. 讨论的主持人将提供一个论文总结. 但是, 你应当跟踪对这篇文章的所有课堂评论(包括主持人的).
课堂讨论之后, 你应与讨论主持人合作, 产生一个最终的读书报告. 每篇论文的报告应当包括该论文的总结(要达到1页纸以上)、演讲报告的材料和课堂讨论笔记. 建议采用如下的读书报告结构:
(1) 本主题的简短介绍,解释重要的术语和概念.
(2) 论文1
总结
讨论班的评论
(3) 论文2
总结
讨论班的评论
(4) 我们还讨论的一些其它问题
(5) 结论和有待研究的问题
鼓励在报告中包括一些图表说明. 该读书报告应在学期结束时用E-mail发给我. 在某些情况下, 我在评审过报告之后, 可能要求你做些许修改.然后,我将把它贴在我们的课程主页上。
这里是一份讨论班读书报告的例子, 希望你的报告质量能超过它.
每组学生都要参与一个小型的课程研究项目。研究项目分为两类,一类是应用调研,另一类是技术评估或技术文献综述。
(1)应用调研:
调研正在出现的应用的特征. 以下需要调研的应用假定在未来的系统中要消耗大量的处理器周期, 并且是现有处理器不能很好支持的.
要求:
产生一个30分钟的演讲报告(ppt格式), 说明一个应用领域的发展趋势和对处理器体系结构的需求. 这个报告将在课堂上交流. 另外你还要写一个更长的详细“应用调研报告”(doc格式)作为研究论文提交.
我们有兴趣探索应用领域的以下特征:
Ø 应用领域的功能(他们做什么)的简要说明
Ø 数据集和工作集的规模
Ø 随数据集大小而定的计算复杂度
Ø 运算操作与存储操作的比率
Ø 存储访问模式和Cache 行为
Ø 应用固有的并行性(指令级,线程级,数据级)的类型和平衡性
Ø 在执行期间应用行为是否保持一致
Ø 当前计算机系统在处理这种应用时的瓶颈是什么(结构资源/性能/功耗/成本)
Ø 未来的扩展趋势如何(需求和功能)
Ø 具有这种应用特征的基准测试程序是什么(或者还不存在, 或者还不成熟)
Ø 有什么样的专用硬件使用了这样的基准测试程序
30分钟的报告应包括最有意义的特征, 而更长的详细“应用调研报告”应提供所找到的更完整的材料, 并列出你所用的参考文献. 对上述特征, 你可能会找到一些定量的数据, 对其它特征可能只能找到一些定性的说明, 一些好的信息来源是:
Ø 你对这种应用进行了深入的剖析(比如你已经分析了该应用的源码或可执行码)
Ø 体系结构论文, 对当前或未来的系统已经分析了这种应用的性能 (可用Citeseer查找文献).
Ø 描述了这个应用领域当前和未来发展趋势的综述性文章(可查阅期刊有: IEEE Computer, Proceedings of IEEE, ACM Computing Surveys, Communication of ACM)
Ø 在这个应用领域做工作的研究组的主页
Ø 工作在这个领域的本校研究生和教员
Ø Google(http://www.google.com)
下面列出了一些应用可能是不太成熟且难以刻划特征的应用领域, 但你不必因此而灰心, 因为这是系统研究的一般情况: 你总是试图为明天的应用来设计今天的系统.
调研分组
第 1组: 多媒体应用
例子: 3-D graphics, video compression/decompression, animation, image processing, medical imagining, image synthesis…
第 2组: 网络应用
例子: TCP/IP routing in WAN/LAN environments (control & data plane), voice over IP, storage over IP, signal and protocol processing for wireless…
第 3组: 安全应用
例子: public key encryption, private key encryption, authentication, electronic signatures, electronic cash…
第 4组: 商业应用
例子: on-line transaction processing(OLTP), data-mining, web servers, video servers, file servers, java applications servers, mail servers…
第 5组: 科学应用
例子:
weather forecast, protein folding and modeling, mechanical and chemical
modeling, radar processing, data visualization…
(2)技术评估或技术文献综述
技术评估是采用模拟实验的方法,评估一些有发展前途的处理器体系结构技术;技术文献综述是围绕课堂讨论的一个主题做技术调研。这两方面的选题应与课堂研讨的问题有关。
写项目申请是一项重要的研究能力,我们要求每个小组要为课程研究项目撰写一份详细的项目申请,模拟基金项目的申请,锻炼发现问题和制定研究计划的能力。
项目研究工作完成后,要提交一篇研究论文(应用调研报告,技术文献综述或技术评价报告),目的是锻炼解决问题和发表研究成果的能力。每个项目在期末要做30分钟的“应用调研报告”或“项目研究报告”。
这里给出文献综述和研究论文的写法。
这里是一份技术调研综述的例子。
最近更新:2008-9-1