Komisijas paziņojums Eiropas Parlamentam, Padomei, Eiropas Ekonomikas un sociālo lietu komitejai un Reģionu Komitejai - IST infrastruktūras e-zinātnei /* COM/2009/0108 galīgā redakcija */





[pic] | EIROPAS KOPIENU KOMISIJA | Briselē, 5.3.2009 COM(2009) 108 galīgā redakcija KOMISIJAS PAZIŅOJUMS EIROPAS PARLAMENTAM, PADOMEI, EIROPAS EKONOMIKAS UN SOCIĀLO LIETU KOMITEJAI UN REĢIONU KOMITEJAI IST INFRASTRUKTŪRAS e-ZINĀTNEI KOMISIJAS PAZIŅOJUMS EIROPAS PARLAMENTAM, PADOMEI, EIROPAS EKONOMIKAS UN SOCIĀLO LIETU KOMITEJAI UN REĢIONU KOMITEJAI IST INFRASTRUKTŪRAS e-ZINĀTNEI 1. IEVADS 1.1. Paziņojuma mērķis Šajā paziņojumā uzsvērta IST[1] infrastruktūru kā Eiropas pētniecības un inovācijas politikas galvenā balsta stratēģiskā nozīme un dalībvalstis un zinātnes aprindas sadarbībā ar Eiropas Komisiju tiek aicinātas pastiprināt un saskaņot centienus attīstīt pasaules līmeņa IST infrastruktūras, ko mēdz saukt arī par e-infrastruktūrām, lai pavērtu iespējas zinātnes atklājumiem 21. gadsimtā. 1.2. Vispārīga informācija par e-infrastruktūrām Inovācija, kas ir ekonomikas attīstības pamats, ir atkarīga no strauja zinātnes progresa. Zinātniskā darbība, savukārt, aizvien vairāk balstās uz atvērtu pārrobežu sadarbību starp pētniekiem visā pasaulē. Turklāt tajā plaši izmanto lielas veiktspējas skaitļošanu sarežģītu sistēmu modelēšanai un eksperimentu rezultātu apstrādei. Rodoties jaunām pētniecības metodēm, kas izmanto mūsdienīgus skaitļošanas resursus, datu krājumus un zinātniskos līdzekļus, citiem vārdiem sakot, veidojoties e-zinātnei , zinātnes atklājumu procesā gaidāms apvērsums, kas līdzīgs tam, ko "zinātnes renesanse"[2] deva mūsdienu zinātnes pamatu veidošanā. Lai saglabātu Eiropas konkurētspēju un attaisnotu sabiedrības cerības, ir ļoti svarīgi reaģēt uz zinātniskā procesa pamatā esošā modeļa maiņu. Lai veicinātu strauju pāreju uz e-zinātnes modeli, Eiropas Komisija un dalībvalstis ir veikušas ievērojamas investīcijas e-infrastruktūrās , tostarp Eiropas pētniecības tīklā GÉANT [3], e-zinātnes režģu sistēmās, datu infrastruktūrās un superskaitļošanā. Centieni izvirzīties vadībā e-zinātnes jomā pasaules mērogā, e-infrastruktūru kā ilgtspējīga līdzekļa izveide un to izmantošana inovācijas veicināšanai ir trīs galvenie virzieni atjauninātajā Eiropas stratēģijā novatoriskas zinātnes atbalstam līdz 2020. gadam un pēc tam. Šajā stratēģijā izteikts aicinājums būtiski pilnveidot investīciju veidus un intensitāti, labāk sasaistīt pētniecības un inovācijas politiku un saskaņot valstu un Kopienas stratēģiju. 1.3. e-Infrastruktūras politikas kontekstā Konkurētspējas padome[4] aicināja dalībvalstis " mudināt valsts un privātās pētniecības iestādes pilnībā izmantot jaunās izplatītās pētniecības darbību formas (konkrēti, e-zinātni), kas balstās uz starptautiskiem pētniecības tīkliem, kas ir iespējami, pateicoties Eiropas tīklu infrastruktūru, piemēram, GÉANT un GRID, pieejamībai un pasaules līmeņa kvalitātei ", tādējādi pastiprinot nepieciešamību saskaņot politiku. e-Infrastruktūras dod ievērojamu ieguldījumu stratēģijas i2010[5] mērķu un Eiropas Pētniecības telpas (ERA[6]) redzējuma īstenošanā, un tām ir būtiska nozīme, veicinot tādu jaunu pētniecības līdzekļu ieviešanu, kas izstrādāti sadarbībā ar ESFRI[7] un e-IRG[8] politikas grupām un dialogā ar dalībvalstīm. | i2010 (termiņa vidusposma pārskats, 2008. gada maijs) IST devumu Lisabonas mērķu īstenošanā paplašina e-infrastruktūru (piemēram, GÉANT vai e-zinātnes režģu sistēmu) attīstība, kas palīdz veidot jaunu pētniecības vidi un uzlabot zinātnes produktivitāti un kvalitāti. | Padomes sanāksmē Ļubļanā[9] no jauna uzsvērta atbalsta nepieciešamība ERA, norādot, ka jaunajā redzējumā būtu jāiekļauj brīva zināšanu aprite ("piektā brīvība"), ko it sevišķi veicinātu, nodrošinot pasaules līmeņa pētniecības infrastruktūru pieejamību un izplatot un izmantojot zināšanas starp nozarēm un valstīm. e-Infrastruktūru svarīgums inovācijas procesā atzīts 2008. gada maijā sagatavotajā Aho ziņojumā[10]. | "Aho ziņojums" (2008. gada maijs) "e-Infrastruktūru sekmīga attīstība ir pierādījusi Eiropas iesaistīšanās svarīgumu […]. e-Infrastruktūru pieeja būtu jāpaplašina, ietverot platformas, kas labāk piemērotas lietotņu un lietotāju vajadzībām" […] tās "vajadzīgas tādās nozarēs kā e-pārvalde (it sevišķi iepirkums), e-veselības aprūpe (pārrobežu lietotnes), loģistika un transports […]". | Ziņojumā norādīts uz " Eiropas pievienoto vērtību pārrobežu infrastruktūru, sadarbspējas un standartu jomā ". ERINA [11] pētījumā apliecināts, ka e-infrastruktūrām ir ļoti nozīmīgs potenciāls, kas pārsniedz pētniecības jomu, atvieglojot jaunu tehnoloģiju un pakalpojumu nonākšanu tirgū. Pašreizējā finanšu krīze radīs grūtības valstu budžetiem. Tomēr — kā Komisija nesen norādījusi[12] — šobrīd ir svarīgāk nekā jebkad izvērtēt "inovatīvas finansēšanas iespējas plašā infrastruktūras projektu spektrā, tostarp transporta, enerģētikas un augsto tehnoloģiju tīklu jomā…". 2. E-INFRASTRUKTūRAS — JAUNU ZINāTNES RENESANSI IZRAISOšAIS FAKTORS 2.1. e-Zinātnes modeļa maiņa IST ieviešana visos zinātniskā procesa posmos pētniekiem dos iespēju iesaistīties izmaksu ziņā izdevīgā sadarbībā ar kolēģiem visā pasaulē, bet aizvien plašāk izmantotie in silico [13] eksperimenti paver jaunas iespējas cilvēka un mašīnas sadarbībai un zinātnes atklājumiem. To dēvē par pāreju no klasiskajām laboratorijām [14] uz virtuālu pētniecības vidi , un tā ir e-zinātnes modeļa maiņas redzamākā daļa. Zināšanu sistematizācija, kas pamatojās uz novērojumiem un eksperimentiem, bija zinātnes apvērsuma izšķirošais faktors renesanses laikmetā. Eksperimentu veikšana vēl nebijušos mērogos, pievēršoties ļoti mazajam, ļoti lielajam un ļoti sarežģītajam, rāda, ka esam nonākuši uz jaunas zinātnes renesanses sliekšņa. Var minēt šādus piemērus: klimata pārmaiņu pētniecībai vajadzīgas sarežģītas datorsimulācijas, kas var piekļūt datiem, kuri tiek glabāti tiešsaistes repozitorijos visā pasaulē, un iegūt šos datus; lai radītu individualizētus cilvēka ķermeņa modeļus konkrētām veselības aprūpes vajadzībām, nepieciešama aizvien sarežģītāka modelēšana un simulācija; lai modelētu situāciju bīstamu parādību, piemēram, kodolkatastrofu, pandēmiju, cunami u.c., gadījumā, pētniekiem aizvien vairāk un vairāk jāeksperimentē virtuālajā pasaulē nevis dārgi izmaksājošā un ar lielu risku saistītā reālā vidē. Eksperimentu "virtualizācija" pētniekiem visā pasaulē dod iespēju sadarboties un apmainīties ar datiem, izmantojot mūsdienīgus pētniecības tīklus un režģa infrastruktūras. | Ātrāks zāļu atklāšanas process Kad 2006. gadā draudēja putnu gripas izplatīšanās, Āzijas un Eiropas laboratorijas izmantoja 2000 datoru EGEE[15] režģī, lai 4 nedēļās analizētu 300 000 zāļu komponentu — uz viena datora tas būtu jādara 100 gadus. Tādējādi zāļu skrīnings in silico var paātrināt jaunu zāļu atklāšanu, vienlaikus mazinot "izmēģinājumu un kļūdu" pieejas izmantošanu laboratorijā. Zinātnisku datu ražotnes CERN[16] Lielais hadronu paātrinātājs ģenerē 600 miljonus daļiņu sadursmju sekundē. Tas radīs milzīgu daudzumu datu, kas ar GÉANT un e-zinātnes infrastruktūru starpniecību būs pieejami 7000 fiziķiem 33 valstīs. Ja jūsu zinātniskais līdzstrādnieks būtu robots Robotu izmantošana ir uzsākusi apvērsumu laboratorijas praksē un mazina "smago un garlaicīgo" roku darbu klasiskajās laboratorijās veiktajos eksperimentos. Ar to palīdzību automatizē procesus un paātrina zinātnisko datu apkopošanu un ieguvi, kas ir būtiski svarīga sarežģītu parādību izpratnei un jaunu zināšanu radīšanai. | Šīs izmaiņas pārveido zinātnes disciplīnas, jo paplašina to mērķus un darbības jomu, ietverot citu zinātnes nozaru elementus un radot starpdisciplīnu pētniecības nepieciešamību. Lai saglabātu konkurētspēju, saskaroties ar šiem jaunajiem zinātnes izaicinājumiem, nepieciešama pētnieku sadarbība un resursu apvienošana visā Eiropā un visā pasaulē, spēja izmantot un pārvaldīt eksponenciāli augošās datu kopas un lielas veiktspējas skaitļošanas vides izmantošana modelēšanai un simulācijām. Tādēļ ir plašā mērogā jāveido jauna pētniecības vide ar mūsdienīgām IST iespējām, kas spētu praktiski apmierināt mūsdienu zinātnes aprindu bezprecedenta prasības savienojamības, skaitļošanas un informācijas