學思歷程中的點點滴滴
洪士灝 2009.05
台大電機系1989年畢業系友
美國密西根大學資訊工程 博士
現任台大資訊工程系助理教授
台大電機系1989年畢業系友
美國密西根大學資訊工
現任台大資訊工程系助理教授
由於電機系江簡富 教授和資工系呂育道主任的鼓勵，很榮幸有這個機會在此與系友們分享個人學思歷程的點滴心得；班門弄斧與野人獻曝的部份，還請大家一笑置之。
人不輕狂枉少年
自幼家父任職於電信局，曾不只一次告訴我：『你以後還是作工程師好，工作單純，憑能力做事，可以不需要招惹是非。』父親在過去動亂頻繁的時代，在數萬人的大單位裡，深知要做到『不沾鍋』，非常不容易；他也預見高科技時代中，工程師所扮演的重要角色。更何況，以我自幼桀傲不馴的個性，若非父親耳提面命，恐怕會走的辛苦。當時的我，特別喜歡科幻新奇的事物，自然選擇了理工之路。走在符合心性的道路上，至今雖然無所成就，但是頗為愉快，這都多虧父母的栽培與支持。
考上建國中學，正是Apple電腦流行的時候。在友人家中，生平第一次見到電腦，像是看到『世間最好玩的玩具』! 如著魔般，回家後馬上央求父親買電腦，自此與電腦結下不解之緣。高一時，每天上課時偷看電腦書，放學後走到重慶南路書店看原文電腦書，或是跑光華商場跟玩家交換『資訊』。其間參加『建中電子工藝研習社』，結識了一群熱衷電腦的同好，包括自行設計電腦語言與編譯器的翟本喬學長（後來是Google開創期間研發server平台的關鍵人物），以及對Apple的瞭若指掌，能反組譯6502處理器機器碼（machine code）的呂正平、張正豪、徐信麒學長。整個暑假，我和這群人待在電腦室裡準備全國高中科學展覽競賽，因此獲得我高中生涯唯一的獎狀，也算是不辜負那一段學習的日子!
呂張兩位後來進入台大電機就讀，在大學時還常見面；而信麒兄後來與我在師對抗演習的電腦兵棋室裡並肩作戰一個月。此謂相逢自是有緣，人生何處不相逢？
對電腦和其他『玩物』的迷戀，換來的是課業的悲劇。不把課業當回事，認為已經是電腦時代了，怎麼食古不化，還在背誦抄寫。於是，高一上的國文、歷史、地理三個科目理統統當掉。高二時迷戀上攝影，請大量公假幫高三畢業班編紀念冊，在學校內外到處拍照片，或是躲在在暗房洗照片；還有對古典音樂的著迷，唱片一張接一張的買，幾乎到了玩物喪志的地步。還好，周遭的師長，不斷地關照著我，讓我在高三時得以醒悟，進而勉勵自己: 『為了更澈底更廣泛的玩，我必須考上台大電機或資訊系不可』。這個想法，將我的玩心轉化成學習與成長的動力；直到現在，我還是如此童心未泯!
