گریزی بر دستاوردهای برگزیده جایزه مصطفی (ص)؛ پروفسور شکراللهی

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، سال ۲۰۰۶ در اوج مسابقات جام جهانی فوتبال در آلمان، سفر‌های هوایی یک ریاضیدان جوان ایرانی و دستیارانش از یک‌سو و علاقه آنان برای دنبال کردن بازی فوتبال از سوی دیگر، چالشی جدی در دنیای فناوری را نمایان کرد. با وجود اینکه هواپیما‌های سطح بالا در آن زمان اتصال اینترنت داشتند، امکان پخش برنامه‌های شبکه تلویزیونی مورد نظر آنان که بازی فوتبال را نمایش می‌داد، وجود نداشت.

پخش محتوای دیجیتال با سرعت و کیفیت بالا برای مخاطبانی در سرتاسر جهان اگرچه امروز امری بدیهی و پیش پاافتاده است در آن زمان مسئله‌ای حل نشده بود که ذهن محمدامین شکراللهی، ریاضی‌دان ایرانی را به خود مشغول ساخته بود و پژوهش‌های این ریاضی‌دان در این زمینه در نهایت به ایده درخشان و نوآورانه‌ای انجامید که خیلی زود در فناوری‌های نوین ارتباطی به کار گرفته شد.

محمدامین شکراللهی در مرکز تهران به دنیا آمد و همان‌جا بزرگ شد؛ وی که از کودکی در مدرسه آلمانی تهران، تحصیل‌کرده بود برای پایان کلاس سیزدهم و دریافت دیپلم به آلمان رفت و در همان‌جا ماندگار شد. پس از گذراندن دوره کارشناسی ارشد در دانشگاه کارلسروهه به دانشگاه بُن رفت و در سال ۱۹۹۱ با موفقیت از تز دکتری خود با عنوان «بهبود نظریه کدگذاری و پیچیدگی از طریق زمینه‌های تابع جبری» دفاع کرد.

در نگاه او، ریاضیات نه یک دانش انتزاعی و به دور از زندگی و نیاز‌های روزمره؛ بلکه ابزاری کارآمد برای ساخت و پیشبرد فناوری‌های روز دنیا است. از همین رو، فعالیت‌های وی از کار در دانشگاه‌ها و پروژه‌های برخی از مراکز عمده علمی و آزمایشگاهی جهان تا شرکت‌های فناور را دربرمی‌گیرد. مدتی پژوهشگر ارشد مؤسسه بین‌المللی علوم رایانه در برکلی بود؛ مؤسسه‌ای که از ۱۹۸۸ دانشمندان را از سرتاسر جهان گردهم می‌آورد تا بر موضوعاتی همانند کلان داده‌ها، یادگیری ماشین، هوش مصنوعی و ... پژوهش کنند.

مدتی به دانشگاهی که از آن دانش‌آموخته شده بود بازگشت و به‌عنوان استادیار دپارتمان علوم رایانه به تدریس و پژوهش پرداخت و مدتی هم عضو کادر فنی آزمایشگاه‌های بِل بود. با این همه بزرگ‌ترین دستاورد علمی او تا به امروز زمانی رقم خورد که در شرکت دیجیتال فانتین مشغول به کار شد و کد‌های فواره‌ای مورد استفاده این شرکت را متحول ساخت.

کد‌های فواره‌ای زمانی مطرح شدند که پروتکل قدیمی TCP که در انتقال اطلاعات به کار برده می‌شد همزمان با ظهور فناوری‌های جدید با چالش‌هایی جدی روبرو شد. پروتکل‌های TCP با وجود کارآمدی بسیار زیاد خود به سال‌های آغازین شکل‌گیری اینترنت تعلق داشتند و چنانچه شکراللهی نیز می‌گوید در آن زمان هنوز انتقال انبوه داده به‌عنوان یک مسئله مطرح نشده بود. از همین رو در اواخر دهه ۹۰ میلادی، دانشمندی به نام مایکل لوبی در مؤسسه بین‌المللی علوم رایانه در برکلی، کالیفرنیا با اختراع خود انتقال انبوه داده‌ها به شمار زیادی از کاربران مستقل را امکان‌پذیر ساخت. این کد، جریان نامحدودی از داده را سرازیر می‌کند به این صورت که هر مجموعه‌ای از این داده‌ها با اندازه کافی می‌توانند برای  بازیابی داده‌های اولیه مورد استفاده قرار گیرند.