pieejamības ziņā. 2.2. e-Infrastruktūra šodienas un rītdienas e-zinātnei Veicinot jaunus zinātnes atklājumus un inovāciju, e-infrastruktūras ir svarīgs līdzeklis ilgtspējīgas izaugsmes un nodarbinātības Lisabonas stratēģijas atbalstam. Eiropas Komisijas Septītā pamatprogramma pētniecībai un tehnoloģiju attīstībai (FP7) ir devusi ievērojamu impulsu e-infrastruktūru ieviešanai ne tikai, lai nostiprinātu izcilību zinātnes jomā, bet arī lai veicinātu inovāciju un nozares konkurētspēju. Lai gan Eiropa GÉANT un e-zinātnes režģu sistēmu jomā ir izvirzījusies vadībā pasaules mērogā, tomēr ir jāpaveic vēl vairāk, lai nodrošinātu Eiropas pozīcijas superskaitļošanā un saskaņotu pieeju zinātnisko datu pieejamības un saglabāšanas jautājumos. Aparatūras veiktspējas eksponenciālais pieaugums (skaitļošanas jauda divkāršojas ik pa 18 mēnešiem, uzglabāto datu apjoms — ik pa 12 mēnešiem, un tīkla ātrums — ik pa 9 mēnešiem[17]) un zinātnes aprindu pieprasījums (kas tuvojas eksa-[18] pakāpei) izvirza jaunas prasības un izaicinājumus 2020. gada e-infrastruktūru veidošanai. | Simulācija liela mēroga inženierijā Datorsimulācija ir mūsdienu inženierijas pamatelements. Sarežģītu izstrādājumu, piemēram, gaisa kuģu, automobiļu vai personālo ierīču, ražošana balstās uz komplicētu modelēšanu un simulāciju un pētnieku un inženieru sadarbību. | Lai pētnieku starpdisciplīnu grupām palīdzētu bitus, baitus un flopus[19] pārveidot zinātnes atklājumos un komplicētos inženierijas darbos, e-infrastruktūrās jāiekļauj plašāks funkcionalitātes klāsts, piemēram, jaunu paaudžu sistēmas programmatūra un lietojumprogrammatūra, virtuālās mašīnas, pakalpojumu platformas, vizualizācijas rīki, semantiskas meklētājprogrammas u.c. Pastāv gan nepieciešamība, gan iespēja turpmāk attīstīt e-infrastruktūras kā stratēģisku platformu, kas ļautu Eiropai izvirzīties vadībā zinātnes un inovāciju jomā. Tādēļ dalībvalstīm, Eiropas Komisijai un zinātnes aprindām jāatjaunina centieni veicināt investīcijas e-infrastruktūrās un nodrošināt valstu un Kopienas stratēģijas saskaņošanu un pielīdzināšanu. 2.3. Atjaunināta stratēģija Pētniecību 2020. gadā nav iespējams iedomāties bez sarežģītu e-infrastruktūru intensīva izmantojuma, tāpēc Eiropai jāuzņemas īstenot atjauninātu stratēģiju attiecīgo problēmu un prioritāro jautājumu risināšanai. Šādas stratēģijas pamatelementi ir trīs savstarpēji saistīti virzieni: e-zinātne, e-infrastruktūras un inovācija. - Pirmā virziena īstenošana paredz, ka Eiropai jākļūst par e-zinātnes izcilības centru, kas izmanto starpdisciplīnu un pasaules mēroga sadarbību savstarpēji papildinošu prasmju un resursu apvienošanai, lai veiktu skaitļošanas ziņā intensīvas simulācijas. Tāpēc Eiropai jāpastiprina pētniecības jauda lielas veiktspējas skaitļošanas jomā. - Otrā stratēģijas virziena mērķis ir konsolidēt e-infrastruktūras kā pastāvīgas pētniecības platformas un nodrošināt "pētniecības nepārtrauktību". Galvenā vērība veltīta kvalitatīvu pakalpojumu sniegšanai 24 stundas diennaktī, 7 dienas nedēļā un e-infrastruktūru ilgtspējībai ilgākā laika posmā, kam nepieciešama centienu saskaņošana valstu un ES mērogā un pienācīgu pārvaldības modeļu pieņemšana. - Trešais virziens galvenokārt vērsts uz e-infrastruktūru inovācijas potenciālu. Zināšanu novirzīšana uz jomām ārpus zinātnes (piemēram, e-veselības aprūpe, e-pārvalde, e-mācības) un e-infrastruktūru kā rentablu platformu izmantošana vērienīgiem tehnoloģiskiem eksperimentiem (piemēram, nākotnes internets, masīvi paralēla programmatūra, tā sauktais Living Labs pētniecības modelis) ir dažādas dimensijas, kas būtu pētāmas. Šī stratēģija tiks īstenota ar vairākām konkrētām darbībām, kas vērstas uz dažādām e-infrastruktūru strukturālajām sfērām. Lai to sekmīgi īstenotu, nepieciešams saskaņot valstu un ES finansējošo iestāžu centienus un pastiprināt to iesaistīšanos. 