The Winners of the Okawa Prize

2013年度
大川賞受賞者

受賞理由

Citation

ワイヤレスセンサーネットワークの設 計と開 発に関する先駆的な貢献

For pioneering contributions to the design and development for
wireless sensor networks

デイビッド E. カラー 博士
現職 カリフォルニア大学バークレイ校

学位

電気工学・コンピュータ科学科(EECS) 学科長
ハワード・フリーゼン首席教授
i4Energyファカルティ・ディレクター
Ph.D. (MIT 1989年)

生 年 月 日 1959年11月12日
略

歴

主な受賞歴

1980年 カリフォルニア大学バークレイ校 (UCB) 数学学士号取得
1980〜82年 国立磁気核融合エネルギーコンピュータセンター
1985年 MIT 電気工学・コンピュータ科学 修士号取得
主任システム設計者
1986〜88年 A.I. Architects, Inc. 共同設立者、1989年 MIT コンピュータ科学 博士号取得
1989年〜UCB EECSの助手、助教授、教授、学科長補佐、副学科長、学科長を歴任
チーフ・インフォメーション・オフィサー補佐、ITシステムエンジニアリング担当、IT担当副学部長を歴任
1996年〜ローレンス・バークレイ国立研究所
国立エネルギー研究科学コンピューティングセンター
コンピュータ・サイエンティスト
2001〜03年 インテル・ラボ (UCB) 設立者、所長
2005〜10年 Arch Rock Corporation 共同創立者、初代CEO、CTO、会長
現在
カリフォルニア大学バークレイ校
ハワード・フリーゼン首席教授
電気工学・コンピュータ科学科 学科長
その他 ACM (Association of Computing Machinery)フェロー、IEEEフェロー、
米国国立科学財団CISE諮問委員会(共同委員)、
国際コンピュータ・サイエンス研究所、大学理事会
1990年 米国国立科学財団 大統領奨励賞
1992年 米国国立科学財団 Presidential Faculty Fellow in Engineering
2003年 テクノロジー・レビュー誌 世界を変える10の最新テクノロジーに選出
2003年 サイエンティフィック・アメリカン誌トップ50名の研究者に選出
2004年 ACMフェロー
2005年 全米技術アカデミー会員
2006年 IEEEフェロー
2007年 ACM SIGMOBILE Outstanding Achievement Award
2007年 ハワード・フリーゼン首席教授に選出
2013年 HPDC 過去20年間における最も重要な論文賞 (WebOS)
2013年 ACM SIGPLAN 10年間で最も影響力のある論文賞 (NesC)
2013年 ACM SIGCOMM Test of Time Paper Award (PlanetLab)

主な業績
カラー博士は1959年11月12日にカリフォルニア州サンタバーバラに生まれ、1980年にカリフォルニア大学バークレイ校 (UCB)で数学の学士号、
マサ
チューセッツ工科大学 (MIT)で1985年に修士号、1989年に博士号を取得した。以後UCBにおいて教育、研究および大学の運営に携わり、現在はハワード・フリーゼン首席教授として電気工学・コンピュータ科学科の学科長を務めている。博士は2つの企業を共同設立し、バークレイのインテル・ラボの創設にも関与し、ローレンス・バークレイ国立研究所や様々な企業とも共同して、研究活動を推し進めてきた。
これまで博士は、広く科学の発展を促進しコンピューティングが果たす画期的な役割を見出すべく、コンピューティング能力の限界に挑む実験的なシステムの研究と設計を行ってきた。博士は親子二代続いてのコンピュータ科学者であり、父親のグレン・J・カラー博士を通じてインタラクティブなグラフィカル・コ
ンピューティング、コンピュータ・ネットワーキング、配列の処理、およびデジタル
音声について興味を持ち、人間の知力をさらに高める創造的なツールとして、コンピューティングを捉えてきた。UCB卒業後は、エネルギー研究者のためCray-1を導入したばかりの国立磁気核融合エネルギーコンピュータセンターに入所し、米国国立科学財団のスーパーコンピュータ・センターの基盤となったCray Time Sharing System (CTSS)を共同制作した。
コンピュータ・アー
キテクチャで並列処理を実現すべく、MITの大学院ではデータフロー・アーキ

