Цифровая наука в программе «Горизонт 2020»
Цифровая наука, которая опирается на использование электронных инфраструктур, услуг и инструментов, основанных на ИКТ, делает более эффективными и прозрачными научные процессы, предлагает новые инструменты для научного сотрудничества, экспериментов и анализа и делает научное знание более доступным....
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Системні дослідження та інформаційні технології |
|---|---|
| Дата: | 2015 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України
2015
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/86126 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Цифровая наука в программе «Горизонт 2020» / М.З. Згуровский, А.И. Петренко // Системні дослідження та інформаційні технології. — 2015. — № 1. — С. 7-20. — Бібліогр.: 34 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859686077645717504 |
|---|---|
| author | Згуровский, М.З. Петренко, А.И. |
| author_facet | Згуровский, М.З. Петренко, А.И. |
| citation_txt | Цифровая наука в программе «Горизонт 2020» / М.З. Згуровский, А.И. Петренко // Системні дослідження та інформаційні технології. — 2015. — № 1. — С. 7-20. — Бібліогр.: 34 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Системні дослідження та інформаційні технології |
| description | Цифровая наука, которая опирается на использование электронных инфраструктур, услуг и инструментов, основанных на ИКТ, делает более эффективными и прозрачными научные процессы, предлагает новые инструменты для научного сотрудничества, экспериментов и анализа и делает научное знание более доступным. Одновременно цифровая наука способствует появлению новых научных методов, дисциплин и парадигм по реагированию на новые вызовы через глобальные распределенные сообщества, в которых граждане и общество непосредственно участвуют в создании и потреблении научных знаний. Рассмотрены планы и организационные меры развития и использования в европейских программах цифровой науки, Это мероприятия по координации, поддержке, формированию и функционированию открытой однородной объединенной в федерацию производственной инфраструктуры для всей Европы, единого цифрового исследовательского пространства ERA (European Research Area). Ключевую роль в предоставлении услуг (сервисов) в этом онлайновом европейском научном пространстве играет Европейская грид-инфраструктура EGI (European Grid Infrastructure), которая объединяет и поддерживает исследователей разных научных дисциплин, предоставляя им возможность обрабатывать данные, полученные в интегрированной европейской вычислительной среде. Такой пример Европы по организации и активной поддержке научных исследований очень поучительный для Украины.
Цифрова наука, яка спирається на використання електронних інфраструктур, послуг та інструментів, заснованих на ІКТ, робить більш ефективними і прозорими наукові процеси, пропонує нові інструменти для наукового співробітництва, експериментів і аналізу та робить наукове знання більш доступним. Одночасно цифрова наука сприяє появі нових наукових методів, дисциплін і парадигм з реагування на нові виклики через глобальні розподілені співтовариства, в яких громадяни і суспільство безпосередньо беруть участь у створенні та споживанні наукових знань. Розглянуто плани та організаційні заходи розвитку і використання у європейських програмах цифрової науки. Це заходи щодо координації, підтримки, формування та функціонування відкритої однорідної об’єднаної у федерацію виробничої інфраструктури для всієї Європи, єдиного цифрового дослідного простору ERA (European Research Area). Ключову роль у наданні послуг (сервісів) у цьому онлайновому європейському науковому просторі відіграє Європейська грід інфраструктура EGI (European Grid Infrastructure), яка об’єднує і підтримує дослідників різних наукових дисциплін, надаючи їм можливість обробляти дані, отримані в інтегрованому європейському обчислювальному середовищі. Такий приклад Європи з організації та активній підтримці наукових досліджень дуже повчальний для України.
The digital science, which relies on the use of electronic infrastructures, services, and tools based on ICT, makes scientific processes more efficient and transparent, offers new tools for scientific collaboration, experimentation, and analysis, and makes scientific knowledge more accessible. At the same time, the digital science contributes to the emergence of new scientific methods, disciplines, and paradigms to respond to new challenges through the global distribution of the communities in which individuals and the society are directly involved in the creation and consumption of scientific knowledge. The paper discusses the plans and arrangements of development and use of the digital science in European programs. They are about means to coordinate and support the formation and functioning of an open homogeneous Federated productive infrastructure for the whole of Europe, the single digital Research Area ERA (European Research Area). EGI (European Grid Infrastructure) plays a key role in the provision of services in this online European Research Area, which unifies and supports researchers of different disciplines, enabling them to process the data obtained in the integrated European computing environment. Such an example of the European organization and the active supporting research is very instructive for Ukraine.
|
| first_indexed | 2025-11-30T22:34:17Z |
| format | Article |
| fulltext |
© М.З. Згуровский, А.И. Петренко, 2015
Системні дослідження та інформаційні технології, 2015, № 1 7
TIДC
ТЕОРЕТИЧНІ ТА ПРИКЛАДНІ ПРОБЛЕМИ
І МЕТОДИ СИСТЕМНОГО АНАЛІЗУ
УДК 001.1, 001.18, 001.3, 001.8
ЦИФРОВАЯ НАУКА В ПРОГРАММЕ «ГОРИЗОНТ 2020»
М.З. ЗГУРОВСКИЙ, А.И. ПЕТРЕНКО
Цифровая наука, которая опирается на использование электронных инфра-
структур, услуг и инструментов, основанных на ИКТ, делает более эффектив-
ными и прозрачными научные процессы, предлагает новые инструменты для
научного сотрудничества, экспериментов и анализа и делает научное знание
более доступным. Одновременно цифровая наука способствует появлению но-
вых научных методов, дисциплин и парадигм по реагированию на новые вызо-
вы через глобальные распределенные сообщества, в которых граждане и об-
щество непосредственно участвуют в создании и потреблении научных
знаний. Рассмотрены планы и организационные меры развития и использова-
ния в европейских программах цифровой науки, Это мероприятия по коорди-
нации, поддержке, формированию и функционированию открытой однород-
ной объединенной в федерацию производственной инфраструктуры для всей
Европы, единого цифрового исследовательского пространства ERA (European
Research Area). Ключевую роль в предоставлении услуг (сервисов) в этом он-
лайновом европейском научном пространстве играет Европейская грид-
инфраструктура EGI (European Grid Infrastructure), которая объединяет и под-
держивает исследователей разных научных дисциплин, предоставляя им воз-
можность обрабатывать данные, полученные в интегрированной европейской
вычислительной среде. Такой пример Европы по организации и активной под-
держке научных исследований очень поучительный для Украины.