3. EIROPA RāDA CEļU 3.1. e-Infrastruktūras šodien Šobrīd e-infrastruktūras veidotas no piecām savstarpēji saistītām strukturālajām sfērām, kuras kopā nodrošina daudzveidīgas funkcijas un pakalpojumus. GÉANT ir pasaulē lielākais multi gigabitu sakaru tīkls pētniecības un izglītības vajadzībām. Eiropā GÉANT jau apkalpo aptuveni 4000 augstskolu un pētniecības centru un savieno 34 valstu pētniecības un izglītības tīklus (NREN). Tas ir savienots ar līdzīgiem tīkliem visā pasaulē, tādējādi veidojot vienotu pasaules mēroga pētniecības tīklu (Balkānu, Melnās jūras un Vidusjūras reģions līdz ar Āziju, Dienvidāfriku un Latīņameriku). GÉANT izvirzījies vadošajā pozīcijā, pateicoties konsolidētam pārvaldības modelim, kurā valstu pētniecības un izglītības tīkli nodrošina vajadzīgo ieviešanu valsts līmenī un kolektīvi koordinē Eiropas mēroga tīkla īstenošanu, saskaņojot stratēģiskās un tehnoloģiskās iespējas, kā arī apvienojot finanšu resursus valsts un Eiropas mērogā. | Kas ir e-infrastruktūra? e-Infrastruktūra ir "vide, kurā ir vienkārši iespējams koplietot pētniecības resursus (aparatūru, programmatūru un saturu) un piekļūt tiem, kad vien tas nepieciešams, lai veicinātu labāku un efektīvāku pētniecību". Šādā vidē ir integrēti tīkli, režģi un starpprogrammatūra, skaitļošanas resursi, eksperimentāli rīki, datu repozitoriji, rīki un līdzekļi, un operacionālais atbalsts virtuālai pasaules mēroga sadarbībai pētniecības jomā. Kas ir režģis? Režģis ir pakalpojums datoru jaudas un datu uzglabāšanas kapacitātes koplietošanai internetā. Tas ir daudz vairāk nekā savienojums starp datoriem, un tā galīgais mērķis ir pasaules datoru tīklu pārvērst par neierobežotu skaitļošanas resursu liela mēroga lietotnēm, kam nepieciešama intensīva datoru un datu izmantošana. | - e-Zinātnes režģu sistēma radīta, reaģējot uz visprasīgāko zinātnes disciplīnu (piemēram, elementārdaļiņu fizika, bioinformātika) vajadzībām, lai koplietotu un apvienotu datoru jaudu un sarežģītus, bieži vien unikālus zinātniskus instrumentus. Ar ES pamatprogrammu atbalstu Eiropā šobrīd izveidoti lielākās režģu sistēmas, kas aptver daudzas zinātnes nozares. EGEE šobrīd ekspluatē starpdisciplīnu režģu sistēmu, kurā ietilpst vairāk nekā 80 000 datori 300 vietās 50 valstīs visā pasaulē un ko izmanto daudzi tūkstoši pētnieku. DEISA projekts[20] nodrošina pastāvīgu, kvalitatīvu superskaitļošanas vidi visā Eiropā, savstarpēji savienojot kontinenta 11 visjaudīgākos superdatorus. - Zinātnisko datu sfēras mērķis ir pievērsties datu apjoma paātrināta un nekontrolēta pieauguma jautājumam, kas, ja tam nerastu risinājumu, varētu apdraudēt zinātnes atklājumu procesa efektivitāti[21]. Tāpēc ir sevišķi svarīgi izstrādāt jaunus rīkus un metodes, lai nodrošinātu bezprecedenta datu daudzuma pieejamību, apstrādāšanu un saglabāšanu. Aplūkojot datu repozitorijus Eiropā, paveras visai neviendabīga aina, tomēr tas ir stabils pamats, uz kā veidot saskaņotu stratēģiju sadrumstalotības novēršanai un dot zinātnes aprindām iespēju labāk pārvaldīt, izmantot, koplietot un saglabāt datus. Eiropas finansētiem projektiem zinātnisko datu infrastruktūru jomā ir kopīgs redzējums: visu veidu zinātniska satura resursiem (zinātnieku ziņojumiem, rakstiem par pētniecības jautājumiem, eksperimentu un novērojumu datiem, informācijai multimediju formātā u.c.) kā zināšanu koplietošanas platformai jābūt viegli pieejamiem ar lietotājdraudzīgu e-infrastruktūru pakalpojumu starpniecību. - Superskaitļošanas e-infrastruktūru uzdevums ir nodrošināt mūsdienu zinātni ar jaunām skaitļošanas un simulācijas iespējām, kas tai vajadzīgas, un šis uzdevums ir sarežģīts un saistīts ar datu intensīvu izmantošanu. Dalībvalstu un pētniecības aprindu stratēģiskā interese par Eiropā piedāvātiem lielas veiktspējas skaitļošanas un simulācijas pakalpojumiem ir izraisījusi jaunas e-infrastruktūras — PRACE [22] — izveidi, un to atbalsta ar Septītajā pētniecības pamatprogrammā ietilpstošās programmas „Iespējas” starpniecību. - Pasaules mēroga virtuālās pētniecības kopienas , gaidot pētniecības modeļa "Research 2.0"[23] ieviešanu, ir pavērušas jaunas perspektīvas starpvalstu un starpdisciplīnu sadarbībai starp pētnieku kopienām. Šobrīd notiek kultūras pārmaiņas, kas skar veidu, kādā izstrādā un izplata zinātnes atziņas, un tas noved pie pasaules mēroga virtuālo pētniecības kopienu rašanās. Eiropa jau dod savu ieguldījumu zinātnes procesa inovācijā, dodot zinātnes aprindām iespēju izmantot e-infrastruktūras pasaules mēroga pētniecības izaicinājumu risināšanai. 