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テクチャとプログラミング言語を学び、この分野 (日本の第5世代コンピュータ・プロジェクトを含む)の研究者と共同研究を行ってきた。
UCBのファカルティになった後は、従来のアーキテクチャに基づいて精密な並列処理と許容可能なレイテンシ（待機時間）を実現する効率的手段の開発に取り組み、コミュニケーションとコンピューティングを連携させる黙示的な並列 処 理 言 語とアクティブ・メッセージを活 用 するThreaded Abstract
Machine (TAM)を開発した。
これに基づき明示的な並列処理言語である
Split-Cを開発した。
これは効率的なデータの同期と許容可能なレイテンシを、共有アドレス・スペースを管理する単純なフレームワークに取り入れることによって、超並列プロセッサ上でローカリティを改善するものである。非常に高い処理能力を持つシステムにおいては設計とエンジニアリングの間でトレードオフが発生するという認識は、ムーアの法則に基づいて発展を続ける高パフォーマンスなワークステーションやPCならびに低レイテンシを実現する単一チップ・スイッチの 登 場によって大きな変 貌を遂げてきている。博 士はNetwork of Workstation (NOW)のシステム・アーキテクチャを開発することにより、増加的に拡張可能な任意のサイズのクラスタを構築することを実証した。
これは、スピーディかつ拡張性の高い初代のWeb検索エンジンと現代のインターネットによるサービス・アーキテクチャの基盤となった。
これらの功績により全米技術アカデミーの会員に選出され、並列コンピューティング・アーキテクチャに関する重要な論文を発表してきた。
2000年を迎えようとした頃には、博士は物理的世界に組み込まれた非常に小さなネットワーク接続デバイスの対極にあるものとして、無線センサー・ネットワーク(WSN)の研究に取り組んできた。小さなメモリ容量でアクティブ・メッセー
ジの効率的なコミュニケーションと同期を行う機能を統合することにより、TinyOSを開発した。
これは、信頼性の高いソフトウェア要素とソフトウェア手法に基づいて非常に低電力なコンピューティングを実現することを目指すものである。
さらに数世代にわたるBerkley Moteの開発に携わり、世界中の研究者が組み込み型のネットワーク・プロトコルを実際に活用し、科学者がWSNの使用を通じて微妙かつ複雑な自然現象を大局的に観察できるようにすることを目指した。2001年には国防高等研究計画局によるネットワーク接続された組み込み型システム・テクノロジーのプロジェクトの主任調査員、インテル・リサー
チ(バークレイ)の設立者および所長の職にあった博士は、世界的規模でTinyOSおよびMoteのプラットフォームに関するオープンソースのコミュニティを立ち上げ、多くの企業の支援を得てこれらの技術をさらに発展させ、世界中の研究者との協力により低電力の組み込み型のネットワーク・プロトコルの課題に取り組んできた。2005年にはArch Rock Corporationを共同設立し、インターネット・アーキテクチャ上でこの技術を実現した。
同社は後にCISCOによって買収され、スマート・メーター・プロジェクトの基盤となった。IETFにおいて「低電力かつロスの発生するネットワークのルーティング(ROLL)に関する作業グループの共同責任者として博士は、現代の「モノのインターネット」の基盤となるIPルーティング・プロトコルの構築に指導的な役割を果たしてきた。
このような中、カラー博士はUCBにおいて主要な役職を歴任し、大小企業との共同プロジェクトに取り組み、研究者のコミュニティを支援してきた。初代のプログラム責任者、総合責任者および運営委員会のメンバーとしてACM
Sensys協議会を設立し、新しい研究領域に関して卓越した研究結果を広めていくためのさまざまな組織を立ち上げ、その分野の研究者たちによって、明確なビジョンと指導力を広く認められている。2013年には、博士とインテル・ラボチームは10年前に行った研究に対して5つのTest of Time Awardを受賞した。
その研究には、WSNに関する研究、世界規模のシステムの設計への短期的な回帰となったPlanetLab、および現在の「クラウド」を20年前から予測したWebOSの研究が含まれている。
最近では、博士はエネルギーと持続可能性の課題のためにこれらの技術を活用する研究を行っている。
「LoCAL」というプロジェクトを立ち上げ、再利用可能なエネルギー源の活用とエネルギー効率の高い送電網の運用を促進できる送 電 網の情 報 基 盤の構 築についての研 究のほか、Software
Deﬁned Buildingsというプロジェクトを開始し、建築物を送電網上の敏捷性の高い共同リソースへと変貌させる研究に取り組んでいる。
これらの2種類のプロジェクトを通じて、博士は社会が直面する重要な諸問題 (東日本大震災後に日本で発生した問題を含む)に対応する先進的かつ実験的なシステムの構築を推し進めている。
ここにデイビッド E. カラー博士のワイヤレスセンサーネットワークの設計と開発に関する先駆的な貢献に対し、大川賞を贈呈し、その功績を讃えるものである。