ПРОГРАММА «ГОРИЗОНТ 2020»
Термин «цифровая наука» появился в документах ЕС генеральной дирекции
CONNECT (Communications Networks, Contentand Technology — коммуни-
кационные сети, контент и технологии) в марте 2013 года, посвященных
обоснованию главных задач новой европейской программы «Горизонт 2020»,
которая продлится с 2014 по 2020 год с общим бюджетом около
80 млрд евро [1–8].
По сути, программа «Горизонт 2020» является не просто следующей
седьмой по счету Рамочной программой по исследованиям и технологичес-
кому развитию. Она объединяет также Рамочную программу по исследова-
ниям и инновационному развитию, Рамочную программу конкурентоспосо-
бности и инноваций и программы Европейского института инноваций
и технологий для укрепления конкурентоспособности Европы в глобальном
измерении, ее экономического роста и создания новых рабочих мест.
Цель работы — рассмотрение места цифровой науки в «Горизонт
2020», специальных требований к содержанию проектов, подаваемых на
М.З. Згуровский, А.И. Петренко
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2015, № 1 8
конкурсы в программу, а также анализ всей многогранной деятельности
CONNECT по развитию и применению цифровой науки в Европе.
ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ «ГОРИЗОНТ 2020»
Программа «Горизонт 2020» разделена на три основных блока.
Блок 1. Передовая наука
Укрепление позиций ЕС в передовой науке и исследованиях с бюджетом
примерно 24,3 млрд евро со следующими целями:
• укрепление международной междисциплинарной и межотраслевой
мобильности исследователей;
• поддержка талантливых и креативных ученых и научных коллекти-
вов по проведению передовых исследований высокого уровня через Евро-
пейский Исследовательский Совет;
• научное сотрудничество с целью поиска новых и перспективных об-
ластей исследований через поддержку будущих и перспективных технологий;
• предоставление исследователям возможностей для своего усовер-
шенствования в рамках программы Marie Skłodowska-Curie Actions;
• обеспечение доступа всех европейских исследователей к высоко-
классным исследовательским е-инфраструктурам.
Блок 2. Индустриальное лидерство
Укрепление индустриального лидерства с бюджетом около 17 млрд евро
в индустриальных технологиях с поддержкой следующих направлений:
• Компоненты и системы — новое поколение интеллектуальных
встроенных компонентов и систем, микро- и нанобиосистемы, органическая
электроника, твердотельные устройства с большой степенью интеграции,
технологии IoT (Internet of Things — Интернет вещей), интеллектуальные
интегрированные системы, комплексные инженерные системы.
• Вычисления следующего поколения — процессоры и системная архи-
тектура, технологии межсоединений и локализации данных, облачные вы-
числения, параллельные вычисления и моделирование программного обес-
печения.
• Будущий Интернет — сети, программное обеспечение и услуги, ки-
бер-безопасность, конфиденциальность и доверие, беспроводная связь меж-
ду устройствами, оптические сети, увлекательное интерактивное мультимедиа.
• Контентные технологии и управления информацией — технологии
распознавания речи, обучения, взаимодействия, сохранения, доступа и ана-
лиза цифрового контента; интеллектуальный анализ данных (datamining),
машинное обучение, статистический анализ и визуализация вычислений.
• Сервисно-ориентированная робототехника, новейшие интерфейсы,
интеллектуальные среды и «думающие» машины.
• Ключевые технологии микро- и наноэлектроники и фотоники — ди-
зайн, передовые технологические процессы, пилотные линии для изготовле-
ния, производственные технологии, а также связанные с ними демонст-
рационные действия для проверки, инновационные бизнес-модели.
Цифровая наука в программе «Горизонт 2020»
Системні дослідження та інформаційні технології, 2015, № 1 9
Блок 3. Ответы на социальные вызовы
Примерно 31 млрд евро выделяется на решение социальных проблем евро-
пейцев, таких как:
• Здоровье, демографические изменения и благополучие — электрон-
ное здравоохранение, самоуправление здоровьем, улучшение диагностики,
улучшение надзора, сбор данных о здоровье, активное старение.
• Безопасная, чистая и эффективная энергетика — «умные» города,
энергоэффективные здания, «умные» электросети (green grid), возобнов-
ляемые источники энергии, интеллектуальные измерительные устройства
и сенсоры.
• Умный, зеленый и интегрированный транспорт — «умное» транс-
портное оборудование, инфраструктура и услуги, инновационные системы
управления транспортом, аспекты безопасности.
• Изменение климата, эффективное использование ресурсов и сырья —
средства ИКТ для повышения эффективности использования ресурсов,
наблюдения и мониторинг Земли.
• Инновационное и безопасное общество — цифровая среда, социаль-
ные инновационные платформы, услуги электронного правительства, элек-
тронные навыки и электронное обучение, электронная культура, кибер-
безопасность, обеспечение конфиденциальности и защита прав человека
онлайн.
ПОДДЕРЖКА ЦИФРОВОЙ НАУКИ В ПРОЕКТАХ «ГОРИЗОНТ 2020»
По своей природе цифровая наука затрагивает все три компонента програм-
мы «Горизонт 2020». Поэтому предусмотрено существенное развитие циф-
ровой науки путем ее координации, развития е-инфраструктур и реализа-
ция различных научно-исследовательских мероприятий по сотрудничеству
с другими подразделениями ЕС (рис. 1).