回顧往事，雖是『人不輕狂枉少年』，但著實為自己捏把冷汗。在成長的歷程中，我結交許多有趣的朋友，全心投入和發展個人興趣，卻也帶給師長莫大的擔憂。還好，從小到現在，總是在我生命中各個轉捩點上，遇到啟發我的人，真是幸運!步入中年後，對此中因緣逐漸有所體悟，才開始轉化自己輕狂的習性，期許自己善盡人師之責，不負師長的辛勞。
大學生涯
大學時期（1985-1989)，我故態復萌，追逐新鮮刺激。新生訓練時遇見建中電研社的呂正平學長，進入『台大火箭研究社』。在這個座落於農藝館對面，許多人每天經過、很少人知道裡面在搞什麼的怪異社團裡面，社員的夢想是發射火箭:化工系的同學調配火藥製作火箭燃料、機械系的同學用工具機和鋼管製作火箭機體、電機系的負責撰寫電腦程式計算彈道和輔助火箭設計。雖是不切實際，但在火箭社幾年，我學到『工程』的概念，勤於動手做實驗，養成廣泛涉獵科技知識的癖好。
彷彿高中時代重演，我對通識科目總是興趣缺缺，大一當掉了幾門課，也不以為意。時常跑中華商場買電子元件回社團裡製作電路板，或是泡在計算機中心裡『研究』(hack)當時的VAX系統，或是裝修PC和Macintosh。由於個人興趣，大一時自修電子學和計算機結構，奠定我專業的基礎。後來大量選修有興趣的研究所課程，四年總計修了178學分，如倒吃甘蔗，大學生涯是越來越有趣。我想，能考上愛好的科系，甚至在工作中，不斷鑽研自己感興趣的學問和知識，實在是人生一大樂事。
台大電機，藏龍臥虎。看到同學卓越天賦，我在日後便不汲汲營營地與人競爭名利。我發現，在人才濟濟的系上，大家各憑本事，砥礪切磋，後來大都找到自己與眾不同的定位。鄭文燦同學擔任班代時即顯露出高超的政治智慧，也很清楚自己追求的是什麼，因此在大二就轉到社會系，如今在政壇上大放異彩；第一名畢業的賀培銘同學後來從事物理學研究，目前在台大物理系任教；駱明慶同學轉念管理學院，而後任教台大管理學院；『王排』王耀庭同學，在美創業有成；顧孟愷同學在Broadcom事業有成後回到台大在資工系教書；陳信樹和林宗男在台大電機系教書，當然還有許多優秀的同學，在各個領域上發光發熱，在此無法一一列舉。今年（2009）是我們這屆畢業二十年，已在籌備同學會，或許未來有專文介紹我們這屆同學的動態。
由於選修許多課程，認識許多系上的老師。大二開始，我嘗試將電腦能力用於『正途』，設計嵌入式控制系統，參加教育部『微電腦硬體設計競賽』得獎；大三時毛遂自薦加入
在密西根大學的八年
大學平均成績雖然不佳，但專題研究老師的推薦，加上學業成績一年比一年好，使我能夠申請到密西根大學（University of Michigan, Ann Arbor）這個不錯的學校。(現在我也常用自己的例子來勉勵成績不好的學生)。我在密大總共待了八年，第一年時，曾經為了研究通訊系統還是電腦而猶疑不決，後來決定念電腦科學與工程（Computer Science and Engineering）。第兩年拿到碩士學位，在第六年
在美國留學期間，開始學習獨立生活，然而並不寂寞。許多大學同窗不約而同到密大『續攤』，先後大概有不下十位之多。加上前後屆十多位的學長學弟，及其他學校來的台灣同鄉，雖在冰天雪地的北國，也常有人情溫暖。剛去時，每位同學都經濟拮据；我充當大廚，帶領幾位同學周末大半天料理出七八道中國菜，製作出大家接下來一整周要吃的便當；一年下來，我的廚藝大幅長進，受到好評；大伙兒後來生活都過得不錯，但還時常舉辦pot luck，想必是緬懷那段艱辛的日子。我很贊成現在的學生出國念書，除了專業學習之外，接受異國文化的薰陶，也培養獨立的氣質。
