מייקל סטונברייקר

מייקל סטונברייקר: המייסד הסדרתי של תעשיית בסיסי הנתונים

רוב מערכות בסיסי הנתונים הפועלות על פני כדור הארץ כיום, מ-PostgreSQL החינמי ובקוד פתוח ועד לשרשרת של מוצרים מסחריים שנבנו על ידי ספקים יריבים, עוקבות אחר חלק מהשושלת שלהן לקוד שמייקל סטונברייקר כתב בברקלי בשנות ה-70. הוא יוצא דופן בקרב החוקרים המעוטרים ביותר בתחום המחשוב בכך שבילה את כל הקריירה שלו בעשיית אותו דבר שוב ושוב — בניית מערכת בסיס נתונים עובדת, שחרורה, ואז הקמת חברה כדי למכור אותה — וגרימה לכך שזה יעבוד תשע פעמים נפרדות.

מניו המפשייר לברקלי

מייקל ראלף סטונברייקר נולד ב-11 באוקטובר 1943, וגדל בעיירה הקטנה מילטון מילס, ניו המפשייר. הוא קיבל תואר ראשון בהנדסת חשמל מאוניברסיטת פרינסטון ב-1965, ולאחר מכן תואר שני ב-1967 ותואר דוקטור ב-1971, שניהם מאוניברסיטת מישיגן. הוא הצטרף לסגל אוניברסיטת קליפורניה בברקלי, שם החלה עבודתו המגדירה את הקריירה ברצינות.

הוכחה שהמודל היחסי יכול באמת לעבוד

בשנת 1970, חוקר IBM אדגר פ. קוד (Edgar F. Codd) פרסם מאמר המציע את המודל היחסי של נתונים — ארגון מידע בטבלאות המקושרות על ידי ערכים משותפים במקום המבנים ההיררכיים הנוקשים שהיו בשימוש אז — אך המאמר של קוד היה תיאורטי, ללא מערכת עובדת שתוכיח שהרעיון פרקטי בקנה מידה גדול. בשנת 1973, סטונברייקר ופרופסור עמית מברקלי, יוג'ין וונג, יצאו לבנות אחת כזו. התוצאה, INGRES (מערכת אינטראקטיבית לגרפיקה ואחזור), הפכה לאחד היישומים העובדים הראשונים שהדגימו שבסיסי נתונים יחסיים הם לא רק אלגנטיים מבחינה מתמטית אלא יעילים באמת לבנייה ולהפעלה, תוך שילוב חידושים באינדקס B-tree, שכפול נתונים ובדיקת שלמות מבוססת טריגרים שנותרו טכניקות סטנדרטיות בהנדסת בסיסי נתונים כיום. סטונברייקר הקים יחד עם וונג ועמיתו לארי רו את חברת Relational Technology, Inc., ששמה שונה מאוחר יותר ל-Ingres Corporation והידועה כיום כ-Actian, כדי למסחר את המערכת — הראשונה ממה שיהפוך לדפוס ארוך בקריירה שלו.

POSTGRES וצאצאיו

במקום לנוח על ההצלחה של INGRES, סטונברייקר פנה למה שראה כמגבלות של המודל היחסי, והשיק את פרויקט POSTGRES כדי להרחיב בסיסי נתונים עם תמיכה בסוגי נתונים מורכבים, חוקים ותכונות מונחות עצמים שהמודל היחסי המקורי לא צפה. הצאצא בקוד פתוח של POSTGRES, PostgreSQL, הפך לאחת ממערכות בסיסי הנתונים הפרוסות ביותר בעולם, שעדיין נמצאת בפיתוח פעיל עשורים לאחר התכנון המקורי של סטונברייקר. הוא מסחר גרסה של הטכנולוגיה כ-Illustra, שנרכשה מאוחר יותר על ידי Informix, שם כיהן כמנהל טכנולוגיות ראשי.

THE FREE TEST
How high is yours?

Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.

Take the IQ test →

מערכה שנייה ב-MIT

בשנת 2001 עבר סטונברייקר ל-MIT, שם, במקום להאט, הוא פתח פרק חדש לגמרי של מחקר בסיסי נתונים המכוון לעומסי עבודה מיוחדים שמנוע יחסי כללי יחיד לא יכול היה לשרת ביעילות. הוא הוביל את הפיתוח של C-Store, בסיס נתונים מונחה עמודות המותאם לשאילתות אנליטיות, שמוסחר דרך חברת Vertica; H-Store, בסיס נתונים טרנזקציוני בזיכרון שמוסחר כ-VoltDB; SciDB, בסיס נתונים שנבנה עבור נתוני מערך מדעיים בקנה מידה גדול, שמוסחר דרך Paradigm4; ומאוחר יותר Tamr, חברה לאוצרות נתונים, ו-Hopara, בין היתר. לאורך הקריירה שלו הוא הקים או היה שותף להקמת כ-תשע חברות שנבנו על מחקרו, קצב של תרגום תיאוריית בסיסי נתונים אקדמית למוצרים מסחריים משולחים שיש לו מעט מקבילות במדעי המחשב.

