Transcript null
Juryrapport Ngi-NGN Informatie Scriptieprijs voor Informatica en Informatiekunde 2016 1e prijs De afstudeerscriptie van Yfke Dulek (geb. 1992), getiteld Quantum homomorphic encryption for polynomial-sized circuits, is geschreven voor de Master of Logic aan het Institute for Logic, Language and Computation (ILLC) van de Universiteit van Amsterdam, onder begeleiding van Dr. Christian Schaffner. Deze scriptie is de neerslag van een prachtig en indrukwekkend onderzoek, waarin Yfke Dulek meerdere belangrijke resultaten boekt op het gebied van de quantum-cryptografie en enkele vragen beantwoordt die in recente literatuur door belangrijke cryptologen zoals Dr. Anne Broadbent en Dr. Stacey Jeffery gesteld zijn. Yfke Dulek beschrijft in de eerste hoofdstukken op een bewonderenswaardig heldere en volwassen wijze de wetenschappelijke probleemstelling van haar scriptie, waarna zij de wiskunde van quantum-berekeningen uitlegt. De focus van de scriptie verschuift dan naar het meer specialistische hoofdonderwerp, de homomorfe encryptie. Dit is een techniek waarin derden berekeningen op versleutelde data kunnen uitvoeren zonder dat zij deze data daarvoor eerst hoeven te decoderen. De quantum-variant hiervan, waarvoor Yfke Dulek in haar scriptie cryptografische ‘gadgets’ aandraagt, zal in de toekomst uitstekend kunnen worden toegepast. Immers, quantum-computers zullen vooralsnog duur en zeldzaam blijven. Daarom zullen gebruikers hun berekeningen moeten uitbesteden aan grote quantum-computers, voorstelbaar als een berekenings-‘cloud’ met vele gebruikers, die ze niet noodzakelijk kunnen vertrouwen. De scriptie bevat twee hoofdstukken die rijk zijn aan originele en belangrijke eigen resultaten, die verder gaan dan de meest recente literatuur. In technische termen is Yfke Duleks belangrijkste resultaat dat zij een methode voor quantum-encryptie heeft ontworpen waarvan ze bewijst dat deze homomorfe evaluatie mogelijk maakt van om het even welke efficiënte circuits. Dit terwijl homomorfe evaluatie tot nu toe in de literatuur slechts mogelijk was voor een heel beperkte verzameling operaties. De scriptie eindigt met een fraai concluderend hoofdstuk waarin ook de belangrijkste vragen die nog open zijn helder worden benoemd. Het geheel van de scriptie is een plezier om te lezen, mede vanwege Yfke Duleks uiterst verzorgde en soepele stijl en de prachtige verhelderende illustraties. Yfke Dulek is onlangs aan een promotietraject in de quantum-cryptografie aan het CWI begonnen. Inmiddels heeft zij als eerste auteur, met de twee begeleiders Schaffner en Speelman als co-auteurs, een artikel geschreven met dezelfde titel als de scriptie. Dit artikel is geselecteerd voor het belangrijkste congres in de cryptografie, het jaarlijkse IACR, waarbij minder dan 25% van de ingediende artikelen geaccepteerd wordt. Het is zeer zeldzaam voor een masterscriptie om op een dergelijk competitief congres geaccepteerd te worden. Ook op het zeer selectieve congres QCrypt 2016 heeft Yfke haar werk mogen presenteren, wat leidde tot een nominatie voor de ‘best student paper award’, een eer die meestal alleen aan gevorderde promovendi te beurt valt. Ook erg bijzonder is dat op deze artikelen uit 2016 nu al wordt voortgebouwd door internationale onderzoekers: het hoofdartikel is al vier maal geciteerd door experts zoals Kashefi en Pappa, Kashedi en Wellden, Tan et alii, en zelfs Broadbent in Physical Review A. Ook tijdens de rest van haar studie heeft Yfke Dulek zich een briljante student in de logica en informatica getoond. Zij selecteerde de moeilijkste vakken bij de Master of Logic, van bewijstheorie via complexiteitstheorie tot quantum computing, en haalde daarvoor een gemiddelde cijfer van 9,16. Hiermee is zij de beste van haar jaar en behoort zij tot de beste 3% van alle masterstudenten die deze opleiding de laatste 10 jaar gevolgd hebben. Om al deze redenen stellen wij voor om de eerste prijs van de Ngi-NGN Informatie Scriptieprijs voor Informatica en Informatiekunde dit jaar uit te reiken aan de briljante jonge onderzoeker Yfke Dulek, voor haar uitstekende en