Michael Stonebraker: Der Seriengründer der Datenbankindustrie

Die meisten heute weltweit betriebenen Datenbanksysteme, von der freien Open-Source-Software PostgreSQL bis hin zu einer Reihe kommerzieller Produkte konkurrierender Anbieter, führen einen Teil ihrer Abstammung auf den Code zurück, den Michael Stonebraker in den 1970er Jahren in Berkeley schrieb. Er ist unter den am höchsten ausgezeichneten Informatikforschern insofern ungewöhnlich, als er seine gesamte Karriere damit verbracht hat, immer wieder dasselbe zu tun – ein funktionierendes Datenbanksystem zu bauen, es zu veröffentlichen und dann ein Unternehmen zu gründen, um es zu verkaufen – und dies neunmal erfolgreich getan hat.

Von New Hampshire nach Berkeley

Michael Ralph Stonebraker wurde am 11. Oktober 1943 geboren und wuchs in der Kleinstadt Milton Mills, New Hampshire, auf. Er erwarb 1965 einen Bachelor-Abschluss in Elektrotechnik an der Princeton University, gefolgt von einem Master-Abschluss 1967 und einem Doktortitel 1971, beide an der University of Michigan. Er trat der Fakultät der University of California, Berkeley, bei, wo seine karrierebestimmende Arbeit ernsthaft begann.

Der Beweis, dass das relationale Modell tatsächlich funktionieren konnte

Im Jahr 1970 veröffentlichte der IBM-Forscher Edgar F. Codd ein Papier, in dem er das relationale Datenmodell vorschlug – die Organisation von Informationen in Tabellen, die durch gemeinsame Werte verknüpft sind, anstatt durch die damals üblichen starren hierarchischen Strukturen –, aber Codds Papier war theoretisch und verfügte über kein funktionierendes System, um zu beweisen, dass die Idee im großen Maßstab praktisch war. 1973 machten sich Stonebraker und sein Berkeley-Kollege Professor Eugene Wong daran, ein solches System zu bauen. Das Ergebnis, INGRES (Interactive Graphics and Retrieval System), wurde eine der ersten funktionierenden Implementierungen, die bewies, dass relationale Datenbanken nicht nur mathematisch elegant, sondern auch effizient zu bauen und zu betreiben waren. Es enthielt Innovationen bei der B-Baum-Indizierung, Datenreplikation und triggerbasierten Integritätsprüfung, die heute Standardtechniken in der Datenbanktechnik sind. Stonebraker gründete zusammen mit Wong und seinem Kollegen Larry Rowe die Firma Relational Technology, Inc., die später in Ingres Corporation umbenannt wurde und heute als Actian bekannt ist, um das System zu kommerzialisieren – das erste in einer langen Reihe von Projekten in seiner Karriere.

POSTGRES und seine Nachfolger

Anstatt sich auf dem Erfolg von INGRES auszuruhen, wandte sich Stonebraker dem zu, was er als die Grenzen des relationalen Modells ansah, und startete das POSTGRES-Projekt, um Datenbanken um Unterstützung für komplexe Datentypen, Regeln und objektorientierte Funktionen zu erweitern, die das ursprüngliche relationale Modell nicht vorgesehen hatte. Der Open-Source-Nachfolger von POSTGRES, PostgreSQL, wurde zu einem der am weitesten verbreiteten Datenbanksysteme der Welt und wird auch Jahrzehnte nach Stonebrakers ursprünglichem Entwurf noch aktiv weiterentwickelt. Er kommerzialisierte eine Version der Technologie als Illustra, die später von Informix übernommen wurde, wo er als Chief Technology Officer tätig war.

Ein zweiter Akt am MIT

Im Jahr 2001 wechselte Stonebraker an das MIT, wo er, anstatt kürzer zu treten, ein völlig neues Kapitel der Datenbankforschung aufschlug, das auf spezialisierte Arbeitslasten abzielte, die eine einzelne relationale Allzweck-Engine nicht effizient bewältigen konnte. Er leitete die Entwicklung von C-Store, einer spaltenorientierten Datenbank, die für analytische Abfragen optimiert ist und über das Unternehmen Vertica kommerzialisiert wurde; H-Store, eine transaktionale In-Memory-Datenbank, die als VoltDB kommerzialisiert wurde; SciDB, eine Datenbank für wissenschaftliche Array-Daten im großen Maßstab, die über Paradigm4 kommerzialisiert wurde; und später unter anderem Tamr, ein Unternehmen für Datenkuration, und Hopara. Im Laufe seiner Karriere gründete oder mitbegründete er etwa neun Unternehmen, die auf seiner Forschung basierten – eine Rate, mit der akademische Datenbanktheorie in kommerzielle Produkte umgesetzt wurde, die in der Informatik ihresgleichen sucht.