3.2. e-Infrastruktūras 2020. gadam un vēlāk Lai atbildētu uz e-zinātnes ilgtermiņa izaicinājumiem, Eiropā vajadzīga efektīvāka un saskaņotāka pieeja Eiropas investīcijām pasaules līmeņa zinātnes infrastruktūrās. Sniedzot kopīgas atbildes uz dažādiem lietotāju pieprasījumiem, e-infrastruktūras ir būtisks faktors zinātniskās izcilības veicināšanai un zinātnieku pasaules mēroga partnerības popularizēšanai un stimuls īpaši kvalitatīvu cilvēkresursu veidošanai, vienlaikus nodrošinot apjomradītus ietaupījumus. e-Infrastruktūras dod labumu sabiedrībai, nodrošinot atbalstu izglītības, pētniecības un inovācijas politikai. Tāpēc sevišķi svarīga ir sabiedrisko iestāžu aktīva iesaistīšanās prioritāšu un stratēģiju noteikšanā. GÉANT unikālā spēja ar ātrdarbīgu savienojumu un mūsdienīgu pakalpojumu palīdzību nodrošināt vēl nebijuša mēroga sadarbību pētniecības jomā ir viens no izcilākajiem sasniegumiem Eiropā. Lai arī pēc 2020. gada Eiropā turpinātu inovācijas un zinātnes atklājumu lieliskās tradīcijas, jāturpina attīstīt GÉANT tīkla ļoti sekmīgo darbību, gatavojoties pārejai uz eksa- pakāpes dimensiju un dodot ieguldījumu nākotnes interneta modeļa veidošanā. Šodien e-zinātnes režģu sistēmas ilgtspējība galvenokārt atkarīga no lielā pieprasījuma, ko rada lietotāji zinātnes aprindās, kopīgi nodarbojoties ar projektiem, kurus finansē atbilstīgi valstu un Kopienas programmām. Tas saistīts ar darbības pārtraukumu risku un kļūst par faktoru, kas kavē režģu sistēmas pilnvērtīgu izmantošanu. | Valstu iniciatīvas režģu sistēmas jomā Valstu iniciatīvas režģu sistēmas jomā paredz tādu struktūru veidošanu, kuru sabiedriskās misijas mērķis ir finansējuma resursu integrācija valsts mērogā pakalpojumu sniegšanai režģu sistēmā. Tās ir vienots kontaktpunkts vairākiem kopīgiem pakalpojumiem, ko ar režģu sistēmas palīdzību sniedz valsts pētnieku aprindām. | Uz konkrētu projektu balstīti īsi tehnoloģijas attīstības cikli var apgrūtināt režģa infrastruktūru sadarbspēju, tādējādi kavējot starpdisciplīnu sadarbību un apjomradītu ietaupījumu gūšanu. Projekti EGEE un DEISA jau ir daudz devuši disciplīnu apvienošanā un stratēģiju koordinēšanā. Lai ilgākā laika posmā nodrošinātu ilgtspējību, šiem centieniem jāizvēršas par Eiropas mēroga organizatoriskiem modeļiem, kas režģa infrastruktūras darīs pieejamas visām zinātnes disciplīnām un papildinās valstu finansējuma stratēģijas e-zinātnes atbalstam. Vairākas valstu iniciatīvas režģu sistēmas jomā veidojas kā saskaņota un ekonomiski izdevīga atbilde uz zinātnes disciplīnu pieprasījumu pēc skaitļošanas resursiem. Zinātnisko datu e-infrastruktūru mērķis ir izveidot Eiropas digitālo repozitoriju ekosistēmu, apvienojot valstu un konkrētu disciplīnu repozitorijus un radot pievienoto vērtību, lai atbildētu uz dalībvalstu pieprasījumiem uzlabot zinātniskās informācijas pieejamību. | Dati, dati un vēlreiz dati … Bioinformātikas repozitoriju apjoms pieaug eksponenciālā ātrumā. Līdz 2012. gadam informācijas apjoms, ko ik gadu pievieno vienam datu repozitorijam, sasniegs 4 petabaitus gadā. Ja šo informācijas daudzumu ierakstītu kompaktdiskos, to rinda sniegtos 10 kilometru garumā. | "Liela datu apjoma zinātne" veidojas pasaules mērogā[24], jo tā atspoguļojas novērojumu un eksperimentu rezultātā iegūto, neapstrādāto datu aizvien pieaugošais daudzums faktiski visās zinātnes nozarēs (humanitārās zinātnes, bioloģiskā daudzveidība, elementārdaļiņu fizika, astronomija u.c.). Eiropai jāpievērš īpaša uzmanība galveno datu krājumu pieejamībai, kvalitātes nodrošināšanai un saglabāšanai. Piemēram, Eiropas vides politikai atbalstu sniedz INSPIRE direktīva[25], kuras nolūks bija izveidot Eiropas telpiskās informācijas infrastruktūru integrētu telpiskās informācijas pakalpojumu sniegšanai. Neviendabīgā digitālo datu vidē, kurā atbilstīgi aplēsēm tikai 28 % pētniecības rezultātā iegūto datu tiek pārvaldīti ar digitālo repozitoriju palīdzību[26], jāizstrādā jauna zinātniskās informācijas un ar to saistītās politikas vadības stratēģija, kuras