劉鐸現(xiàn)任重慶大學“百人計劃”教授，博士生導師，香港理工大學博士。入選重慶英才計劃青年拔尖人才（第一批）、重慶市高層次引進人才、重慶市第八批高校中青年骨干教師、重慶市學術技術帶頭人后備人選、重慶市第五屆青聯(lián)委員。擔任科技部“十三五”E級計算機重點研發(fā)計劃會評專家、中國計算機學會高級會員、中國計算機學會青年計算機科技論壇（CCF YOCSEF重慶）主席（2016-2018年度）、青工委委員、信息存儲技術專委會常務委員、嵌入式系統(tǒng)專委會委員；重慶市“智能江北”專家?guī)斐蓡T、重慶市云計算與大數(shù)據(jù)協(xié)會專家顧問委員會委員。曾獲重慶市科技進步三等獎一項（排名第一），重慶大學先進工作者。承擔過國家863計劃、國家自然科學基金、華為未來終端OS存儲體系結(jié)構(gòu)研究項目等近20項。先后在領域內(nèi)國際頂級期刊和會議上發(fā)表學術論文104篇，在DAC、ASP-DAC、FCST、NVMSA等國際會議獲得最佳論文或最佳論文提名，谷歌學術引用1486次，H-index指數(shù)23。申請發(fā)明專利27項，已授權(quán)10項。目前為多個國際學術會議和期刊服務，其中包括擔任《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類國際會議評議委員會委員（TPC Member）及IEEE/ACM Trans.期刊審稿人。一直圍繞國家戰(zhàn)略及相關產(chǎn)業(yè)技術需求，開展大數(shù)據(jù)處理、智能邊緣計算、智能存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)及相關前沿技術研究，長期與華為等企事業(yè)單位合作，面向未來智能終端系統(tǒng)開展前沿技術探索研究。研究生畢業(yè)去向包括高校、華為、騰訊、國企、公務員等單位。研究方向包括：計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、大數(shù)據(jù)處理與智能存儲系統(tǒng)、新型計算架構(gòu)與智能分布式系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與邊緣計算等。
（1）新型存儲體系結(jié)構(gòu)研究
存儲技術是物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)時代中云（云計算大數(shù)據(jù)平臺）、管（物聯(lián)網(wǎng)）、端（嵌入式智能終端）的重要基礎，然而目前的存儲系統(tǒng)在高效性、可靠性、可擴展性、低能耗等方面表現(xiàn)出嚴重不足，面臨著嚴重的“存儲墻”問題：即存儲系統(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)、移動計算等日益增長的復雜應用需求對存儲系統(tǒng)提出了更嚴峻的挑戰(zhàn)。因此，本課題將研究如何優(yōu)化存儲體系結(jié)構(gòu)來解決這一問題，主要從以下方面開展研究：1） 面向智能終端、智能手機等嵌入式系統(tǒng)，利用新型非易失性存儲器（NVM），如閃存（NAND Flash）、相變存儲器（PCM）、磁性存儲器（MRAM或STT-RAM）、憶阻器（RRAM）等技術所具備的高密度、低功耗、快速的讀寫性能等特點，研究并解決嵌入式系統(tǒng)面臨的用戶體驗、可靠性、耐久性與功耗等關鍵問題；2）結(jié)合新型非易失性存儲器的技術優(yōu)勢，開展面向內(nèi)存計算、物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)應用等方面的研究，設計基于新型非易失性存儲器的訪存行為控制與管理策略，從而有效提升內(nèi)存計算及大數(shù)據(jù)存儲效能；3）研究基于非易失性存儲器的存儲系統(tǒng)控制器、文件/操作系統(tǒng)、應用軟件等各層面的優(yōu)化策略。本課題已獲得國家自然科學基金面上項目（61672116）、國家自然基金青年項目（61309004）、國家“863”項目（2013AA013202）、教育部博士點基金（20130191120030），重慶市基礎與前沿研究計劃（cstc2013jcyjA40025、cstc2016jcyjA0332），以及華為智能手機合作研究項目的資助，初步成果已發(fā)表在ISLPED、EMSOFT、ICPP、DATE、ASP-DAC、TPDS、TCAD等國際會議和期刊。
（2）機器學習與系統(tǒng)優(yōu)化
