Introduction

On assiste aujourd'hui à une augmentation spectaculaire de la quantité et de la diversité de données produites. Parallèlement aux données créées par des milliards de personnes utilisant des appareils et services numériques à des fins privées et professionnelles, et aux données générées par les objets connectés, de plus en plus nombreux, d'autres données proviennent de la recherche, de la littérature et des archives numérisées, ainsi que des services publics tels que les hôpitaux et les registres fonciers. Ce phénomène des mégadonnées («big data») crée de nouvelles opportunités pour le partage des connaissances, la recherche et l'élaboration et la mise en œuvre de politiques publiques.

Il devient aussi plus facile d’exploiter ces données grâce à l’informatique en nuage. L’informatique en nuage peut être définie comme la combinaison de trois éléments interdépendants: les infrastructures de données, qui stockent et gèrent les données; les réseaux à haut débit, qui transportent les données; et les ordinateurs de plus en plus puissants qui peuvent être utilisés pour traiter les données. La capacité d’analyse et d’exploitation de ces mégadonnées a des répercussions sur l’économie mondiale et la société, ouvrant la voie à d’importantes innovations industrielles et sociales. Un élément essentiel de répercussions réside dans le changement dans la manière dont est menée la recherche scientifique, au vu de l'évolution rapide vers la science ouverte que nous connaissons actuellement.

L’informatique en nuage permet de déplacer, de partager et de réutiliser des données sans discontinuité sur les marchés mondiaux et par-delà les frontières, et entre les institutions et les disciplines de recherche. Compte tenu des capacités actuellement disponibles en Europe, les données produites par la recherche et l’industrie de l'UE sont souvent traitées ailleurs et les chercheurs et innovateurs européens ont tendance à se déplacer là où des capacités élevées en matière de données et d'informatique sont plus immédiatement disponibles. Parallèlement, l’Europe étant le plus grand producteur de connaissances scientifiques dans le monde, elle est bien placée pour jouer un rôle moteur au niveau mondial dans le développement d’une informatique en nuage au service de la science.

Si elle veut exploiter pleinement le potentiel de données comme vecteur essentiel de la science ouverte et de la 4e révolution industrielle , l’Europe doit répondre à un certain nombre de questions spécifiques:

Comment maximiser les incitations au partage des données et accroître la capacité de les exploiter?

Comment faire en sorte que les données puissent être utilisées aussi largement que possible, dans les différentes disciplines scientifiques et entre les secteurs public et privé?

Comment mieux interconnecter les infrastructures de données existantes et nouvelles dans l’ensemble de l’Europe?

Comment coordonner au mieux le soutien mis à la disposition des infrastructures de données européennes dans leur transition vers le calcul à l'échelle exa (exascale)?

Les gains potentiels pour la science, la technologie et l'innovation que promettent les actions visant à relever ces défis ont été soulignés par la communauté scientifique elle-même , mais aussi par les gouvernements de pays de l'OCDE . L’importance que revêt, pour l’ensemble de l’économie et de la société, la capacité à relever ces défis a été confirmée par les États membres de l’UE en 2015. La présente communication propose, en réponse directe à ces défis, une initiative européenne sur l’informatique en nuage à même d'asseoir la place de l’Europe dans l’économie fondée sur les données au niveau mondial.

L’initiative européenne sur l’informatique en nuage s’appuie sur la stratégie pour un marché unique numérique, qui vise, entre autres, à maximiser le potentiel de croissance de l'économie numérique européenne. Elle vise à développer un environnement fiable et ouvert permettant à la communauté scientifique de stocker, partager et réutiliser des données et résultats scientifiques, le European Open Science Cloud (nuage européen pour la science ouverte). Il s'agit de développer les capacités sous-jacentes de calcul intensif, la connectivité rapide et les solutions d’informatique en nuage à haute capacité dont elle a besoin grâce à une infrastructure de données européenne. Axée initialement sur la communauté scientifique, la base d'utilisateurs sera étendue au secteur public et à l’industrie, ainsi qu'à la création de solutions et de technologies qui bénéficieront à tous les secteurs de l’économie et de la société. Pour y parvenir, il faudra consentir un effort de collaboration ouvert à tous ceux qui sont intéressés par l’exploitation de la révolution des données en Europe en tant que composante essentielle de la croissance mondiale.

L’initiative européenne sur l’informatique en nuage s’appuie sur les réalisations de la stratégie européenne en matière d’informatique en nuage et de la stratégie en matière de calcul à haute performance (CHP). Elle prolongera des initiatives telles que le projet important d’intérêt européen commun (PIIEC) sur les applications compatibles avec le CHP et les mégadonnées, récemment annoncé. Elle donne une impulsion à la politique définie dans la communication sur les mégadonnées et soutient le programme politique européen en matière de science ouverte, qui vise à améliorer la qualité et l’impact de la science, en s’appuyant sur les réalisations de l’accès ouvert. La présente communication marque le début d’un processus par lequel la Commission s’emploiera, avec les États membres et toutes les parties intéressées, à faire en sorte que l’initiative européenne sur l’informatique en nuage atteigne ses objectifs.