pamatā būtu procesa celmlaužu — galveno pētniecībā iesaistīto aprindu (piemēram, EMBL, ESA, ECMWF, CERN[27]), kā arī akadēmisko iestāžu un bibliotēku — darbība. Superskaitļošana ir izvirzīta kā galvenā prioritāte Eiropas zinātniskā veikuma uzlabošanai. Tādēļ vajadzīga jauna stratēģija, lai panāktu nozares iesaistīšanos un koordinētu finansējošo iestāžu rīcību[28]. Risinot stratēģiskus, politiskus, tehniskus, finansiālus un pārvaldības jautājumus saistībā ar superskaitļošanu, PRACE dod būtisku impulsu nolūkā piesaistīt ievērojamus valstu resursus peta- pakāpes mašīnu ekosistēmas ieviešanai Eiropā, izvirzot mērķi līdz 2020. gadam ieviest eksa- pakāpes veiktspēju. Lai efektīvi atbalstītu e-zinātni un izvirzītos vadībā pasaules mēroga virtuālās pētniecības kopienās , Eiropai jāturpina izstrādāt pasaules līmeņa e-infrastruktūras, kas spētu atbalstīt jaunos līdzdalības modeļus. Tas dod unikālu iespēju nostiprināt Eiropas pētniecības nozares vietu pasaulē notiekošās attīstības kontekstā. Tomēr, lai pilnībā izmantotu pasaules mēroga zinātniskās sadarbības potenciālu, jārisina vairāki jautājumi. Tie attiecas uz kultūru sadursmi starp dažādām disciplīnām, nepieciešamību pārskatīt organizatoriskos modeļus un kvalitātes nodrošināšanas mehānismu un uzņēmējdarbības modeļu izveidi. Jaunas stratēģijas e-infrastruktūru tehnoloģiskajai attīstībai tāpat ir svarīgas, lai rastu uz atvērtiem standartiem balstītus risinājumus, kas būtu izmantojami arī nākotnē, kurus var uzturēt un aizvien uzlabot ilgākā laika posmā un kas pievieno vērtību investīcijām pētniecības līdzekļos, lielos un/vai unikālos instrumentos u.c. 4. EIROPAS RīCīBA Atjauninātās stratēģijas sekmīga īstenošana atkarīga no vairāku tādu konkrētu pasākumu veikšanas, kas orientēti uz dažādām Eiropas e-infrastruktūru sfērām, un no sinerģijas izveidošanas starp šiem pasākumiem. 4.1. GÉANT vadošās pozīcijas nostiprināšana pasaules mērogā Ar GÉANT palīdzību un ciešā saistībā ar valstu pētniecības un izglītības tīkliem jāturpina pētniekiem, izglītības darbiniekiem un studentiem nodrošināt pastāvīgu augstākās kvalitātes savienojamību ar daudz lielāku veiktspēju, lai mazinātu kavēkļus dalītu resursu un instrumentu pieejamībai. Jānostiprina tā globālā perspektīva, aptverot gan attīstītos, gan jaunattīstības reģionus[29]. GÉANT tīklā arī būtu jāintegrē jaunākās tehnoloģiju tendences tīklu jomā un jāatbalsta eksperimenti ar jauniem modeļiem, kas novedīs pie nākotnes interneta izveides[30]. Dalībvalstis tiek aicinātas pastiprināt valstu un Eiropas politikas koordināciju pētniecības un izglītības tīklu jomā. Dalībvalstis un pētniecības aprindas tiek aicinātas atbalstīt un izmantot GÉANT kā eksperimentālu platformu, veidojot nākotnes internetu. Komisija ar Septītās pamatprogrammas un starptautiskās sadarbības palīdzību turpinās sniegt stabilu atbalstu GÉANT , lai nostiprinātu tā darbību un pasaules mēroga perspektīvu. 4.2. e-Zinātnes režģu sistēmas vides strukturēšana Eiropas e-zinātnes režģu sistēmai nākotnē būtu jāturpina balstīties uz pašreizējo iniciatīvu sasniegumiem, ko virza dažādu zinātnes disciplīnu kopīgās vajadzības, un jāmeklē plašāks nozares atbalsts. Tomēr, lai pastiprinātu ilgtspējību ilgākā laika posmā, pārvaldības modeļiem būtu jāattīstās virzībā uz Eiropas iniciatīvu režģu sistēmas jomā (EGI), kas balstītos uz patlaban veidojamām valstu iniciatīvām režģu sistēmas jomā (NGI). Dalībvalstis tiek aicinātas konsolidēt un turpināt attīstīt valstu iniciatīvas režģu sistēmas jomā (NGI) kā atjauninātās Eiropas stratēģijas pamatu. Komisija atbalstīs pāreju uz jauniem Eiropas e-zinātnes režģu sistēmas pārvaldības modeļiem, kā arī to efektīvu ieviešanu plašā zinātnes nozaru spektrā, nodrošinot pasaules mēroga režģu sistēmu tehnoloģisko sadarbspēju. 