פרס טיורינג

בשנת 2014, ה-ACM העניק לסטונברייקר את פרס א.מ. טיורינג, המתואר לעיתים קרובות כפרס נובל של המחשוב, "על תרומות יסודיות למושגים ולפרקטיקות העומדים בבסיס מערכות בסיסי נתונים מודרניות." הפרס, הנושא פרס של מיליון דולר במימון גוגל, הכיר לא בהמצאה אחת אלא בדפוס עצמו: יכולתו המוכחת של סטונברייקר לזהות ארכיטקטורת בסיס נתונים שהתחום זקוק לה, לבנות מערכת עובדת שהוכיחה את הרעיון, ולשחרר את הקוד — לעיתים קרובות כקוד פתוח — כך שהרעיונות הבסיסיים יוכלו להתפשט בתעשייה ללא קשר לחברה הספציפית שהוא הקים כדי למכור אותם.

הכרה

מעבר לפרס טיורינג, סטונברייקר קיבל את פרס החידושים של SIGMOD על שם אדגר פ. קוד, על שם התיאורטיקן שאת רעיונותיו הפך למעשיים, את מדליית ג'ון פון נוימן של ה-IEEE, ואת פרס חבר העמים לשנת 2015. הוא נבחר לעמית ACM בשנת 1994 ולאקדמיה הלאומית להנדסה בשנת 1997. הוא מחזיק בתואר פרופסור אמריטוס באוניברסיטת קליפורניה בברקלי ופרופסור אמריטוס נלווה במעבדה למדעי המחשב ובינה מלאכותית של MIT.

מדוע מייקל מכונה גאון

הטיעון של סטונברייקר לתווית מתועד היטב באופן יוצא דופן מכיוון שהציטוט של פרס טיורינג מפורש לגבי מה שהוא מכבד: לא אלגוריתם חכם אחד אלא יכולת מתמשכת וחוזרת לראות איזו ארכיטקטורת בסיס נתונים התעשייה תצטרך בהמשך, שנים לפני שהצורך הפך למובן מאליו, ואז למעשה לבנות ולשלוח אותה במקום רק לפרסם עליה. עמיתים בקהילת מחקר בסיסי הנתונים מתארים אותו באופן שגרתי כבונה המערכות בעל ראיית הנולד העקבית ביותר בתחום, תוך ציון המספר העצום של ארכיטקטורות מובחנות — יחסיות, מונחות עצמים-יחסיות, עמודתיות, בזיכרון, מבוססות מערך — שהוא זיהה מוקדם והוכיח עם קוד עובד. הסיבוך הכנה צר יותר מאשר עם כמה חתנים שיתופיים: פרס טיורינג של סטונברייקר היה שלו בלבד, לא משותף, אם כי כמעט כל פרויקט שהוא בנה כלל שותפים ומחברים משותפים משמעותיים — יוג'ין וונג ולארי רו ב-INGRES, צוותים של סטודנטים ועמיתים מ-MIT ב-C-Store וב-H-Store — ואף אחת מהמערכות שלו לא הצליחה כמאמץ יחיד. הגאונות שלו, אם המילה חלה, הייתה במידה רבה ראיית הנולד ארכיטקטונית והתמדה יזמית כמו מקוריות תיאורטית טהורה.

מורשת

תעשיית בסיסי הנתונים כיום היא, במידה רבה, ויכוח שסטונברייקר מנהל עם עצמו במשך חמישים שנה לגבי איזו ארכיטקטורה מתאימה לאיזה עומס עבודה, כאשר כל תשובה חדשה מופרדת כחברה משלה. PostgreSQL לבדו, חינמי ועדיין גדל באימוץ עשורים לאחר מקורותיו בברקלי, היה מהווה מורשת מספקת לרוב הקריירות; סטונברייקר בנה שמונה מערכות נוספות סביבו. מה שמבדיל את גוף העבודה שלו מתיעוד פרסומים אקדמי טיפוסי הוא שכל כך הרבה ממנו שרד מגע עם התעשייה: PostgreSQL עומד בבסיס מוצרים של ספקי טכנולוגיה גדולים מרובים, והארכיטקטורות העמודתיות והזיכרון שהוא חלוץ בהן ב-MIT הן כעת קטגוריות סטנדרטיות שכל קונה בסיס נתונים ארגוני מזהה, ללא קשר לשאלה אם הם יכולים לנקוב בשמו של הפרופסור שבנה לראשונה גרסה עובדת של כל אחת מהן.