Introduzione

La quantità e varietà di dati disponibili a livello mondiale sta crescendo a ritmo serrato. Ai dati prodotti da milioni di persone che utilizzano dispositivi e servizi digitali per ragioni personali e professionali e ai dati generati dal crescente numero di oggetti connessi vanno ad affiancarsi informazioni legate alla ricerca, alla letteratura e agli archivi digitalizzati e quelle prodotte da servizi pubblici, come gli ospedali e i registri fondiari. Questo fenomeno dei cosiddetti big data crea nuove opportunità di condivisione delle conoscenze e di ricerca, così come di sviluppo e attuazione di politiche pubbliche.

Grazie al cloud sta inoltre diventando più facile sfruttare questi dati. Il cloud può essere descritto come la combinazione di tre elementi interdipendenti: le infrastrutture di dati che archiviano e gestiscono i dati, le reti a banda larga che trasmettono i dati e computer sempre più potenti che possono essere utilizzati per l'elaborazione dei dati. La capacità di analizzare e utilizzare questi big data ha un impatto sull'economia globale e la società e offre nuove opportunità di grandi innovazioni in campo industriale e sociale. Un tratto fondamentale di questo impatto è il cambiamento nell'approccio alla ricerca scientifica man mano che ci avviciniamo rapidamente alla realtà di una scienza aperta .

Il cloud consente di trasferire, condividere e riutilizzare dati con facilità tra mercati e frontiere e tra istituzioni e discipline di ricerca. Vista la capacità attualmente disponibile in Europa, i dati prodotti dalla ricerca e dall'industria dell'UE sono spesso trattati altrove, il che spinge i ricercatori e gli innovatori europei verso luoghi in cui disporre in tempi più brevi di elevate capacità di dati e di calcolo. Al tempo stesso, dal momento che l'Europa è la principale fonte di conoscenze scientifiche in tutto il mondo, il vecchio continente è nella posizione ideale per assumere un ruolo guida a livello mondiale nello sviluppo di un cloud in ambito scientifico.

Per sfruttare pienamente il potenziale dei dati e farne il motore della scienza aperta e della 4a rivoluzione industriale , l'Europa deve trovare una risposta a diversi quesiti specifici qui di seguito elencati.

Come sfruttare al massimo gli incentivi per la condivisione di dati e potenziare la capacità di sfruttarli?

Come garantire che i dati possano essere utilizzati il più possibile, tra diverse discipline scientifiche e tra il settore pubblico e quello privato?

Qual è il modo migliore per collegare le infrastrutture di dati esistenti e quelle nuove in tutta Europa?

Come coordinare al meglio gli strumenti di supporto disponibili per le infrastrutture di dati europee man mano che si avvicinano al calcolo su scala exa?

I potenziali vantaggi che la scienza, la tecnologia e l'innovazione potrebbero trarre da queste sfide sono stati evidenziati dalla stessa comunità scientifica , ma anche dai governi dei paesi OCSE . L'importanza, per l'intera economia e la società, di affrontare queste sfide è stata confermata dagli Stati membri dell'UE nel 2015. La presente comunicazione propone di rispondere in via diretta a queste sfide con un'iniziativa europea per il cloud computing che consenta all'Europa di mantenere la sua posizione all'interno dell'economia basata sui dati.

L'iniziativa europea per il cloud computing si basa sulla strategia per il mercato unico digitale che mira, tra l'altro, a massimizzare il potenziale di crescita dell'economia digitale europea. L'iniziativa mira a sviluppare l'European Open Science Cloud (cloud europeo per la scienza aperta), uno spazio sicuro e aperto in cui la comunità scientifica possa archiviare, condividere e riutilizzare dati e risultati scientifici. Avvalendosi di un'infrastruttura di dati europea, essa mira a sviluppare l'eccezionale capacità di calcolo, la rapida connettività e le soluzioni cloud ad alta capacità necessarie. La base di utenti, inizialmente ristretta alla comunità scientifica, sarà estesa al settore pubblico e all'industria, creando soluzioni e tecnologie che porteranno vantaggi a tutti i settori dell'economia e della società. Per realizzare questo proposito sarà necessaria una collaborazione aperta a tutti coloro che saranno interessati a trarre beneficio dalla rivoluzione dei dati in Europa come componente essenziale della crescita mondiale.

L'iniziativa europea per il cloud computing si fonda sui risultati della strategia europea per il cloud computing e della strategia in materia di calcolo ad alte prestazioni (HPC). Si baserà su iniziative come l'importante progetto di comune interesse europeo, recentemente annunciato, in materia di HPC e applicazioni che consentono di usare i big data. L'iniziativa promuoverà le politiche elaborate nella comunicazione sui big data e sosterrà l'European Open Science policy agenda (agenda europea sulle politiche relative alla scienza aperta), che mira a rafforzare la qualità e l'impatto della scienza, basandosi sui risultati conseguiti nell'ambito dell'accesso aperto. La presente comunicazione segna l'inizio di un processo in cui la Commissione collaborerà con gli Stati membri e con tutte le parti interessate per far sì che l'iniziativa europea per il cloud computing raggiunga i suoi obiettivi.

L'iniziativa europea per il cloud computing sarà accompagnata da ulteriori azioni nel quadro della strategia per il mercato unico digitale, che riguarderanno i contratti di cloud computing per gli utenti commerciali e il passaggio a un altro fornitore di servizi cloud, e dall'iniziativa sul libero flusso dei dati.