這段日子裡，與指導教授Edward S. Davidson的互動經驗，以及目睹多位大師的風範，是我最大的收穫。當時在密大『高等計算機結構實驗室』（Advanced Computer Architecture Lab）的教授陣容極為堅強， 除了 Ed（大家都如此親切地稱呼他）之外，還有John Hayes, Yale Patt, John Meyer等重量級的IEEE Fellows，在計算機結構百家爭鳴、百花齊放的1990年代，使我視野大為開闊。密大有一流的計算機網路與高速電腦，也讓我的研究得到充分的支援。
Ed非常平易近人，處處為學生著想，即便再忙碌，每週仍然與我單獨會談一小時以上，惠我良多。他從不催促我的研究進度，反而是謙遜地說從我這裡學到不少，而且跟我談話非常愉快。我回台大教書之後，才覺得指導學生不容易！每每在遇到瓶頸時，想起Ed對我虛心的聆聽和盡心的指導，便能將心比心、耐著性子地去看到學生的優點。我想，Ed的身教言教，不僅是研究教學，在作人處世方面，更是我終身學習的典範。
我研究主題是平行計算（Parallel Computing）系統的效能最佳化。80-90年代，對平行計算充滿熱情與夢想，許多人被平行計算這股熱潮沖昏頭，日本的第五代電腦計畫就是最明顯的失敗案例之一。許多研究標榜使用超過千顆的處理機，特別設計的平行電腦語言，複雜的自動平行化編譯器技術，企圖解決大型的問題。然而，Ed的研究團隊嘗試解決那些被忽視的根本及實用性的問題，例如：平行計算程式與平台的互動關係，平行計算系統效能的評估與解析方法，平行計算程式效能的最佳化方式等等。這些在當時並沒有人做出整體性的探討，後來成為我的論文題目：平行應用程式的最佳化(Optimizing Parallel Applications)。
在我的論文中，我提出一套系統化的法則，搭配我所研發的工具，探討平行計算實務上會遇到的諸多問題，評估個別問題對系統整體效能產生的影響，以此找尋合適的最佳化方法。基本上，我認為一個瞭解平行計算並且懂得使用上述系統化的法則的專家，能夠解決許多自動化技術所無力解決的問題，讓平行電腦的能力得以充分發揮。我的論述，涵蓋解決複雜問題的哲學，以及能夠幫助專家解決問題的各種技術。這個研究主題，有太多問題要解決，有太多技術需要開發，因此我到現在都持續地在進行研究。
在攻讀博士期間，由於強調實務，我僅僅發表幾篇會議論文。幾度想寫些小品文章投稿，都被Ed勸阻，認為沒有必要，他說："Paper is cheap"。Ed希望在有生之年能看到平行計算技術落實在普遍的應用上。由此，我看到這個領域大師所看重的是解決真正重要的問題的技術，以及論文的品質與應用性，絕非論文的產量。另外，同學都認為Ed深怕我們不夠嚴謹的論文發表出去，會毀壞他的名聲；這也讓我對論文發表，一直保持戒慎恐懼的心態。
十多年後多核心處理機已成為主流的今日，平行計算的技術仍舊是差強人意，包括作業系統在內許多的應用，都無法順利的利用到多核心的優點。如今，大多數程式設計師仍然不懂得平行程式設計，自動平行化技術仍舊是非常不成熟，學術界和業界對此仍是沒有完整的解決方案。台灣有優秀的人力資源，何不教育訓練平行程式設計人才來開拓這個方興未艾重要領域? 這是我這幾年積極努力的目標之一。
SUN Rise, SUN Set
90年代末，Internet Business盛極一時，資訊科技人無不心懷淘金夢。我也不例外，興沖沖到加州矽谷就業。找工作不成問題，去那一間公司？有人喜歡去新成立的小公司（Start-ups） 打拼，而我選擇去大型公司深造，想再去學一些技術。當時HP和 SUN是矽谷最大的兩家電腦系統公司，在商用電腦伺服器（Enterprise Servers）產業中，僅次於IBM。在兩家公司『競標』之下，我選擇去SUN，原因是SUN的這個研發團隊隸屬工程(Engineering)部門，擁有非常多的設備和資源。如果去HP Labs的話，大多就是做基礎研究發表論文，工作較為輕鬆，但是我擔心學不到新東西。