Чтобы добиться улучшенного воздействия на науку, общество, полити-
ку и инновации, генеральная дирекция CONNECT запланировала значи-
тельный вклад в развитие европейского потенциала для будущих исследо-
ваний путем:
• обеспечения того, чтобы в программе «Горизонт 2020» разрабатыва-
лись инструменты и модели объектов исследования, которые поддерживают
развитие цифровой науки;
• поощрения использования цифровой науки во всех проектах «Гори-
зонт 2020», где только возможно;
• эффективного обмена результатами проектов и передовым опытом
между исследовательскими коллективами;
• поддержки цифрового потенциала науки в 27 странах ЕС с точки
зрения электронных инфраструктур и человеческого капитала.
Для того, чтобы эффективно и своевременно поддержать цифровую
науку в Европе, ее предложено непосредственного интегрировать
в программу «Горизонт 2020», где введены специальные разделы «Объекты
запроса, признанные с точки зрения продвижения цифровой науки»
М.З. Згуровский, А.И. Петренко
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2015, № 1 10
и «Поддержка цифровой науки путем интеграции ее в правила подготовки
и отбора проектов для «Горизонт 2020».
Дирекция CONNECT сформулировала несколько Рабочих программ по
развитию цифровой науки на разных уровнях для сбора предложений и про-
ектов по следующей тематике [5]:
• будущие и новейшие технологии;
• модели, методы и инструменты для будущих исследований и обра-
ботки информации;
• информационные и коммуникационные технологии;
• европейские исследовательские инфраструктуры (в том числе
электронные инфраструктуры);
• наука с обществом и для общества;
• инновации цифровой науки, понимание и решение глобальных вы-
зовов и другие.
Проектные предложения должны учитывать соответствующие требо-
вания Рабочих программ и содержать конкретные описания предлагаемых
вкладов в развитие цифровой науки, а их результаты должны эффективно
распространяться среди других проектов и заинтересованных партнеров.
В дополнение к этому во всех CONNECT проектах должны применяться
основные методы цифровой науки, чтобы стимулировать развитие передо-
вого опыта и навыков использования цифровой науки и привлечения различ-
ных заинтересованных сторон, в том числе со стороны промышленности.
С целью поддержки исследователей при использовании цифровой нау-
ки все проекты «Горизонт 2020», имеющие отношение к цифровой науке,
планируется систематически поощрять. Эту поддержку цифровой науки
планируется осуществлять такими организационными средствами [9–11].
Новые методы
исследований
Взаимодействие
с обществом
Свободный
доступ
к ресурсам
Сотрудничество
при
исследованиях
Трансформация науки
Прозрачность и
воспроизводимость
исследований
Симбиоз науки,
общества
и политики
Общество
Демократизация исследований
Инновации Политика
Новые дисциплины, новые направления исследований
Рис. 1. Радикальная трансформация природы науки и инноваций за счет интегра-
ции ИКТ в процесс исследования
Цифровая наука в программе «Горизонт 2020»
Системні дослідження та інформаційні технології, 2015, № 1 11
1. Все договоры о грантах должны включать:
• обязательное условие об открытом доступе к публикациям, так
и обязательства, что все публикации будут представлены на Open Aire
портале;
• использование соответствующего менеджмента цифровых данных
исследования с учетом средств их хранения, совместного использования
и распространения;
• возможность специального соглашения об открытости входных
данных.
2. Проектные предложения должны содержать следующее:
• источник данных, описание исходного варианта менеджмента циф-
ровых данных для исследований и связанных с ними метаданных (хранение
и обмен);
• описание, в случае необходимости, воздействия проекта по цифро-
вую науку в конкретных областях, в том числе на развитие научного откры-
того сотрудничества; научных навыков, ориентированных на будущее; на
взаимодействие науки и общества и использование е-инфраструктур.
3. При внедрении проекта необходимо обеспечить его открытость путем:
• демонстрации используемых методов цифровой науки и их по-
тенциальных преимуществ;
• включения менеджмента данных цифровых исследований в отчеты
по результатам проекта;
• мониторинга и отчетности по применению цифровой науки в проек-
те, таких как: сотрудничество с более широким сообществом; участие граж-
дан в исследованиях; распространение знаний в обществе; образовательная
деятельность; публикации; наборы данных, открытый код и алгоритмы, соз-
данные в рамках проекта, их повторное использование и прочее.
ОСНОВНЫЕ ПРИОРИТЕТЫ ЦИФРОВОЙ НАУКИ
Интернет-технологии, крупномасштабные вычислительные ресурсы и ре-
сурсы хранения, инструменты поиска данных, мобильные устройства,
социальные медиа и их широкое распространение среди различных групп
научных сообществ в значительной степени изменили средства созданий
и передачи знаний. Они способствовали радикальному преобразованию при-
роды науки и инноваций [12]. Цифровая наука опирается на использование
е-инфраструктур и их сервисов, созданных на базе ИКТ, для проведения на-
учных исследований в виртуальных и общих средах в сочетании с использо-
ванием открытости и сотрудничества в интернете. Новые инструменты
и новые исследовательские методы позволяют не только проводить иссле-
дования более эффективно, но и создавать новые типы науки и исследова-
ний, которые являются более открытыми, более глобальными и общими,
более творческими и приближенными к обществу.
Тем не менее, есть политически определенные социальные препятствия
на пути использования всего потенциала цифровых науки. Поэтому необхо-
димо изменить традиционные исследовательские методики, чтобы лучше
оценить и воспользоваться открытостью и сотрудничеством. С целью полу-
чения большей выгоды необходимо привлечение более широкого круга
М.З. Згуровский, А.И. Петренко
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2015, № 1 12
европейских научно-исследовательских организаций, различных научных
дисциплин. Это также потребует признания и оценки возможных рисков
и негативных последствий от внедрения новых способов ведения исследо-
вания. Таким образом, существует необходимость поддерживать эффектив-
ное развитие и развертывание цифровой науки для достижения больших
результатов в науке, обществе, политике и инновациях в Европе.