4.3. Uzlabota zinātniskās informācijas pieejamība Eiropas un valstu e-infrastruktūrām jārisina jautājums, kas patlaban izvirzās, veidojoties zinātniskajam procesam, kura centrā ir dati. Lai to paveiktu, Eiropā būtu jāievieš saskaņota un pārvaldīta zinātniskās informācijas repozitoriju ekosistēma. Eiropā būtu jādefinē saskaņota politika zinātniskās informācijas pieejamības uzlabošanai (piemēram, saskaņā ar norādēm ESFRI nostājas dokumentā par zinātniskajiem datiem, "Paziņojumu par zinātnisko informāciju digitālajā laikmetā: piekļuve, izplatīšana un saglabāšana"[31] un 2008. gadā uzsākto, Septītajā pamatprogrammā ietverto izmēģinājuma programmu "Atvērtā piekļuve"[32]) Dalībvalstis un zinātnes aprindas tiek aicinātas palielināt investīcijas zinātnisko datu infrastruktūrās un popularizēt paraugprakses apmaiņu. Komisija palielinās investīcijas zinātnisko datu infrastruktūrās atbilstīgi Septītajai pamatprogrammai, kuras darbosies kā katalizators un ar kuru palīdzību atbalstīs datu pieejamības un saglabāšanas politiku. 4.4. Superskaitļošanas aprīkojuma jaunās paaudzes veidošana Atbilstīgi ESFRI ceļvedim[33] Eiropā būtu jāievieš jauna skaitļošanas resursu ekosistēma, lai līdz 2010. gadam sasniegtu petaflopu pakāpes veiktspēju un virzītos uz eksa- pakāpes skaitļošanas ieviešanu 2020. gadā. Šādā nolūkā it sevišķi jāpievēršas programmatūras un simulācijas modeļu izstrādāšanai un atjaunināšanai, lai izmantotu jauno paaudžu superdatoru jaudu, un nepieciešama pastiprināta izpēte un izstrāde, lai aparatūras un programmatūras tehnoloģijām dotu iespēju vērtības ķēdē nodrošināt virzību augšup un lejup, ietverot šajā procesā mūsdienīgus komponentus un sistēmas, sistēmas programmatūru un lietojumprogrammatūru, modelēšanu un simulāciju Lai veidotu, pārvaldītu un izmantotu šo jauno pētniecības jaudu, Eiropā būtu jāattīsta jaunas organizatoriskās struktūras, kas balstītos uz PRACE paveikto darbu, sagatavojot ceļu šajā jomā. Turklāt būtu jāizmanto publiskā un privātā sektora partnerības un pirmskomercializācijas posmā veikta publiskā iepirkuma[34] piedāvātās iespējas, lai līdzsvarotu investīcijas šajā stratēģiski svarīgajā jomā. Šādā nolūkā Eiropas investīcijām superskaitļošanā būtu nepārprotami jāietekmē nozare. Dalībvalstis tiek aicinātas paaugstināt un apvienot investīcijas PRACE atbalstam, kā arī ar to saistītu pētniecības jomu atbalstam pilnīgā sadarbībā ar Komisiju. Komisija uzsāks rīkoties, lai definētu un atbalstītu vērienīgu Eiropas stratēģisko programmu superskaitļošanas jomā, kas aptvertu elementu klāstu no komponentiem un sistēmām līdz nepieciešamajai programmatūrai un pakalpojumiem. 4.5. Iesaistīšanās pasaules mēroga virtuālajās pētniecības kopienās Eiropā jāizmanto e-infrastruktūras, lai gūtu labumu no starpdisciplīnu pētniecības lielā inovācijas potenciāla un palīdzētu pētniekiem izmantot šīs priekšrocības. Eiropā arī jānodrošina, ka zinātnes disciplīnas tiek strukturētas un organizētas tā, lai tās varētu pilnībā izmantot e-infrastruktūru nodrošināto pakalpojumu priekšrocības. Šādā nolūkā nepieciešams uzlabot apmācību, lai nodrošinātu pētniekiem iespēju optimāli izmantot e-infrastruktūras. Dalībvalstīm un Eiropas Komisijai jānodrošina, ka nākotnē veiktās investīcijas pētniecības līdzekļos tiek veidotas tā, lai pilnībā izmantotu e-infrastruktūras. Dalībvalstis un pētniecības aprindas tiek aicinātas pieņemt e-zinātnes modeli, turpinot izmantot e-infrastruktūru piedāvātās priekšrocības. Komisija pastiprinās tās integrējošo darbību atbilstīgi Septītajai pamatprogrammai, lai veicinātu spēcīgāku Eiropas virtuālo pētniecības kopienu veidošanos, un mudinās tās apmainīties ar paraugpraksi, programmatūru un datiem. 5. SECINāJUMI Atbalsts pētniecības un inovācijas politikai Eiropā ir sevišķi svarīgs, saskaroties ar lielajiem izaicinājumiem, kas gaidāmi 10 līdz 15 gadus tuvā nākotnē. Zinātniskās darbības veikšana būtiski mainīsies. Pētniekiem nāksies saskarties ar vēl nepieredzētu sarežģītību, risinot zinātniska rakstura problēmas ar pasaules mēroga sociālo ietekmi. Tādēļ būs ļoti būtiski apvienot zināšanas no dažādām zinātnes jomām. e-Infrastruktūras piedāvā platformas, uz ko balstīt skaitļošanas ziņā intensīvas lietotnes un kas dod iespēju sadarboties, apvienojot zināšanas no dažādām zinātnes jomām. Ļoti lielā mērā dalītas tīkla vides, kā GÉANT tīkla, izmantošanas rezultātā radīsies jaunas organizatoriskas formas — tostarp virtuālas organizācijas visā pasaulē. Dalībvalstu, Eiropas Komisijas un