Dr. David E. Culler
Positions and Organizations :Chair, Electrical Engineering and Computer Sciences
Howard Friesen Chair Professor, EECSFaculty Director, i4Energy
University of California, Berkeley
Doctorate : PhD, (MIT 1989)
Date of Birth : November 12, 1959
Brief Biography :1980 A.B. in Mathematics, Univ. of California, Berkeley (UCB)
1980-82 Magnetic Fusion Energy Computer Center1985 M.S. in EECS, Massachusetts Institute of Technology (MIT)1986-88 Co-founder, Chief Systems Architect, A.I. Architects, Inc.
1989 Ph.D. in Computer Science, MIT1989- Assistant, Associate, Prof. of EECS,Vice Chair, Associate Chair, Chair EECS,Associate CIO, Engineering, Associate Dean of IT, UCB
1996- Faculty Computer Scientist
National Energy Research Scientiﬁc Computing Center
Lawrence Berkeley National Laboratory
2001-03 Founding Director, Intel Research Laboratory, Berkeley
2005-10 Co-founder, initial CEO, CTO, Chairman,
Arch Rock Corporation
Present Howard Friesen Chair Prof. and Dept. Chair of EECS, UCB
Other:
Fellow Association of Computing Machinery(ACM), Fellow IEEE,
National Science Foundation, CISE Scientiﬁc Advisory
Council (co-chair), International Computer Science Institute,
Board of Trustees.
Main Awards and Honors :1990 National Science Foundation Presidential Young
Investigator Award
1992 National Science Foundation Presidential Faculty
Fellowship in Engineering
2003 Technology Review 10 Emerging Technologies that Will
Change the World
2003 Scientiﬁc American Top 50 Researchers
2004 ACM Fellow
2005 National Academy of Engineering
2006 IEEE Fellow
2007 ACM SIGMOBILE Outstanding Achievement Award
2007 Howard Friesen Chair of Engineering
2013 HPDC Top papers in 20 years Award (WebOS)
2013 ACM SIGPLAN 10-year Most inﬂuential Paper Award (NesC)
2013 ACM SIGCOMM Test of Time Paper Award (PlanetLab)
Main Achievements :Dr. Culler was born on November 12 , 1959 in Santa Barbara,
California. He earned his Bachelors degree (AB) in Mathematics
from the University of California, Berkeley (UCB) in 1980 and hisMasters (M. S.) and doctor of Philosophy (Ph. D.) degree fromM a s s achus et t s I n st it ute of Te ch nolog y i n 19 8 5 a nd 19 8 9 ,respectively. Since then he has been on the faculty in teaching,research, a nd administrative positions at UCB, where he iscurrently the Howard Friesen Chair Professor of Computer
Science and Chair of the Department of Electrical Engineering andComputers Sciences. He co-founded two companies and founded
the Intel Research Laboratory, Berkeley and continues to workwith the Lawrence Berkeley National Laboratory and several large
and small companies.
Throughout his professional life Dr. Culler has been conducting
research and designing experimental systems at the extremes of
the computing spectrum, with a goal of advancing science broadly
a nd d iscover i ng new roles for comput i ng. He is a secondgenerat ion computer scient ist , exposed to t he i ncept ion ofinteractive graphical computing, computer networking, arrayprocessing, and digital speech through his father, Dr. Glen J. Culler,a n d t o c o m p u t i n g a s a c r e a t i v e t o o l t o e n h a n c e hu m a n
understanding. Upon graduating from Berkeley he joined theNational Magnetic Fusion Energy Computer Center, which had
just acquired a Cray-1 for the energy research community, andco-wrote the Cray Time Sharing System (CTSS), which becamet he basis for t he N SF Supercomputer C enters in t he USA .

