مايكل ستونبريكر: المؤسس المتسلسل لصناعة قواعد البيانات

معظم أنظمة قواعد البيانات التي تعمل على كوكب الأرض اليوم، من نظام PostgreSQL المجاني ومفتوح المصدر إلى سلسلة من المنتجات التجارية التي بناها بائعون منافسون، تعود بجزء من أصولها إلى الكود الذي كتبه مايكل ستونبريكر في بيركلي في السبعينيات. وهو غير عادي بين أكثر الباحثين تكريماً في مجال الحوسبة لأنه قضى حياته المهنية بأكملها في فعل الشيء نفسه مراراً وتكراراً - بناء نظام قاعدة بيانات يعمل، وإصداره، ثم تأسيس شركة لبيعه - وقد نجح في ذلك تسع مرات منفصلة.

من نيو هامبشاير إلى بيركلي

وُلد مايكل رالف ستونبريكر في 11 أكتوبر 1943، ونشأ في بلدة ميلتون ميلز الصغيرة في نيو هامبشاير. حصل على درجة البكالوريوس في الهندسة الكهربائية من جامعة برينستون في عام 1965، ثم حصل على درجة الماجستير في عام 1967 ودرجة الدكتوراه في عام 1971، وكلاهما من جامعة ميشيغان. انضم إلى هيئة التدريس في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، حيث بدأ عمله الذي حدد مسيرته المهنية بجدية.

إثبات أن النموذج العلائقي يمكن أن يعمل بالفعل

في عام 1970، نشر باحث IBM إدغار ف. كود ورقة بحثية تقترح النموذج العلائقي للبيانات - تنظيم المعلومات في جداول مرتبطة بقيم مشتركة بدلاً من الهياكل الهرمية الصارمة المستخدمة آنذاك - لكن ورقة كود كانت نظرية، دون نظام عملي لإثبات أن الفكرة كانت عملية على نطاق واسع. في عام 1973، شرع ستونبريكر وزميله الأستاذ في بيركلي يوجين وونغ في بناء واحد. أصبحت النتيجة، INGRES (نظام الرسومات والاسترجاع التفاعلي)، واحدة من أولى التطبيقات العملية التي أثبتت أن قواعد البيانات العلائقية لم تكن أنيقة رياضياً فحسب، بل كانت فعالة حقاً في البناء والتشغيل، حيث تضمنت ابتكارات في فهرسة B-tree، وتكرار البيانات، والتحقق من السلامة القائم على المشغلات والتي تظل تقنيات قياسية في هندسة قواعد البيانات اليوم. شارك ستونبريكر في تأسيس شركة Relational Technology, Inc.، التي أعيدت تسميتها لاحقاً باسم Ingres Corporation وتُعرف اليوم باسم Actian، مع وونغ وزميله لاري رو لتسويق النظام - وهو الأول مما سيصبح نمطاً طويلاً في مسيرته المهنية.

POSTGRES وأحفادها

بدلاً من الاكتفاء بنجاح INGRES، تحول ستونبريكر إلى ما رآه قيوداً في النموذج العلائقي، فأطلق مشروع POSTGRES لتوسيع قواعد البيانات بدعم لأنواع البيانات المعقدة، والقواعد، والميزات الموجهة للكائنات التي لم يتوقعها النموذج العلائقي الأصلي. أصبح سليل POSTGRES مفتوح المصدر، PostgreSQL، واحداً من أكثر أنظمة قواعد البيانات انتشاراً في العالم، ولا يزال قيد التطوير النشط بعد عقود من تصميم ستونبريكر الأصلي. قام بتسويق نسخة من التكنولوجيا باسم Illustra، والتي استحوذت عليها لاحقاً شركة Informix، حيث شغل منصب كبير مسؤولي التكنولوجيا.

فصل ثانٍ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

في عام 2001، انتقل ستونبريكر إلى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، حيث، بدلاً من التباطؤ، فتح فصلاً جديداً تماماً من أبحاث قواعد البيانات التي تستهدف أعباء العمل المتخصصة التي لا يمكن لمحرك علائقي واحد للأغراض العامة خدمتها بكفاءة. قاد تطوير C-Store، وهي قاعدة بيانات موجهة للأعمدة ومحسنة للاستعلامات التحليلية، تم تسويقها من خلال شركة Vertica؛ و H-Store، وهي قاعدة بيانات معاملات في الذاكرة تم تسويقها باسم VoltDB؛ و SciDB، وهي قاعدة بيانات مصممة لبيانات المصفوفات العلمية واسعة النطاق، تم تسويقها من خلال Paradigm4؛ ولاحقاً Tamr، وهي شركة لتنظيم البيانات، و Hopara، من بين آخرين. طوال حياته المهنية، أسس أو شارك في تأسيس حوالي تسع شركات قائمة على أبحاثه، وهو معدل لترجمة نظرية قواعد البيانات الأكاديمية إلى منتجات تجارية مشحونة له القليل من الموازيات في علوم الكمبيوتر.