SUN是系統製造商，整個系統所需具備的硬體和軟體，幾乎都有自己的產品，例如著名的SPARC處理機、工作站、伺服器、週邊設備與儲存系統、Solaris Unix作業系統、Java跨平台程式語言、商用中介軟體 （Middleware），甚至 OpenOffice。在業界中，大概只有IBM有類似營運哲學。早先的HP也是如此，但後來HP放棄自己的處理機和作業系統，被當時SUN的CEO Scott McNeally嘲笑是個印表機公司。SUN始終堅持走自己的路，即使日後業績不佳，依然積極投入資源從事技術研發。因此，許多一流的工程師留在SUN工作，為的不只是高薪，而是SUN的科技人為本的文化。
我在2000年進去工作時，SUN的聲望和股價可以說是如『日』中天，對HP和IBM造成極大威脅。然而，2001年的911事件對全美國產生重大的衝擊，隨後Internet Business泡沫化，SUN的股價一直滑落。我在2005年離開公司，股價已不到2000年時的五分之一。(2009年，SUN被ORACLE併購)。在這個過程裡，一方面，我充分感受到業界的競爭壓力和職場的風風雨雨；另一方面，我嘗試學習平常心做事與不去計較利害得失的心態，反倒別有一番心得。
我在PAE (Performance and Applications Engineering) 團隊工作。雖是工程部門，但PAE不負責主要的產品設計研發，而是著眼於改進系統整體的效能。公司營運不佳，需要提高競爭力，PAE的能見度（visibility）逐年提昇。傳統的產品研發，以設計者（designer）為中心，成敗由設計團隊負責；設計者或是閉門造車，或是欺上瞞下，做出效能不佳的產品，發現時已來不及拯救。PAE這個團隊，最早針對資料庫（database）系統硬軟體作深入分析與效能調整，使得資料庫的效能大幅領先IBM和HP的同級伺服器系統，因此受到公司高層的重視，逐漸擴大編制，延展其工作範圍，把各種重要的應用（applications）都涵括進來。今天台灣產業缺乏的是硬軟體整體的規劃和設計人才，若要升級我們的資訊產業，必須注重產學合作和實務性研發，絕對不是關在象牙塔裡拼命產生期刊論文所能解決的問題。
在SUN開始工作，馬上察覺到業界人士對『博士』的曖昧觀感。我的上司在第一天對我說：『雖然你有Ph.D.，但我並不期待你在第一年會真正產出什麼重要成果，你就多聽多看多學習，適應工作。』我的上司柯亙泰是台大電機（1983畢業）的學長，本身是博士；或許出於善意的提醒，希望我不要給自己太大壓力；或許是激將法也說不定。因此在公司裡，我從來不主動透露我Ph.D.的頭銜，放下身段，用實力來證明自己對公司和團隊的價值。一年以後，我詢問柯學長是否記得，他很高興的收回這段話。柯學長知人善任，對下屬一視同仁，在一個中國人、印度人、美國人三股勢力混雜的環境裡，如同一股清流，受到同事尊重，也是我學習的對象。
系統的問題通常牽扯廣泛，PAE的工作可以讓我的專長充分發揮，但在SUN這三萬人的大公司裡，產品眾多，還是得花費許多時間去學習。許多知識，不是輕易可以獲得的；新進人員，必須虛心學習，獲得信任之後，才能從資深人員身上吸取寶貴的經驗。我在SUN第一個任務，是評估網路產品部門的新產品--密碼加速器（Crypto Accelerator）對安全網頁伺服器效能的改進。當時的我，對SUN的系統還不大瞭解，也沒碰過網頁伺服器，更不懂網路安全所用Secure Socket Layer (SSL) 通信協定，但是在短暫時間之內，必須有所回覆。這個時候，早已把柯學長的話拋到腦後，只覺得所有的長官同事都在注意我的表現，此時真可說是練兵千日，用於一時，恨不得當初多學一點，現在一天當兩天用!