درست همانند زمانی که لیوانی را زیر فواره آبی می‌گیرید تا پر شود؛ فارغ از اینکه به این فکر کنید که کدام‌یک از قطرات آب، لیوان را پر کرده‌اند. اختراع لوبی به دلیل همین تناظر مفهومی، «فواره دیجیتال» نام گرفت؛ وی در سال ۲۰۰۲، نخستین کد‌های فواره‌ای کاربردی خود به نام LT را منتشر کرد. کد LT با وجود تحول چشمگیری که پدید آورده بود با مشکلاتی در زمینه کدگذاری و کدگشایی روبرو بود و همین امر، شکراللهی را بر آن داشت که در سال ۲۰۰۱ و فقط چند ماه پس از پیوستن به شرکت دیجیتال فانتین (فواره دیجیتال) که در سال ۱۹۹۸ و با هم بنیان‌گذاری لوبی راه‌اندازی شده بود، نوع جدیدی از کد‌های فوار‌های را اختراع کند.

وی با ایده درخشان خود توانست فرآیند‌های کدگذاری و کدگشایی را اصلاح و الگوریتم‌های سریع‌تری را میسر سازد. شکراللهی این کد را رپتور نامید که برای بسیاری یادآوری فیلم‌های پارک ژوراسیک است. او این نام را به پیشنهاد همسر آلمانی‌ خود که در آن زمان مشغول ساخت مستندی درباره دایناسور‌ها بود بر این کد گذاشت. شکراللهی از همسرش نقل می‌کند که پرسیده بود: "داری روی نسخه سریع کد‌های فواره‌ای کار می‌کنی؟ نامش را بگذار رپتور".

«رپتور» واژه‌ای است که پس از فیلم ژوراسیک (۱۹۹۳) بر سر زبان‌ها افتاد و در واقع کوتاه شده واژه «ولاسی‌رپتور» است. ولاسی‌رپتور‌ها سرده‌ای از دایناسور‌های گوشت‌خوار و چابک بودند که در فاصله ۷۱ تا ۷۵ میلیون سال پیش روی زمین زندگی می‌کردند. در نام آنها «ولاسی» به گوشت‌خوار بودن آنها دلالت دارد و «رپتور» به تندوتیز بودنشان. جای تعجب نیست که همسر او رپتور را برای اشاره نسخه سریع‌تر کد‌های فواره‌ای پیشنهاد کرده بود.

نوآوری‌های شکراللهی در طراحی و ساخت کد‌های رپتور و فواره‌ای، توجه نهاد‌های برجسته علمی در حوزه برق و الکترونیک و رایانه را متوجه او ساخت. در رأس آنها مؤسسه معتبر IEEE (آی تریپل ای) است که در سال ۲۰۰۲ جایزه بهترین مقاله جامعه نظریه اطلاعات و در ۲۰۰۷، جایزه بهترین مقاله جامعه ارتباطات و جامعه نظریه اطلاعات را دریافت کرد. در همین سال، جایزه اریک سامنر به پاس کمک‌های بی‌بدیلش در حوزه ارتباطات نصیب او شد.

مؤسسه مهندسان برق و الکترونیک که با عنوان اختصاری IEEE شناخته می‌شود در سال ۱۹۶۳ از ادغام دو نهاد قدیمی‌تر مؤسسه مهندسان رادیو و موسسه آمریکایی مهندسان برق شکل گرفت. این مؤسسه که مأموریت خود را پیشبرد فناوری برای منفعت بشر می‌داند به‌طور ویژه بر مهندسی برق، مخابرات و مهندسی رایانه متمرکز است و هدف خود را ایجاد پیشرفت‌های فنی و آموزشی در این زمینه و حوزه‌های مشابه می‌داند. این مجموعه با دارا بودن بیش از ۲۰۰ نشریه علمی-پژوهشی، نزدیک به ۳۰درصد از ادبیات برق و رایانه جهان را تولید می‌کند.جوایز او در IEEE فقط به مقالات او محدود نماند و از او برای آموزش نظریه اطلاعات و سخنرانی‌هایش در این زمینه قدردانی شد.

شکراللهی از همایش‌های داخل ایران نیز غافل نماند؛ در سال ۲۰۱۱ (۱۳۸۷ خورشیدی)، مقاله ارائه شده‌ وی در اجلاس ریاضی ایران به‌عنوان مقاله برتر انتخاب شد و جایزه عباس ریاضی کرمانی را نصیب او کرد. انجمن ریاضی ایران از سال ۱۳۷۰ خورشیدی این جایزه را به یاد عباس ریاضی کرمانی، ریاضی‌دان برجسته و بنیان‌گذار ستاره‌شناسی نوین در ایران به پژوهش‌های ارزشمند ریاضی‌دان‌های ایران اهدا می‌کند. شکراللهی می‌گوید این جایزه برایم بسیار مهم است و در اتاق کارم بالاتر از همه جوایز دریافتی قرار داده‌ام.