近年來，在高性能計算機系統(tǒng)上采用各類機器學習算法解決諸如大數(shù)據(jù)分析、語音/視頻識別、認知計算等應用取得了巨大成功。但是如果在傳統(tǒng)的基于CPU的計算機系統(tǒng)上進行機器學習或深度學習效率較低，并且會收到功耗、價格等因素制約，難以滿足不同應用場景的需求。與單純使用 CPU 的做法相比，GPU 具有數(shù)以千計的計算核心、可實現(xiàn) 10-100 倍應用吞吐量，因此 GPU 已經(jīng)成為處理大數(shù)據(jù)的處理器。因此，本課題主要開展面向深度學習的系統(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)絡的壓縮；2）分布式學習理論與系統(tǒng)。針對集群資源受限與數(shù)據(jù)分布不平衡等關鍵問題，研究自平衡的分布式深度學習框架與理論，探索同步更新與異步更新相結(jié)合的分布式訓練模型，研制抗復雜數(shù)據(jù)分布的高精度自平衡分布式深度學習框架；3）低功耗深度學習加速計算架構(gòu)。針對目前深度學習實現(xiàn)能耗過高的問題，研究擺脫基于GPU的新型深度學習計算架構(gòu)，研制基于FPGA實現(xiàn)學習算法以及高效數(shù)據(jù)讀取的專用架構(gòu)，為各類高移動、外太空場景提供實現(xiàn)自我學習，自我演化能力的低耗易用的“大腦”支撐。
（3）邊緣存儲及大數(shù)據(jù)處理
近年來，物聯(lián)網(wǎng)與邊緣計算技術在各行業(yè)領域蓬勃發(fā)展并逐步成為運營商的基礎類業(yè)務，時時刻刻產(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)生價值是物聯(lián)網(wǎng)與邊緣計算技術發(fā)展的關鍵。本課題將主要圍繞物聯(lián)網(wǎng)的信息現(xiàn)場感知、匯集及后端大數(shù)據(jù)處理及應用開展研究工作，主要包括以下幾方面：1）物聯(lián)網(wǎng)終端的可持續(xù)綠色計算技術與環(huán)境自適應智能感知學習技術；2）物聯(lián)網(wǎng)終端的泛在接入與異構(gòu)多源信息現(xiàn)場處理；3）軟件定義的物聯(lián)網(wǎng)平臺與開放式物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)；4）物聯(lián)網(wǎng)平臺基準測試與性能評估指標體系的建立；5）面向物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)特征的海量數(shù)據(jù)存儲與快速處理技術。
（4）智能終端虛擬化技術研究
智能終端虛擬化技術可以為個人隱私、企業(yè)管理及公共安全等領域應用構(gòu)建安全可靠的系統(tǒng)環(huán)境，是未來智能終端技術發(fā)展的新方向。近年來，三星、ARM、VMware、IBM、Red Bend等機構(gòu)針對智能手機、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)等應用領域相繼提出了智能終端虛擬化解決方案（Mobile Virtualization，以下簡稱終端虛擬化），通過虛擬機監(jiān)控程序（Virtual Machine Monitor, VMM或Hypervisor）控制多個虛擬機相互隔離地運行于同一終端，實現(xiàn)數(shù)據(jù)相互隔離以抵御安全風險或解決新的應用需求。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的資源需求，并保證實時性、高能效及用戶體驗是迫切需要解決的關鍵問題。因此，本課題主要從以下方面開展研究：1）研究智能終端虛擬機行為感知的智能化內(nèi)、外存管理方案，使各虛擬機能有效利用內(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的實時任務調(diào)度技術，提升系統(tǒng)響應及用戶體驗；3）研究智能終端虛擬化平臺的可靠性技術，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設備的原型驗證平臺。本課題已獲得國家自然科學基金面上項目（61672116）、重慶市基礎與前沿研究計劃（cstc2016jcyjA0332）等項目的支持，初步成果已發(fā)表在DATE、ASP-DAC、TCAD等國際會議和期刊。
[1] 本科生課程：《計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》雙語教學（2013春-至今）
[2] 研究生課程：《科學研究方法與論文寫作》
[1] 國家自然科學基金面上基金項目，項目負責人，智能終端虛擬化環(huán)境中新型存儲系統(tǒng)管理與優(yōu)化關鍵技術研究，項目編號61672116，2017.01.01-2020.12.31
[2] 橫向科研項目自然科學類項目，項目負責人，“未來終端OS存儲系統(tǒng)研究”，項目編號H20180528，2018.7.4-2019.7.04
[3] 橫向科研項目自然科學類項目，項目負責人，“集群運維、健康管理軟件”，2018.8.01-2019.11.01
[4] 重慶市基礎與前沿研究計劃項目，項目負責人，移動智能終端虛擬化環(huán)境下的存儲管理與優(yōu)化關鍵技術研究，項目編號cstc2016jcyjA0332，2016.07.01-2019.06.30
[5] 華為技術有限公司合作項目，項目負責人，智能手機內(nèi)存與存儲系統(tǒng)軟件可靠性研究，項目編號YB2014120095，2015.03.12-2016.01.01