Цифровая наука делает эффективными и прозрачными научные про-
цессы, предлагает новые инструменты для научного сотрудничества, экспе-
риментов и анализа, делает научное знание более доступным. Одновремен-
но она способствует появлению новых научных методов, дисциплин
и парадигм по реагированию на новые вызовы через глобальные распреде-
ленные сообщества, в которых граждане и общество являются участниками
и непосредственными потребителями научного знания [1–2].
Новые методы исследования
Применение ИКТ изменило способ проведения научных исследований.
Коммуникационные сети, вычислительные ресурсы и хранилища данных
позволяют выполнять исследовательские задачи, требующие значительных
объемов вычислений и данных, а инструменты позволяют проводить вирту-
альные эксперименты, что не представлялось возможным ранее.
• Данные генерируются в больших масштабах благодаря использова-
нию изображений, сенсоров, моделированию, онлайновой деятельности че-
ловека, и все эти данные можно хранить для дальнейшей обработки, стиму-
лируя новые исследования (например, в области социальных наук
и моделирования поведения человека).
• Объединение данных из различных источников и новый инструмен-
тарий для поиска и анализа данных позволяют делать новые открытия, ре-
шать новые исследовательские задачи (например, в биологии и генетике).
• Эффективные вычислительные ресурсы, включающие суперкомпью-
теры, вычислительные грид и облачные вычислительные ресурсы, позволя-
ют ставить сложные задачи и разрабатывать модели, которые требуют вы-
числительной мощности для их тестирования и применения.
• Виртуальные лабораторные эксперименты, удаленный доступ к спе-
циальному оборудованию (например, роботизированные телескопы) и сре-
ды моделирования позволяют проводить исследования, основанные на вы-
числительном эксперименте, в новых областях для более широкой
аудитории.
Новый доступ к научным результатам и процессам
Открытый доступ к результатам научных исследований с помощью цифро-
вых средств позволяет быстрее и более широко распространять научные
знания. Философия открытости в цифровой науке еще более широкая, на-
правленная на открытость всего процесса исследования и результатов с по-
мощью цифровых средств массовой информации и совместной работы
научных партнеров и общественности.
Цифровая наука в программе «Горизонт 2020»
Системні дослідження та інформаційні технології, 2015, № 1 13
• Открытый доступ к научным публикациям в журналах свободного
доступа или депозитариев статей делает их свободно доступными для всех,
в то время как новые инструменты для цитирования, метаданные и совмес-
тимость депозитариев улучшают процедуры выявления научного знания на
новом уровне.
• Свободный доступ к опытным данным, лежащим в основе научных
публикаций, позволяет воспроизводить исследования другими специали-
стами для проверки результатов и повторного использования данных для
новых исследовательских целей.
• Прозрачность исследования улучшается за счет обнародования ме-
тодики экспериментов и результатов исследований, которые не опубликова-
ны в традиционных научных журналах (например, результатов клинических
экспериментальных испытаний, которые не подтверждают ожидаемую ги-
потезу).
• Новые технологические решения в сочетании с открытым доступом
к научно-исследовательским ресурсам способствуют цитированию и пере-
крестным ссылкам между публикациями, данными и авторами, что позволя-
ет проследить новые потоки научных исследований и новые связи между
научно-исследовательской тематикой и авторами. Они также, отслеживают
повторяющиеся научные работы, позволяют ввести новую метрику оценки
эффективности науки, заменяя традиционную оценку через показатели, ос-
нованные на публикациях, на показатели, ориентированные на само иссле-
дование.
• Открытость исследовательских ресурсов облегчает контроль, а об-
ратная связь со стороны партнеров и общественности, уже в процессе ис-
следований, позволяют усовершенствовать и повысить качество исследова-
тельского подхода за счет дополнительных составляющих.
Сотрудничество при исследованиях
Возможности сотрудничества при проведении исследований резко измени-
лись за счет применения коммуникационных сетей и социальных медиа, ко-
торые поддерживают совершенно новые масштабы научного сотрудничест-
ва. Виртуальное сотрудничество между исследователями и научными
организациями на сегодняшний день является неотъемлемой частью всех
научных мероприятий — глобальные вызовы не могут быть решены одним
ученым или одной дисциплиной.
• Внедрение совместных проектов поддерживается с помощью инст-
рументов и онлайновых платформ, которые обеспечивают обмен данными
между исследователями, совместное выполнение исследований, коммуни-
кации во время исследований и создание совместных знаний в виртуальных
исследовательских сообществах в глобальном масштабе.
• Новые инструменты и платформы способствуют созданию крупно-
масштабного сотрудничества, которое может использовать коллективный
разум любых заинтересованных субъектов.
• Внедрение социальных медиа и инструментов социальных сетей
в научно-исследовательские процессы (например, открытые ноутбуки,
М.З. Згуровский, А.И. Петренко
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2015, № 1 14
аннотации) обеспечивает динамическое спонтанно возникающее сотрудни-
чество в решении или рассмотрении конкретных задач.
• Неформальное сотрудничество появляется в виртуальных сообщест-
вах благодаря обмену личными ресурсами знаний, которые поддерживают
потоки знания и опыта в сетевой системе и за пределами конкретных иссле-
довательских задач.
Взаимодействие с обществом
Привлечение граждан и общества возможно в абсолютно новом виде благо-
даря новым инструментам и платформам для научных исследований и по-
вышению их открытости. Заинтересованные граждане могут способствовать
науке как через свои интеллектуальные усилия и наблюдения, так и с помо-
щью цифровых инструментов и ресурсов, что создает новые отношения ме-
жду наукой и обществом.