indrukwekkende scriptie Quantum homomorphic encryption for polynomial-sized circuits. Gedeelde 2e prijs Roel Jacobs studeerde af aan de Technische Universiteit Eindhoven. In de periode waarin Roel zich voorbereidde op zijn afstuderen door mastervakken te doen, viel hij al op door zijn zeer hoog gemiddelde tentamencijfer, ruim boven de 9. En ook zijn afstudeerscriptie, getiteld Constructing Maps by Clustering Trajectories rondde Roel af met het cijfer 9. Zijn onderzoek richtte zich op de vraag of het mogelijk is nette landkaarten van wegen en paden te maken aan de hand van de spreekwoordelijke ‘elektronische broodkruimels’ die onze mobieltjes achterlaten. Zoals u weet, onze mobiele apparaten - telefoons, iPads weten waar ze zich bevinden dankzij een GPS lokalisatiesysteem. Wanneer wij ons voortbewegen levert dat elke seconde een bepaling op van onze positie. Daarmee kunnen wij zelf bijvoorbeeld onze route naar een bestemming bepalen, of Pokemon Go spelen :-). Wanneer we die positie zichtbaar maken terwijl we wandelen of fietsen, krijgen we een idee waar zich een wandel- of fietspad bevindt. Wanneer niet één maar heel veel wandelaars en fietsers dat doen, kunnen we bundels van dergelijke trajecten verzamelen, die allemaal net wat anders zijn en soms enigszins door fouten verstoord. Roel Jacobs heeft deze bundels genomen en daaruit berekend waar blijkbaar wandel- en fietspaden zijn, zonder dat deze paden ooit daadwerkelijk door iemand opgemeten en in een landkaart gestopt zijn. Zijn afstudeerscriptie beschrijft een prachtig stuk data science onderzoek, dat theoretische modellering, geografische data-analyse en experimentele validatie combineert. Het idee om bundels van trajecten te gebruiken en de manier waarop deze te analyseren is zeer elegant, en biedt openingen voor verder onderzoek en andere toepassingen. De afstudeerscriptie is bijzonder gedetailleerd en toch heel toegankelijk. Roel Jacobs, en zijn afstudeerdocent Dr. Kevin Buchin, kunnen met recht trots zijn op deze runner-up prijs voor deze met cum laude gehonoreerde informatica afstudeerscriptie. Gedeelde 2e prijs Thomas Neele is een student van de UT, die zijn afstudeerwerk heeft uitgevoerd aan de TU/e. Beide universiteiten hebben hem genomineerd voor de afstudeerprijs. Zijn mooie studieresultaten hebben geleid tot een mastergraad cum laude. Thomas heeft een uitstekende scriptie getiteld GPU Implementation of Partial-Order Reduction geschreven over zijn afstudeerwerk. Het heeft ook geleid tot twee wetenschappelijke artikelen bij vooraanstaande conferenties over softwareverificatie. De scriptie gaat over model checking, een populaire techniek om correctheid van een softwaresysteem aan te tonen. Aan de TU/e is een model checking tool in ontwikkeling, die draait op een grafische processor, een GPU. Thomas heeft een substantiële bijdrage geleverd aan het verbeteren en versnellen van deze model checker. Hij heeft de reductietechniek partial-order reduction geïmplementeerd op de GPU, en daarbij geheugengebruik kunnen reduceren. Daarnaast heeft hij een grondige performance analyse gedaan, die heeft geleid tot verscheidene optimalisaties. Hij heeft de model checker ook vergeleken met andere model checkers, en verschillende experimenten uitgevoerd. Met zijn werk heeft Thomas Neele de snelheid van de model checker met meer dan een factor 10 verbeterd, een prestatie die de bruikbaarheid van de model checker enorm vergroot. De resulterende scriptie is goed geschreven en goed leesbaar. Prof. dr. J.C.M. (Jos) Baeten, algemeen directeur Centrum Wiskunde & Informatica Amsterdam, hoogleraar theory of computing Universiteit van Amsterdam Prof. dr. ir. R.L. (Inald) Lagendijk, hoogleraar informatie- en communicatietheorie Technische Universiteit Delft Prof. dr. L.C. (Rineke) Verbrugge, hoogleraar logica en cognitie Rijksuniversiteit Groningen De jury vergaderde op 21 oktober onder leiding van Mevr. M.E. Bierman-Beukema toe Water, oudondervoorzitter KHMW; daarnaast waren ter vergadering aanwezig Prof. dr. G. van Dijk, oudsecretaris natuurwetenschappen, en Mevr. Drs. S. van Manen, secretaris.