[6] 教育部高等學校博士學科點專項科研基金，項目負責人，基于相變存儲器異構(gòu)主存的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化關鍵技術研究，項目編號20130191120030，2014.01.01-2016.12.31
[7] 國家自然科學基金青年基金，項目負責人，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)化技術研究，項目編號61309004，2014.01.01-2016.12.31
[8] 重慶市基礎與前沿研究計劃項目，項目負責人，面向嵌入式系統(tǒng)的PCM/DRAM混合型內(nèi)存優(yōu)化技術研究，項目編號cstc2013jcyjA40025，2013.08.30-2016.06.30
[9] 國家自然科學基金面上基金項目，項目主研人，基于非易失性內(nèi)存的新型體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)優(yōu)化關鍵技術，項目編號61472052，2015.01.01-2018.12.31
[10] 科技部國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)，項目主研人，面向大數(shù)據(jù)應用的新型內(nèi)存計算系統(tǒng)軟件及關鍵技術，項目編號：2015AA015304，2015.01.01-2017.12.01
[11] 重慶市基礎與前沿研究計劃項目，項目主研人，基于大數(shù)據(jù)備份的數(shù)據(jù)去重技術研究，項目編號cstc2016jcyjA0274，2016.07.01-2019.06.30
[12] 重慶市應用開發(fā)計劃重點項目，面向新疆地區(qū)安全需求的電梯安全綜合管理系統(tǒng)，項目主研人，項目編號cstc2014yykfB0219，2014.09.10-2017.10.01
[13] 科技部國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)，項目主研人（子課題負責人），基于新型非易失性存儲器的“統(tǒng)一內(nèi)外存”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其關鍵技術，項目編號2013AA013202，2013.03.19-2015.01.16
[14] 重慶市科技攻關計劃重大項目，項目主研人（子課題負責人），基于非易失性存儲器的“統(tǒng)一內(nèi)外存”的新型系統(tǒng)縫構(gòu)與關鍵技術，項目編號csct2012ggC40005，2013.01.10-2015.06.30
[15] 華為技術有限公司合作項目，項目主研人，多核軟件并行化低功耗分析和評估技術研究，2014.01.13-2014.12.31
[16] 教育部高等學校博士學科點專項科研基金，項目主研人，基于溯源感知的重復數(shù)據(jù)刪除存儲系統(tǒng)關鍵技術研究，項目編號20130191120031，2014.01.01-2016.12.31
[17] 華為香農(nóng)實驗室SOW項目，2013年9月至2014年9月，項目主要參與人。
[18] 香港創(chuàng)新及科技基金（ITF），2011年6月至2013年5月，項目副負責人。
[19] 香港研究資助局優(yōu)配研究金GRF，2009年至2011年，項目參與人。
[20] 香港研究資助局角逐研究用途基金CERG，2008年至2011年，項目參與人。
[1] 科技部重點研發(fā)計劃“高性能計算”重點專項評審專家（2016）
[2] 中國計算機學會青年計算機科技論壇（CCF YOCSEF）重慶主席（2016-2018）
[3] SCI國際期刊《Journal of System Architecture》編委（Associate Editor）（2018-至今）
[4 ]中國計算機學會信息存儲技術專委會常務委員（2019-至今）
[5] 中國計算機學會高級會員（2016-至今）
[6] 慶市第五屆青聯(lián)委員（2018-至今）
[7] 重慶計算機學會高性能計算專委會秘書長（2019-至今）
[8] 中國計算機學會嵌入式系統(tǒng)專委會委員（2018-至今）
[9] 中國計算機學會普適計算專委會委員（2014-至今）
[10] 重慶市“智能江北”專家?guī)斐蓡T（2018-至今）
[11] 重慶市云計算與大數(shù)據(jù)協(xié)會專家顧問委員會委員（2018-至今）
[12] 美國計算機學會（ACM）會員
[13] 國際電氣與電子工程師學會（IEEE）會員
[14] 擔任多個CCF A類、B類國際會議技術評議委員會委員（DAC、ICPP、IPDPS、ASP-DAC等）
[15] 擔任多個國際學術期刊審稿人（TC、TPDS、TCAD、TODAS、TECS、JSA等）
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