我跟同事請教實驗室的設備和設定系統的基本方法、上網去收尋相關的資料、尋找解決問題最好的方式。總算是不枉費師長的教導，順利的完成任務，沒砸了密大和台大的招牌。（現在看來，這個擔心是多餘的！）我在兩週內得到初步結果，發現加速器和系統軟體的搭配不佳，無法發揮預期的效能。然而，僅僅提供負面的評估結果，可能被視為挑毛病；所以，我們找到原因，並且將原因告知產品設計人員，提出合作研擬改進方案，獲得對方信任。此後，我由一個無名小卒，突然成為公司裡密碼加速器的效能分析專家。
我慶幸大學時修過不少通信的課程，而且多年來一直『玩』電腦的經驗使我能快速的進入狀況，更因為博士的訓練讓我能有系統地分析與解決問題。我也常告訴學生我的經驗，希望他們在職場上都能順利發展。
回到台大再出發
2003年末，我重新評估自己的生涯規劃，決定放眼台灣，尋找適合自己的未來工作方向。這是個不小的決定：放棄高薪的工作、已建立的人脈資源、熟悉的環境、舒適的生活空間，必須重新適應睽別十二年的台北市。然而，想到能就近陪伴照顧父母，把心力奉獻給台灣這塊熟悉的土地，也是人生一大樂事。於是趁著回台灣過春節時，回台大探望幾位照顧過我的老師；也拜訪顧孟愷、陳信樹、林宗男等回到台大教書的同學。此時政府大力推動『矽導專案』，系統晶片相關硬軟體人才有機會到大學教書，原本就樂於從事研究教學的我，當然把握這個機會，嚮往一個安貧樂道的日子!
沒有知名度、沒有人脈、沒有發表過任何SCI (Science Citation Index) 期刊論文，能回台大教書，也算是獨樹一幟吧! 在美期間，從未聽說過所謂的SCI；在SUN工作期間，礙於保密規定，也不方便發表論文。資工系或許是看中我的業界經驗吧!
進入資工系後，由於我的電機背景，我第一學期教『數位電子學』，發現不少學生不喜歡甚至討厭這門課；後來教『計算機結構』，也有類似的感覺。我想，和聲光特效十足的軟體應用或是有趣玄奧的計算理論相比，硬梆梆的系統內部硬軟體組成結構似乎不容易引起學生的興趣。相對的，資工系學生的軟體寫作的能力，往往遠超過電機系的學生。要如何把基本的理論知識教給學生，同時能激發學生對這些必修課程的興趣，是我這幾年來努力突破的課題。
在美國的許多大學裡，電機和資訊是一個系，學生可以多方面修課，身兼多項專長。國內各大學電機和資訊多半壁壘分明，甚至井水不犯河水。我想，要培育身兼軟硬體設計能力的基礎人才，或是從事高階系統整合工作，甚至是放眼資訊產業的未來，我們在台灣的學術界必須捐棄成見。我在資工系開的選修課，包括『嵌入式多核心系統與軟體』和『輸出入裝置與驅動程式』，都有不少電機的學生來修；我個人和資工、電機系的多位系統
結語
台灣近年來強調嵌入式系統，以系統晶片來提高資訊產業競爭力，晶片設計有長足的進步，但嵌入式軟體設計人才與技術仍是大大不足。競爭力源自於人才培育，因此我在教育訓練這方面注入不少心力：增開新的研究所課程、參與教育部的嵌入式系統課程編修、訓練學生從事嵌入式系統研究。我深深覺得，在此重要時刻，不大幅的提昇競爭力，台灣的資訊產業如何能在全球化、中國大陸崛起的年代裡繼續扮演舉足輕重的角色？
回台已經有四年多了，一手建立起的實驗室，培養出兩屆十六位碩士，現役的四位博士生，十四位碩士生，來自各大名校與業界。得天下之英才而教之，教學相長的快樂，是筆墨難以形容的；但其幕後的艱辛，也不足為外人道。技術與知識的傳授，只是其中的一小部分。如何去與學生充分溝通相處，與公司同事間相待大異其趣。沒帶過人的我，帶領十八位研究生，如何引領入門？如何找尋研究計畫？如何管理研究進度？如何引導學生解決問題？還有，如何面對台灣的學術文化？這些個個都是挑戰。
沒有挑戰，就不會學習，就不會有進步。我想，跳脫出專業領域，還有更寬廣的世界，更重要的生命課題等著我們去發掘研究。
我的學思歷程，充其量只是在起步階段，應該永遠是個進行式!