• Специальные инициативы и сети делают доступными вычислитель-
ные ресурсы через упрощенные интерфейсы для общественности (напри-
мер, предварительно установленные в ноутбуках Sony VAIO), что позволяет
любому пользователю сделать вклад в науку с помощью своих ресурсов
в сфере ИКТ.
• Привлечение граждан при сборе данных улучшает охват возможных
источников, например, от большего количества географических районов,
с большей интенсивностью или в течении долгосрочного систематического
сбора в сравнении с тем, как это было бы возможным, когда исследователь-
ские группы действуют в одиночку. Также традиционные формы содействия
науке со стороны граждан (например, наблюдение за перелетами птиц) приоб-
рели совершенно новый вид через онлайновые глобальные коммуникации.
• Введение совместных инициатив позволяет заинтересованным граж-
данам без глубокого научного знания вносить свой вклад в совместные ме-
роприятия на основе своих интеллектуальных усилий, например, при фор-
мировании местного контекста или других существенных дополнительных
вкладов в работу профессиональных исследователей.
• Открытость результатов и процессов исследования и привлечение
граждан как активных участников научно-исследовательских процессов
(а не объектов исследования) также способствует разработке этических
и эффективных моделей науки. При этом, граждане и общество не только
делают вклады в проводимые исследования, но и участвуют в формирова-
нии самих исследований (например, выдвижением оригинальных исследо-
вательских идей и обсуждением научных результатов).
Как показано выше, все свойства (аспекты) цифровой науки поддержи-
вают друг друга и вносят свой вклад в трансформацию научных методов.
Рис. 2 подытоживает особенности основных свойств цифровой науки с при-
мерами их пересечений.
Политика в отношении цифровой науки предполагает широкое и эф-
фективное использование е-инфраструктур в Европе, которые курируются
EGI (Европейской Грид Инфраструктурой).
Цифровая наука в программе «Горизонт 2020»
Системні дослідження та інформаційні технології, 2015, № 1 15
ПОТЕНЦИАЛ И ЗАДАЧИ ЦИФРОВОЙ НАУКИ
Трансформация науки. Цифровая наука — это наука о тенденциях разви-
тия в обществе и экономике, обусловленных развитием технологий, способ-
ствующих трансформации научной системы, демократизации доступа к ее
исследованиям и созданию новых связей между наукой, обществом, поли-
тикой и инновациями [13–22].
• Иерархически организованные и специализированные области науки
становятся более связанными друг с другом также направлениями их при-
менения. Это приводит к созданию новых многодисциплинарных и междис-
циплинарных исследований, которые способствуют появлению новых дис-
циплин и их соединений для изучения возникающих вопросов и тем.
• Научные внедрения становятся более эффективными и заслуживают
доверия через открытость, что позволяет проверять результаты исследова-
ний прозрачно, обеспечивать доказательные связи и новые формы дополни-
тельного сотрудничества. Разрабатываемой метрике оценки качества науки
присущи возможность проверки и повторного использования результатов
научных исследований вместо только информации о публикациях, как это
делается сегодня.
• Научные методы, процессы и знания становятся более доступными
для всех членов общества с помощью доступного инструментария. Узнать
о науке становится легче, научные курсы и семинары могут включать во-
просы обзора и участия в научных сообществах, что позволит будущим
Рис. 2. Иллюстрация основных свойств цифровой науки
Новые методы
исследований:
• менеджмент больших
объемов данных и их анализ
• моделирование, удаленный
инструментарий
Открытый доступ (ОД)
к исследованиям:
• ОД к публикациям
и входным данным
• прозрачность научных
процессов
Совместное выполнение,
виртуальные научные сообщества,
неформальные
способы сотрудничества
Вклад граждан в науку;
системы связи общества,
науки и политики
Динамическое сотрудничество,
основанное на открытом
доступе к научным процессам, дан-
ным и результатам
Доступ к научным знаниям,
неформальный диалог
между наукой,
обществом и политикой
Сотрудничество
при исследованиях:
• обмен данными
• совместное исполнение
(crowdsouring),
социальные медиа
Привлечение общества:
• приобщение граждан
к научным процессам
• привлечение их
к научным дисскусиям
ЦИФРОВАЯ НАУКА
М.З. Згуровский, А.И. Петренко
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2015, № 1 16
исследователям ознакомиться с методами цифровой науки еще до получе-
ния специальности.
• Отношения между наукой, обществом и политикой развиваются
в сторону нового симбиоза и общей тематики научных исследований. Через
доступ к научной информации и научным процессам граждане осведомлены
о потенциальных возможностях и ограничениях формирования научного
знания и могут принимать участие в изучении и мониторинге вопросов, ин-
тересующих их.
Цифровая наука для общества. Открытый доступ к результатам
и процессам научных исследований и более широкое использование социаль-
ных медиа для исследовательских целей способствуют улучшению научной
грамотности граждан в целом и усиливают интерес молодежи к знаниям
в области науки и техники, несмотря на их возраст, образование или соци-
ально-экономическое положение. Открытый подход к цифровой науке по-
могает развитию образования, интеграции и занятости путем поддержки на
протяжении всей человеческой жизни нескольких ключевых профессио-
нальных компетенций (компьютерной, социальной и гражданской), чувст-
ву инициативы и предпринимательства. В результате граждане привле-
каются к научной деятельности, несмотря на определенные риски. Это
способствует их обучению и тем самым их включению в информационное
общество и его экономику.
Цифровая наука для политики. Различные свойства цифровой науки
повышают доверие к ней и улучшают доступность науки для лиц, прини-
мающих решения (политиков). Кроме того, и что более важно, расширение
прав и возможностей граждан на доступ, понимание и принятие участия
в научных процессах повышает восприятие ими политики, которая основана
на научных данных и которая допускает участие граждан в ее разработке
и мониторингу. Научный подход к формированию политики позволяет соз-
давать совместные инициативы, где политики в сотрудничестве с учеными
и гражданами ищут, разрабатывают и сравнивают возможные варианты ре-
шения глобальных проблем. Привлечение граждан к научному развитию,
лежащему в основе политических решений, также поощряет их выбор и уча-
стие в реализации социальных изменений на благо общества.