Der Turing Award

Im Jahr 2014 verlieh die ACM Stonebraker den A.M. Turing Award, der oft als Nobelpreis der Informatik bezeichnet wird, „für grundlegende Beiträge zu den Konzepten und Praktiken, die modernen Datenbanksystemen zugrunde liegen“. Die Auszeichnung, die mit einem von Google finanzierten Preisgeld von 1 Million US-Dollar verbunden ist, würdigte nicht eine einzelne Erfindung, sondern das Muster selbst: Stonebrakers nachgewiesene Fähigkeit, eine Datenbankarchitektur zu identifizieren, die das Fachgebiet benötigte, ein funktionierendes System zu bauen, das das Konzept bewies, und den Code – oft als Open Source – freizugeben, damit sich die zugrunde liegenden Ideen in der Industrie verbreiten konnten, unabhängig davon, welches Unternehmen er gegründet hatte, um sie zu verkaufen.

Anerkennung

Neben dem Turing Award erhielt Stonebraker den ersten SIGMOD Edgar F. Codd Innovations Award, benannt nach dem Theoretiker, dessen Ideen er praktisch umgesetzt hatte, die IEEE John von Neumann Medal und den Commonwealth Award 2015. Er wurde 1994 zum ACM Fellow und 1997 in die National Academy of Engineering gewählt. Er trägt den Titel eines emeritierten Professors an der UC Berkeley und eines emeritierten außerordentlichen Professors am Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory des MIT.

Warum Michael ein Genie genannt wird

Stonebrakers Fall für dieses Etikett ist ungewöhnlich gut dokumentiert, da die Begründung des Turing Award explizit besagt, was geehrt wird: nicht ein cleverer Algorithmus, sondern eine anhaltende, wiederholte Fähigkeit zu sehen, welche Datenbankarchitektur die Industrie als nächstes benötigen würde, Jahre bevor der Bedarf offensichtlich wurde, und diese dann tatsächlich zu bauen und auszuliefern, anstatt nur darüber zu veröffentlichen. Kollegen in der Datenbankforschungsgemeinschaft beschreiben ihn regelmäßig als den beständigsten und vorausschauendsten Systembauer des Fachgebiets und verweisen auf die schiere Anzahl verschiedener Architekturen – relational, objekt-relational, spaltenorientiert, In-Memory, Array-basiert –, die er früh identifizierte und mit funktionierendem Code bewies. Die ehrliche Komplikation ist enger als bei einigen kollaborativen Preisträgern: Stonebrakers Turing Award war sein alleiniger, nicht geteilter Preis, obwohl praktisch jedes Projekt, das er baute, bedeutende Mitbegründer und Mitautoren einbezog – Eugene Wong und Larry Rowe bei INGRES, Teams von MIT-Studenten und Kollegen bei C-Store und H-Store – und keines seiner Systeme war als Einzelleistung erfolgreich. Sein Genie, wenn das Wort zutrifft, war ebenso architektonische Weitsicht und unternehmerische Beharrlichkeit wie reine theoretische Originalität.

Vermächtnis

Die Datenbankindustrie von heute ist zu einem großen Teil eine Diskussion, die Stonebraker seit fünfzig Jahren mit sich selbst darüber führt, welche Architektur zu welcher Arbeitslast passt, wobei jede neue Antwort als eigenes Unternehmen ausgegründet wurde. PostgreSQL allein, kostenlos und Jahrzehnte nach seinen Ursprüngen in Berkeley immer noch im Einsatz, wäre für die meisten Karrieren Vermächtnis genug; Stonebraker baute acht weitere Systeme darum herum. Was sein Gesamtwerk von einer typischen akademischen Publikationsliste unterscheidet, ist, dass so viel davon den Kontakt mit der Industrie überlebt hat: PostgreSQL liegt Produkten mehrerer großer Technologieanbieter zugrunde, und die spaltenorientierten und In-Memory-Architekturen, die er am MIT leistete, sind heute Standardkategorien, die jeder Unternehmenskäufer von Datenbanken erkennt, unabhängig davon, ob er den Namen des Professors nennen kann, der zuerst eine funktionierende Version von jeder einzelnen gebaut hat.