در سال ۲۰۱۲ وی که دیگر به یکی از چهره‌های برجسته فناوری ارتباطات و اطلاعات (ICT) در جهان تبدیل شده بود مدال ریچارد همینگ که یکی از معتبرترین جایزه‌های IEEE است را دریافت کرد. این مؤسسه، جایزه یاد شده را مختص مشارکت‌های استثنائی در علوم اطلاعات، سیستم‌ها و فناوری می‌داند. موفقیت‌های شکراللهی در سال ۲۰۱۴ با جایزه یان فان و سوم اجلاس بین‌المللی مدار‌های حالت جامد برای مقاله اروپایی برتر این اجلاس و در سال ۲۰۱۵ با جایزه بهترین مقاله IEEE کمیته فنی ذخیره داده این نهاد، تداوم یافت.

«رپتور کد» توجه کارگروه علمی جایزه مصطفی (ص) را هم متوجه خود ساخت و دبیرخانه این جایزه، شکراللهی را در حوزه «نظریه اطلاعات» به‌عنوان یکی از دو برگزیده جایزه مصطفی (ص) در سال ۲۰۱۷ اعلام کرد.

کارگروه علمی جایزه مصطفی (ص) در توصیف دستاورد او می‌گوید: «اکنون میلیون‌ها محصول در سراسر جهان در حال استفاده از این کد‌ها هستند به عنوان نمونه از تلویزیون‌های اینترنتی تا سیستم‌های اختصاصی‌تر انتقال داده که توزیع داده به مناطق روستایی را ممکن می‌سازند. از این‌رو، شکراللهی به دلیل تلاش‌های خود در زمینه کد‌های رپتور و تأثیر ماندگار آن بر بشریت نامزد جایزه مصطفی شده است». او تا زمانی که به‌عنوان برگزیده دومین دوره جایزه مصطفی (ص) معرفی شد، حدود ۲۰۰ اختراع به ثبت رسانده بود.

کد‌های رپتور شکراللهی که در آغاز در شرکت دیجیتال فانیتن جدی گرفته نشده بود در نهایت به عامل اصلی موفقیت این شرکت تبدیل و تا آنجا که به خریداری این شرکت از سوی شرکت کوالکام (Qualcomm) که از پیشگامان طراحی سیستم‌های بی‌سیم در جهان است منجر شده و در کوالکام، نسخه جدیدی از کد‌های رپتوری شکراللهی با برند RaptorQ عرضه شد. شکراللهی با گذشت زمان، نسخه‌های جدیدتری از کد رپتور خود را برای کاربرد‌های متنوع توزیع اطلاعات ارائه کرد.

وی همچنان سرسختانه پژوهش‌های خود را پی می‌گیرد و همانند گذشته پژوهش‌های وی هیچ‌گاه از صنعت فاصله نگرفته؛ او از یک طرف به‌عنوان عضو هیئت علمی دانشگاه فدرال فناوری لوزان در این دانشگاه تدریس می‌کند و از طرفی دیگر در پارک فناوری این دانشگاه که مجاور آن قرار دارد «کندو» را به سوی محصولاتی در لبه فناوری راهبری می‌کند. «کندو» نام شرکتی است که شکراللهی راه‌اندازی کرده و مدیریت آن را نیز بر عهده دارد. در نام‌گذاری شرکت کندو بار دیگر، این همسر شکراللهی است که نقش اصلی را بازی کرده ؛ به پیشنهاد او واژه فارسی «کندو» که یادآور هم‌افزایی و تأثیرگذاری کار تک‌تک زنبور‌ها در شکل‌گیری فرآورده نهایی بوده برای این شرکت در نظر گرفته شده است.

شکراللهی می‌گوید:«وقتی زنبور‌ها با هم کار می‌کنند، مجموع کار آنها خیلی بیشتر از کار هر فردی در آن مجموعه است» و به قول خودش این دقیقاً همان اتفاقی بوده که در شرکت کندو رخ می‌دهد.

محمدامین شکراللهی، ریاضی‌دانی شناخته شده در جهان است که بسیاری از کلیشه‌های ذهنی موجود درباره انتزاعی و غیرکاربردی بودن ریاضیات را می‌شکند. او بار‌ها و بار‌ها نشان داده که به آسانی می‌تواند مسیری میان جبر و جبر رایانه‌ای تا نظریه اعداد محاسباتی و طراحی و تحلیل سیستم‌های کدگذاری و در نهایت صنعت را بپیماید و باز هم به مسیری نو در میان آنها بیندیشد.