Цифровая наука для инноваций. Новые инструменты и методы исс-
ледования вместе с открытостью, сотрудничеством и участием обществен-
ности в научных исследованиях формируют результаты исследований в бо-
лее доступной форме для промышленности и малого-среднего бизнеса.
Кроме того, они обеспечивают модели (открытые инновационные платфор-
мы), которые также могут быть использованы для коммерческих инноваций
или для создания совместного продукта и развития услуг на основе иннова-
ций и вкладов пользователей. Улучшение доступа к результатам научных
исследований может стать движущей силой для инноваций, особенно в раз-
вивающихся регионах, но и участие в совместных исследованиях, основан-
ных на принципах цифровой науки, также может предоставить выгоду для
коммерческих субъектов. Цифровая наука способствует эффективному сот-
рудничеству большой группы людей из разных слоев общества, генерации
идей, которые могут быть реализованы в коммерческих продуктах, хотя
фундаментальные исследования делаются в общественном секторе (по ана-
логии с открытой разработкой программного обеспечения).
Цифровая наука в программе «Горизонт 2020»
Системні дослідження та інформаційні технології, 2015, № 1 17
Вызовы для цифровой науки. Хотя есть много потенциальных пре-
имуществ от подходов цифровых науки и успешных примеров их примене-
ния, трансформация науки не происходит одинаково во всех организациях
и дисциплинах по разным причинам.
• В некоторых дисциплинах преимущества методов цифровой науки
более очевидны, чем в других. Некоторые области уже трансформированы
(например, астрономия), а другие отстают (например, социальные науки).
Нужен дальнейший анализ дисциплинарной динамики и конкретных пре-
имуществ использования различных свойств цифровой науки.
• Открытость научных публикаций и результатов исследований явля-
ются признанными целями, но их не всегда можно реализовать, поскольку
в большинстве случаев исследователи не имеют свободы выбора источника,
в котором могут быть напечатаны их результаты. Их профессиональный
рост оценивается сегодня на основании метрик, которые противоречат це-
лям открытости.
• Исследователи не могут быть уверенными в преимуществах откры-
тости результатов и процессов также с точки зрения отсутствия гарантий
взаимности. Кроме того, существуют сомнения в целесообразности публи-
кации результатов текущих научно-исследовательских процессов, особенно
когда речь идет об инновациях и разработке продуктов для бизнеса.
• Сложно организовать и поддерживать открытость совместных науч-
ных инициатив, в которых принимают участие различные типы субъектов,
в том числе граждане. Инициатива должна одновременно удовлетворять
личную заинтересованность различных типов участников, которые тратят
свои время и усилия, а также обеспечивать научную ценность полученных
результатов. Таким образом, тщательное планирование качественных аспек-
тов обеспечения развития научного знания и профессии, а также мотива-
ционных стимулов имеет решающее значение для создания успешных и ус-
тойчивых открытых научных сообществ.
ЦИФРОВАЯ НАУКА И ЕВРОПЕЙСКАЯ ГРИД ИНФРАСТРУКТУРА (EGI)
Развитие цифровой науки мировым сообществом целесообразно рассмот-
реть на примере планов и усилий одного из сообществ e-инфраструктуры —
EGI [23–34]. EGI сообщество с руководящим органом — Советом EGI, со-
стоящем из представителей национальных грид-инициатив (NGIs) и под-
держиваемых EGI научных сообществ, в настоящее время предлагает
амбициозную программу по инвестициям в открытые инфраструктуры рас-
пределенных вычислений, которые будут опираться на существующие ев-
ропейские и национальные инвестиции для:
• Обеспечения высокоэффективной европейской способности выпол-
нять высокопроизводительный анализ данных, которая поддерживается
планами расширения до 2020 года нынешней EGI федеральной инфраструк-
туры до структуры с 10 миллионами вычислительных ядер и памятью до
1-го экзабайта.
• Обеспечения гибких виртуальных исследовательских сред, которые
упрощают доступ к ресурсам EGI и ускоряют способность исследователей
М.З. Згуровский, А.И. Петренко
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2015, № 1 18
для проведения научных исследований за счет использования опыта и воз-
можностей NGI к внедрению технических инноваций в производство по
всей Европе.
• Определения и разработки человеческого капитала для повышения
квалификации и профессионализма исследовательских сообществ с помо-
щью национальных центров передового опыта, которые поддерживаются
EGI вместе с NGIs и которые могут передавать опыт в пределах EGI по об-
работке данных молодым ученым.
Пользователи-исследователи получат расширенные вычислительные
возможности для научных исследований в виде виртуальных ресурсов, ко-
торые реализуются в любой среде, выбираемой пользователем, облачные
хранилища для облегчения обмена данными, а также ряд вспомогательных
услуг для обеспечения эффективного функционирования прикладных при-
ложений.
Стратегия EGI состоит в том, чтобы играть ключевую роль в предос-
тавлении сервисов в онлайновом европейском научном пространстве ERA,
поддерживаемом инвестициями национальных и европейских финансовых
органов, и тем самым успешно способствовать использованию цифровой
науки в Европе. ERA с е-инфраструктурой мирового класса в состоянии
поддерживать инновационные совместные виртуальные лаборатории для
моделирования, совместного использования больших данных (Big Data)
и операций по анализу этих данных, а также поддерживать это сотрудниче-
ство жизнеспособным в течение многих десятилетий.