جائزة تورينج

في عام 2014، منحت رابطة مكائن الحوسبة (ACM) ستونبريكر جائزة أ. م. تورينج، التي غالباً ما توصف بأنها جائزة نوبل في الحوسبة، "للمساهمات الأساسية في المفاهيم والممارسات الكامنة وراء أنظمة قواعد البيانات الحديثة". الجائزة، التي تحمل جائزة قدرها مليون دولار بتمويل من جوجل، لم تعترف باختراع واحد، بل بالنمط نفسه: قدرة ستونبريكر المثبتة على تحديد بنية قاعدة بيانات يحتاجها المجال، وبناء نظام عملي يثبت المفهوم، وإصدار الكود - غالباً كمصدر مفتوح - حتى تنتشر الأفكار الأساسية عبر الصناعة بغض النظر عن الشركة المحددة التي أسسها لبيعها.

التقدير

إلى جانب جائزة تورينج، حصل ستونبريكر على جائزة SIGMOD إدغار ف. كود للابتكارات الافتتاحية، التي سميت باسم المنظر نفسه الذي جعل أفكاره عملية، وميدالية IEEE جون فون نيومان، وجائزة الكومنولث لعام 2015. تم انتخابه زميلاً في ACM في عام 1994 وعضواً في الأكاديمية الوطنية للهندسة في عام 1997. وهو يحمل لقب أستاذ فخري في جامعة كاليفورنيا في بيركلي وأستاذ مساعد فخري في مختبر علوم الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

لماذا يُطلق على مايكل لقب عبقري

حالة ستونبريكر لهذا اللقب موثقة بشكل غير عادي لأن اقتباس جائزة تورينج صريح بشأن ما يكرمه: ليس خوارزمية ذكية واحدة، بل قدرة مستمرة ومتكررة على رؤية بنية قاعدة البيانات التي ستحتاجها الصناعة بعد ذلك، قبل سنوات من أن تصبح الحاجة واضحة، ثم بناؤها وشحنها بالفعل بدلاً من مجرد النشر عنها. يصفه الزملاء في مجتمع أبحاث قواعد البيانات بانتظام بأنه أكثر بناة الأنظمة استبصاراً في المجال، مستشهدين بالعدد الهائل من البنى المتميزة - العلائقية، والموجهة للكائنات، والعمودية، وفي الذاكرة، والقائمة على المصفوفات - التي حددها مبكراً وأثبتها بكود عملي. التعقيد الصادق أضيق مما هو عليه مع بعض الحائزين على جوائز تعاونية: كانت جائزة تورينج لستونبريكر له وحده، غير مشتركة، على الرغم من أن كل مشروع بناه تقريباً تضمن مؤسسين مشاركين ومؤلفين مشاركين جوهريين - يوجين وونغ ولاري رو في INGRES، وفرق من طلاب وزملاء MIT في C-Store و H-Store - ولم ينجح أي من أنظمته كجهود فردية. كانت عبقريته، إذا كانت الكلمة تنطبق، مزيجاً من البصيرة المعمارية والمثابرة الريادية بقدر ما كانت أصالة نظرية بحتة.

الإرث

صناعة قواعد البيانات اليوم هي، إلى حد كبير، جدال كان ستونبريكر يخوضه مع نفسه لمدة خمسين عاماً حول أي بنية تناسب أي عبء عمل، مع تحويل كل إجابة جديدة إلى شركتها الخاصة. PostgreSQL وحدها، المجانية والتي لا تزال تنمو في التبني بعد عقود من أصولها في بيركلي، ستكون إرثاً كافياً لمعظم المهن؛ بنى ستونبريكر ثمانية أنظمة أخرى حولها. ما يميز عمله عن سجل النشر الأكاديمي النموذجي هو أن الكثير منه نجا من الاتصال بالصناعة: PostgreSQL هي الأساس لمنتجات من العديد من بائعي التكنولوجيا الرئيسيين، والبنى العمودية وفي الذاكرة التي كان رائداً فيها في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا هي الآن فئات قياسية يتعرف عليها أي مشترٍ لقواعد بيانات المؤسسات، بغض النظر عما إذا كان بإمكانهم تسمية الأستاذ الذي بنى لأول مرة نسخة عملية من كل واحدة منها.