Inspired by the potential to express parallelism elegantly in acomputer architecture, he took up graduate studies on Dataﬂow
a r c h it e c t u r e s a n d p r o g r a m m i n g l a n g u a g e s a t M I T a n dcollaborated widely with scientists in the area, including the Fifth
Generation Computing Initiative in Japan.
Upon joining the faculty at Berkeley, he developed eﬃcient meansof expressing ﬁne-grain parallelism and tolerating latency onconventional architectures, creating the Threaded Abstract
Machine (TAM) as a target for implicitly parallel languages andActive Messages to integrate communication and computation.
Building on these, he created the explicitly parallel language
Split- C, which brought eﬃcient synchronization a nd latency
tolerance into a simple framework for managing a shared address
space to enha nce loca lity on massively pa ra llel processors .
Recog n i z i ng t h at t he desig n a nd eng i neer i ng t radeoﬀ s i nextremely high performance systems had fundamentally shiftedwith the emergence of high performance workstation/PC plus thelow-latency single-chip switch, both advancing with Moore s Law,
he develop e d t he Net work of Work st at ion ( NOW ) sy st em
architecture, demonstrating how to build incrementally scalable
clusters of arbitrary size. It became the foundation of the ﬁrst fast,massive web search engine and for modern Internet service
architectures. He was inducted into the National Academy ofEngineering for this work and authored a seminal text on Parallel
Computer Architecture.
As the millennium approached he began to explore the opposite
extreme of tiny, connected devices embedded in the physical worldwireless sensor networks (WSN). He developed TinyOS, drawing
together the eﬃcient communication and synchronization of Active
Messages in a small memory footprint with a component model for
reliable software composition a nd techniques for extremely
low-power operation. He also developed several generations of theBerkeley Motes to allow researchers worldwide to gain hands-on
experience with embedded networking protocols and to allow
scientists to use WSNs as a kind of macroscope to observe subtlecomplex natural phenomena. In 2001, as Principle Investigator for
the DARPA Networked Embedded Systems Technology programand Founding Director of Intel Research, Berkeley, he inspired a
global open source community around the TinyOS/Mote platform,
worked with many companies to move the technology forward, andwith the global research community to tackle core challenges in
low-power embedded network protocols. In 2 0 0 5, Dr. Culler
co-founded Arch Rock Corporation, which brought this technology
into the Internet architecture; it was later acquired by CISCO as afoundation for their Smart Meter program. Co-chairing the IETF
working group on Routing in Low-power and Lossy Networks(ROLL), he guided the formulation of the IP routing protocol thatforms the foundation of the modern Internet of Things.
Throughout these developments, Dr. Culler has held various
leadership positions within the University, with large and small
companies, and in the research community. He helped to found theACM Sensys conference, serving as its ﬁrst program chair, asgeneral chair, and on the steering committee, as well as othervenues for publication of premier research in the novel areas. Heis widely recognized for his vision and leadership in the researchcommunity. In 2013, he and his Intel Research team received ﬁve
test-of-time awards for work done 10 years earlier, including WSN
work , Pla net Lab, which was a brief return to the desig n ofplanetary scale systems, and WebOS from 20 years ago presaging
what today is The Cloud .
I n recent yea rs , he has focused on t he applicat ion of t hesetechnologies to challenges of energy and sustainability. He founded
the LoCAL project to explore the creation of an information planefor electric grids to enable deep penetration of renewable sourcesand energy eﬃcient operation and the Software Deﬁned Buildings
project to allow buildings to be agile, cooperative resources on sucha grid. In both cases, he brings innovative experimental systemdesign to bear on important problems facing society, including
what we see in post 3/11 Japan.
For pioneering contributions to the design and development for
wireless sensor networks, Dr. David E. Culler is hereby awarded
the Okawa Prize.

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