ВЫВОДЫ
Новейшие инструменты и новые исследовательские методологии цифровой
науки позволяют не только проводить исследования более эффективно, но
и создавать новые направления науки и исследований, поддерживать тен-
денции развития в обществе и экономике, способствовать трансформации
научной системы, демократизации доступа к исследованиям и установле-
нию новых связей между наукой, обществом, политикой и инновациями.
Проекты программы «Горизонт 2020» способствуют развитию цифро-
вой науки на разных уровнях и включают технологии и компоненты для
сбора данных и функционирования сетевых систем; модели, методы и инст-
рументы для будущих исследований и обработки информации; платформы
и инфраструктуры, которые могут поддерживать совместные междисципли-
нарные исследования; коллективную европейскую реакцию на соответст-
вующие глобальные вызовы и проблемы.
Без сомнения, отечественным специалистам полезно ознакомиться
с опытом Европы по разработке и использованию цифровой науки, обоб-
щенным в данной работе.
ЛИТЕРАТУРА
1. Згуровський М.З., Петренко А.І. Становлення і горизонти цифрової науки //
Системні дослідження та інформаційні технології. — 2014. — № 4. — С. 7–19.
Цифровая наука в программе «Горизонт 2020»
Системні дослідження та інформаційні технології, 2015, № 1 19
2. Digital Science. — http://ec.europa.eu/digital-agenda/digital-science.
3. Tom Bo Clausen. DG INFSO (soon to be DG CONNECT), Unit C2: Strategy and
Innovation. — http://cordis.europa.eu/fp7/ict/ssai/docs/future-cc-2may-clausen-
presentation.pdf.
4. Horizon 2020 Programme. — http://cerneu.web.cern.ch/horizon2020.
5. Horizon 2020 Work Programme Summaries. — http://exquisitelife.researchresearch.
com/exquisite life/ horizon-2020-work-programme-summaries.html.
6. Horizon 2020 – Vision 2020: The Horizon Network. — www.2020visionnetwork.eu/
horizon 2020/.
7. Horizon 2020 // Державне агентство з питань електронного урядування
України. — http://old.dknii.gov.ua/ ?q=node/1736.
8. Communications Networks, Content and Technology. European Commission Direc-
torate General. — http://ec.europa.eu/dgs/connect/what-we-do.
9. Recommendations for the European Commission — recode. — http://recodepro-
ject.eu/ wp-content uploads/2013/04/2013__OARD_ Recommendations_public.
pdf.
10. Calls – Research Participant Portal – European Commission. — http://ec.europa.
eu/research/ .participants/.../h2020/.
11. Digital Science in Horizon 2020. — https://www.google.com.ua/#q=11.%09Digital
+science+in+Horizon+2020.
12. Шлях до Європейського грід / Ред. Загородній А.Г., Згуровський М.З. —
К.: Політехніка, 2013. — 258 с.
13. Ala-MutkaK. Review of Learningin ICT-enabled Networks and Communities. —
http://ipts.jrc.ec.europa.eu/publications/pub.cfm?id=2721.
14. Hay T., Trefethen A. The UK e-Science Core Programme and the Grid // Future
Generation Computer Systems. — 2002. — №18. — Р. 1017–1031.
15. Nielsen M. Reinventing discovery: the new era of networked science. — New Jersey:
Princeton University Press, 2012. — 272 p.
16. Burgelman J., OsimoD., Bogdanowicz M. Science 2.0, FirstMonday, 15(7), 2012. —
http://firstmonday.org/htbin/cgiwrap/bin/ojs/index.php/fm/article/viewArticle/29
61/2.
17. Digital Culture and Europeana. — http://ec.europa.eu/dgs/connect/en/content/digital-
culture-and-europeana.
18. Atkins D.E., Droegemeier K.K., Feldman S.I., Garcia-Molina H., Klein M.L.,
Messina P. Revolutionizing Science and Engineering through Cyberinfra-
structure: Report of the National Science Foundation Blue-Ribbon Advisory
Panel on Cyberinfrastructure. Washington, DC: National Science Foundation. —
www.nsf.gov/cise/sci/reports/atkins.pdf.
19. Hay T., Tansley S., Tolle K. (eds.). The Fourth Paradigm: Data-Intensive Scientific
Discovery. — http://research.microsoft.com/en-us/collaboration/ fourthpara-
digm/.
20. Jankowski N.W. Exploring e-science: An introduction // Journal of Computer-
Mediated Communication. — 2007. — N 12(2), article 10. — P. 549–562. —
http://jcmc.indiana.edu/vol12/ issue2/janakowski.html.
21. Nentwich M. Cyberscience: Research in the Age of the Internet. Vienna: Austrian
Academy of Sciences, 2003. — http://hw.oeaw.ac.at/3188-7.
22. DG Connect priorities. — http://ec.europa.eu/dgs/connect/en/content/mission-and-
priorities.
23. European Grid Infrastructure. — www.egi.eu/.
24. The EGI strategy for 2020: Secure, federated data-analysis capability for the ERA-
http://www.egi.eu/export/sites/egi/news-and-media/publications/EGI-Grand
Vision-V6.pdf.
М.З. Згуровский, А.И. Петренко
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2015, № 1 20
25. EGI Federated cloud. — http://www.egi.eu/solutions/fed-cloud/index.html.
26. EGI Federated operations. — http://www.egi.eu/solutions/fed-ops/index.html.
27. EGI High-throughput data analysis. — http://www.egi.eu/solutions/htc/index.html.
28. EGI Community-driven innovation and support. — http://www.egi.eu/solutions/
community-innovation-support/index.html.
29. EGI Platform architecture. — http://www.egi.eu/infrastructure/architecture/.
30. EGI service catalogue. — http://www.egi.eu/services/catalogue/.
31. EGI Applications database (AppDB). — http://www.egi.eu/services/catalogue/
appdb.html.
32. EGI Public Service Review brochure 2013. — http://www.egi.eu/news-and-
media/publications/.