Cinque ragioni per cui l'Europa non sta ancora pienamente sfruttando il potenziale dei dati

In primo luogo, molte imprese europee, comunità di ricerca ed enti pubblici devono ancora sfruttare il pieno potenziale dei dati e della loro capacità di trasformazione dei settori tradizionali e del modo di fare ricerca. I dati provenienti dalla ricerca finanziata con fondi pubblici non sono sempre aperti; analogamente, i dati generati o raccolti dalle imprese spesso non sono condivisi, non sempre per motivi commerciali. Se è vero che alcuni considerano ancora i dati come una risorsa da proteggere, numerose imprese (specie le PMI), il mondo accademico e il settore pubblico sono semplicemente inconsapevoli del valore della condivisione dei dati. Fra i motivi citiamo la mancanza di una chiara struttura di incentivi e riconoscimenti per la condivisione dei dati (soprattutto a livello accademico), l'assenza di una chiara base giuridica (in particolare nel settore pubblico), la carenza di competenze legate ai dati e un insufficiente riconoscimento del loro valore (in tutti i settori). Il quadro normativo dell'UE sulla protezione dei dati impedisce le restrizioni alla libera circolazione dei dati personali in ragione del rispetto della vita privata e della protezione dei dati personali. Altri ostacoli tecnici e giuridici alla libera circolazione dei dati devono ancora essere discussi nel quadro dell'imminente iniziativa per il mercato unico digitale sul libero flusso dei dati.

In secondo luogo, l'assenza di interoperabilità impedisce di far fronte alle grandi sfide sociali che richiedono un'efficiente condivisione dei dati e un approccio pluridisciplinare e basato sulla partecipazione di una pluralità di soggetti, come nel caso del cambiamento climatico, di cui non possono occuparsi solo i climatologi. Sebbene l'interoperabilità e la condivisione dei dati siano stati affrontati in alcuni settori (ad esempio per i dati territoriali con la direttiva INSPIRE o per i dati sanitari con la direttiva sui diritti dei pazienti), l'accesso a molti set di dati rimane precluso ai ricercatori scientifici, all'industria, alle pubbliche amministrazioni e ai responsabili politici. Nonostante il fatto che l'interoperabilità dei dati amministrativi richieda principalmente norme tecniche minime, la certezza del diritto per quanto concerne l'accesso e l'utilizzo, così come un sostegno pratico, la condivisione dei dati della ricerca è ostacolata anche dalla dimensione dei set di dati, dai vari formati dei dati, dalla complessità dei software necessari per analizzarli e da una separazione profondamente radicata tra le diverse discipline. È necessario disporre di metadati semplici per identificare i dati e di specifiche per la loro condivisione, al fine di renderli ampiamente accessibili e disponibili per essere elaborati da strumenti di analisi dei dati comuni e open source (ossia con codice sorgente liberamente accessibile). Vanno affrontate anche le questioni legate alla conservazione dei dati e alla cosiddetta data curation (cura dei dati) a lungo termine. Esistono già iniziative di base a livello mondiale e alcuni Stati membri stanno compiendo progressi in questo ambito, ma la partecipazione europea a tali iniziative è limitata e questi sforzi sono prevalentemente frammentari.

In terzo luogo, la frammentazione ostacola la scienza basata sui dati (data driven). Le infrastrutture di dati sono suddivise in settori scientifici ed economici per paese e per modelli di governance. Le politiche di accesso per il collegamento in rete, l'archiviazione dei dati e l'elaborazione dei dati differiscono tra loro. Infrastrutture di dati e informatiche disconnesse e lente ostacolano le scoperte scientifiche, creano compartimenti stagni e rallentano il trasferimento delle conoscenze. Dati della ricerca condivisibili, strumenti di analisi dei dati aperti e risorse informatiche connesse devono essere a disposizione della grande maggioranza dei ricercatori in Europa e non soltanto di scienziati di punta di discipline all'avanguardia dei principali istituti di ricerca. Inoltre, le università europee e i centri di ricerca generalmente operano all'interno di strutture nazionali e non dispongono di un ambiente a livello europeo per le loro analisi computazionali, per l'archiviazione e per l'analisi dei dati. Ciò rende più difficile la cooperazione scientifica nell'UE, in particolare la cooperazione multidisciplinare basata sui dati. In una recente consultazione pubblica, la grande maggioranza dei partecipanti era dell'opinione che il cloud europeo per la scienza aperta renderebbe la scienza più efficiente grazie a una migliore condivisione delle risorse a livello nazionale e internazionale.

In quarto luogo, in Europa è sempre più richiesta un'infrastruttura di calcolo ad alte prestazioni (HPC) di punta per l'elaborazione dei dati in ambito scientifico e ingegneristico. La simulazione di un aeromobile completo di prossima generazione, la modellazione del clima, il collegamento tra genoma e salute, la comprensione del cervello umano, i test in silico dei cosmetici per ridurre le sperimentazioni sugli animali: tutti questi ambiti hanno bisogno di capacità di calcolo su scala exa. Nel lungo periodo, l'informatica quantistica risolverà i problemi di calcolo che gli attuali supercomputer non sono in grado di affrontare, ma la competitività dell'UE dipende anche dal sostegno dell'HPC per infrastrutture di dati paneuropee.