L’initiative européenne sur l’informatique en nuage sera complétée par des mesures supplémentaires au titre de la stratégie pour un marché unique numérique qui couvre les contrats d’informatique en nuage pour les entreprises utilisatrices et le changement de fournisseur de services d’informatique en nuage, ainsi que par l’initiative en matière de libre circulation des données.

Cinq raisons pour lesquelles l’Europe n’exploite pas encore pleinement le potentiel des données

Premièrement, bon nombre d'entreprises, de communautés de recherche et d'organismes publics européens n'exploitent pas encore pleinement le potentiel des données et de leur impact potentiellement transformateur sur les secteurs traditionnels et sur l’organisation de la recherche. Les données provenant de la recherche publique ne sont pas toujours en accès libre; de même, les données générées ou collectées par les entreprises ne sont bien souvent pas partagées, et pas toujours pour des raisons commerciales. Si certains considèrent encore les données comme un atout à protéger, nombreux sont ceux qui, dans les entreprises (en particulier les PME), les universités et le secteur public, ignorent tout simplement la valeur du partage de données. Cela s'explique notamment par l'absence de structure claire des mesures d'incitation, l'absence de récompenses pour le partage de données (principalement dans les milieux universitaires) et de base juridique claire (principalement dans le secteur public) ainsi que par la pénurie de compétences relatives aux données et le manque de reconnaissance de leur valeur (tous secteurs confondus). Le cadre de protection des données de l'UE empêche les restrictions à la libre circulation des données à caractère personnel pour des motifs de protection de la vie privée et des données à caractère personnel. D'autres obstacles juridiques et techniques à la libre circulation des données doivent encore être levés au moyen de la future initiative du marché unique numérique relative à la libre circulation des données.

Deuxièmement, le manque d’interopérabilité empêche de relever les grands défis de société qui nécessitent un partage efficient des données et une approche pluridisciplinaire et multi-acteurs, comme, par exemple, le problème du changement climatique, qui ne peut être résolu par les climatologues seuls. Si l'interopérabilité et le partage de données ont déjà fait l'objet de mesures dans certains secteurs (par exemple la localisation des données dans le cadre de la directive INSPIRE et les données en matière de santé dans le cadre de la directive sur les droits des patients), de nombreux ensembles de données demeurent néanmoins indisponibles pour les scientifiques, l'industrie, les administrations publiques et les décideurs politiques. Si l’interopérabilité des données administratives nécessite principalement des normes minimales et une sécurité juridique en termes d’accès et d’utilisation, ainsi qu'un soutien pratique, le partage des données de la recherche est également entravé par la taille des ensembles de données, ses formats variés, la complexité du logiciel nécessaire pour l'analyser et un cloisonnement bien ancré entre les disciplines. Des «métadonnées» simples permettant d'identifier des données et des spécifications pour le partage de données sont nécessaires pour les rendre largement accessibles et prêtes à être traitées au moyen d'outils communs d’analyse de données à source ouverte. Il convient aussi d'aborder les questions de la protection et de la conservation à long terme des données. Il existe déjà des initiatives de terrain à l'échelle mondiale et certains États membres font des progrès dans ce domaine, mais la participation européenne à ces initiatives est limitée et ces efforts sont largement fragmentés.

Troisièmement, la fragmentation constitue une entrave à la science fondée sur les données. Les infrastructures de données sont fragmentées entre les domaines scientifiques et économiques, les pays et les modèles de gouvernance. Les politiques d’accès pour la mise en réseau, le stockage de données et les infrastructures informatiques diffèrent. Des infrastructures de données et informatiques déconnectées et lentes freinent la découverte scientifique, génèrent des cloisonnements et ralentissent la circulation des connaissances. Des données de la recherche pouvant être partagées, des outils d’analyse de données ouverts et des systèmes informatiques connectés doivent être disponibles pour la grande majorité des chercheurs en Europe, et pas seulement pour les scientifiques de haut niveau appartenant aux disciplines phares des principaux organismes de recherche. De plus, les universités et les centres de recherche européens opèrent généralement dans le cadre de structures nationales et ne disposent pas d'un environnement de dimension européenne pour l'analyse informatique, l'analyse du stockage et l'analyse des données, ce qui rend la coopération scientifique dans l’UE plus difficile, en particulier la coopération pluridisciplinaire basée sur des données. Dans le cadre d’une récente consultation publique, la grande majorité des personnes interrogées a répondu que le nuage européen pour la science ouverte rendrait la science plus efficace en améliorant le partage des ressources aux niveaux national et international.

Quatrièmement, on constate, en Europe, une montée de la demande pour une infrastructure de calcul à haute performance (CHP) de rang mondial permettant de traiter des données dans les domaines de la science et de l’ingénierie: simulation d’un avion de nouvelle génération complet; modélisation du climat; lien entre génome et santé; compréhension du cerveau humain; tests in silico de cosmétiques pour réduire l’expérimentation animale – toutes ces initiatives nécessitent des capacités de calcul à l'échelle exa (exascale). Si, à long terme, l’informatique quantique recèle la promesse de résoudre les problèmes de calcul dont l'ampleur dépasse les capacités des superordinateurs actuels, la compétitivité de l’UE dépend néanmoins aussi du soutien apporté par le CHP aux infrastructures de données paneuropéennes.