33. Tiziana Ferrari. EGI – future strategies for the European Research Area. — EGI
User Forum 2014 Book of Abstracts, Helsinki, May 2014.
34. EGI-In SPIRE (Integrating Resources into the EGI Production Infrastructure). —
http://infrastructure.kiev.ua/upload/Integrating_Resources_into_EGI.pdf.
Поступила 08.09.2014
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-86126 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1681–6048 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-30T22:34:17Z |
| publishDate | 2015 |
| publisher | Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Згуровский, М.З. Петренко, А.И. 2015-09-08T10:54:00Z 2015-09-08T10:54:00Z 2015 Цифровая наука в программе «Горизонт 2020» / М.З. Згуровский, А.И. Петренко // Системні дослідження та інформаційні технології. — 2015. — № 1. — С. 7-20. — Бібліогр.: 34 назв. — рос. 1681–6048 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/86126 001.1, 001.18, 001.3, 001.8 Цифровая наука, которая опирается на использование электронных инфраструктур, услуг и инструментов, основанных на ИКТ, делает более эффективными и прозрачными научные процессы, предлагает новые инструменты для научного сотрудничества, экспериментов и анализа и делает научное знание более доступным. Одновременно цифровая наука способствует появлению новых научных методов, дисциплин и парадигм по реагированию на новые вызовы через глобальные распределенные сообщества, в которых граждане и общество непосредственно участвуют в создании и потреблении научных знаний. Рассмотрены планы и организационные меры развития и использования в европейских программах цифровой науки, Это мероприятия по координации, поддержке, формированию и функционированию открытой однородной объединенной в федерацию производственной инфраструктуры для всей Европы, единого цифрового исследовательского пространства ERA (European Research Area). Ключевую роль в предоставлении услуг (сервисов) в этом онлайновом европейском научном пространстве играет Европейская грид-инфраструктура EGI (European Grid Infrastructure), которая объединяет и поддерживает исследователей разных научных дисциплин, предоставляя им возможность обрабатывать данные, полученные в интегрированной европейской вычислительной среде. Такой пример Европы по организации и активной поддержке научных исследований очень поучительный для Украины. Цифрова наука, яка спирається на використання електронних інфраструктур, послуг та інструментів, заснованих на ІКТ, робить більш ефективними і прозорими наукові процеси, пропонує нові інструменти для наукового співробітництва, експериментів і аналізу та робить наукове знання більш доступним. Одночасно цифрова наука сприяє появі нових наукових методів, дисциплін і парадигм з реагування на нові виклики через глобальні розподілені співтовариства, в яких громадяни і суспільство безпосередньо беруть участь у створенні та споживанні наукових знань. Розглянуто плани та організаційні заходи розвитку і використання у європейських програмах цифрової науки. Це заходи щодо координації, підтримки, формування та функціонування відкритої однорідної об’єднаної у федерацію виробничої інфраструктури для всієї Європи, єдиного цифрового дослідного простору ERA (European Research Area). Ключову роль у наданні послуг (сервісів) у цьому онлайновому європейському науковому просторі відіграє Європейська грід інфраструктура EGI (European Grid Infrastructure), яка об’єднує і підтримує дослідників різних наукових дисциплін, надаючи їм можливість обробляти дані, отримані в інтегрованому європейському обчислювальному середовищі. Такий приклад Європи з організації та активній підтримці наукових досліджень дуже повчальний для України. The digital science, which relies on the use of electronic infrastructures, services, and tools based on ICT, makes scientific processes more efficient and transparent, offers new tools for scientific collaboration, experimentation, and analysis, and makes scientific knowledge more accessible. At the same time, the digital science contributes to the emergence of new scientific methods, disciplines, and paradigms to respond to new challenges through the global distribution of the communities in which individuals and the society are directly involved in the creation and consumption of scientific knowledge. The paper discusses the plans and arrangements of development and use of the digital science in European programs. They are about means to coordinate and support the formation and functioning of an open homogeneous Federated productive infrastructure for the whole of Europe, the single digital Research Area ERA (European Research Area). EGI (European Grid Infrastructure) plays a key role in the provision of services in this online European Research Area, which unifies and supports researchers of different disciplines, enabling them to process the data obtained in the integrated European computing environment. Such an example of the European organization and the active supporting research is very instructive for Ukraine. ru Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України Системні дослідження та інформаційні технології Теоретичні та прикладні проблеми і методи системного аналізу Цифровая наука в программе «Горизонт 2020» Цифрова наука в програмі "Горизонт 2020" Digital science program «Horizon 2020 Article published earlier |
| spellingShingle | Цифровая наука в программе «Горизонт 2020» Згуровский, М.З. Петренко, А.И. Теоретичні та прикладні проблеми і методи системного аналізу |
| title | Цифровая наука в программе «Горизонт 2020» |
| title_alt | Цифрова наука в програмі "Горизонт 2020" Digital science program «Horizon 2020 |
| title_full | Цифровая наука в программе «Горизонт 2020» |
| title_fullStr | Цифровая наука в программе «Горизонт 2020» |
| title_full_unstemmed | Цифровая наука в программе «Горизонт 2020» |
| title_short | Цифровая наука в программе «Горизонт 2020» |
| title_sort | цифровая наука в программе «горизонт 2020» |
| topic | Теоретичні та прикладні проблеми і методи системного аналізу |
| topic_facet | Теоретичні та прикладні проблеми і методи системного аналізу |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/86126 |
| work_keys_str_mv | AT zgurovskiimz cifrovaânaukavprogrammegorizont2020 AT petrenkoai cifrovaânaukavprogrammegorizont2020 AT zgurovskiimz cifrovanaukavprogramígorizont2020 AT petrenkoai cifrovanaukavprogramígorizont2020 AT zgurovskiimz digitalscienceprogramhorizon2020 AT petrenkoai digitalscienceprogramhorizon2020 |