attiecīgo zinātnes aprindu pastiprināti un saskaņoti centieni paātrinās e-infrastruktūru ieviešanas tempu, lai par vairākām pakāpēm palielinātu to jaudu un funkcionalitāti. Atjauninātā stratēģija, kuras mērķis ir izvirzīties vadībā e-zinātnes jomā, izveidot pasaules līmeņa e-infrastruktūras un izmantot pētniecības un inovācijas potenciālu, ir sevišķi svarīga, lai Eiropa kļūtu par zinātnes izcilības centru un īstenu pasaules mēroga partneri zinātnes jomā. [1] Informācijas un sakaru tehnoloģijas. [2] M. B. Hall, The scientific renaissance , 1450-1630 , ISBN 0486281159. [3] GÉANT tīkls zinātniekiem starpvalstu mērogā pastāvīgi piedāvā vairākus pakalpojumus, kas vēl nav komerciāli pieejami (šobrīd ātrums svārstās no 40 līdz 100 gigabitiem/s). [4] Konkurētspējas padomes 2007. gada 22. un 23. novembra sanāksme(www.consilium.europa.eu/ueDocs/cms_Data/docs/pressData/en/intm/97225.pdf). [5] ES informācijas sabiedrības un plašsaziņas līdzekļu politikas satvars (www.ec.europa.eu/i2010). [6] COM(2007) 161 "Eiropas Pētniecības telpa: jaunas perspektīvas". [7] Eiropas Pētniecības infrastruktūru stratēģijas forums (www.cordis.europa.eu/esfri). [8] Pārdomu grupa par e-infrastruktūrām (www.e-irg.eu). [9] Padomes 2008. gada sanāksme Ļubļanā (http://register.consilium.europa.eu/pdf/en/08/st10/st10231.en08.pdf). [10] Aho ziņojums " Information Society Research and Innovation : Delivering results with sustained Impact ", 2008. gada maijs (http://ec.europa.eu/dgs/information_society/evaluation/rtd/fp6_ist_expost/index_en.htm). [11] ERINA pētījums (www.erina-study.eu/homepage.asp). [12] COM(2008) 800 galīgā redakcija "Eiropas ekonomikas atveseļošanas plāns". [13] In silico ir izteiciens, kas nozīmē "veikts ar datoru vai ar datorsimulācijas palīdzību" un kas veidots pēc analoģijas ar latīņu frāzēm in vivo un in vitro , ko izmanto, runājot par eksperimentiem, kurus attiecīgi veic dzīvā organismā vai laboratorijas apstākļos. [14] Klasiskā laboratorija (tā sauktā wet lab ) ir laboratorija, kas aprīkota ar pienācīgu kanalizāciju, ventilāciju un iekārtām un kurā iespējams praktiski veikt zinātnisko pētniecību. [15] EGEE — e-zinātnes veicināšanas režģu sistēma ( Enabling Grids for E-sciencE , www.eu-egee.org). [16] CERN (Eiropas Kodolpētījumu organizācija). [17] Vispārpieņemtie likumi, kas attiecas uz tehnoloģiju attīstību: Mūra likums un Gildera likums. [18] Eksa- pakāpes (1 eksa- = 1000 peta- = 1000000 tera-) skaitļošanas programmas, kuru ieviešana gaidāma 2020. gadā, jau tiek izstrādātas Japānā un ASV. [19] Flops vai FLOP — peldošā komata operācijas sekundē ( FLoating point Operations Per second ) — ir datora veiktspējas mērvienība. [20] DEISA — dalītā Eiropas infrastruktūra superskaitļošanas lietotnēm ( Distributed European Infrastructure for Supercomputing Applications , www.deisa.eu). [21] COM(2007) 56 "Zinātniskā informācija digitālajā laikmetā". [22] PRACE — partnerība mūsdienīgai skaitļošanai Eiropā ( Partnership for Advanced Computing in Europe , www.prace-project.eu). [23] "Research 2.0" ir termins, ar ko raksturo tīkla 2.0 tehnoloģijas izmantošanu, lai uzlabotu radošo darbu, informācijas koplietošanu un sadarbību pētniecības jomā. [24] ASV Nacionālā zinātnes fonda programma DataNet (http://www.nsf.gov/pubs/2008/nsf08021/nsf08021.jsp). [25] Direktīva 2007/2/EK "Telpiskās informācijas infrastruktūra Eiropas Kopienā". [26] Investigative Study of Standards for Digital Repositories and Related Services, DRIVER (http://dare.uva.nl/document/93727). [27] EMBL (Eiropas Molekulārās bioloģijas laboratorija), ESA (Eiropas Kosmosa aģentūra), ECMWF (Eiropas Vidēja termiņa laika prognožu centrs), CERN (Eiropas Kodolpētījumu organizācija). [28] Eiropa ir nepietiekami pārstāvēta pasaules vadošajās pozīcijās saistībā ar tendencēm lielas veiktspējas skaitļošanas jomā (http://www.top500.org/). [29] Balstoties uz tādām iniciatīvām kā ALICE (http://alice.dante.net), EUMEDconnect (www.eumedconnect.net), TEIN2 (www.tein2.net), un ar RELEX, DEV un AIDCO ģenerāldirektorātu palīdzību. [30] Atbalstot tādas iniciatīvas kā FIRE — pētniecība un eksperimenti nākotnes interneta jomā ( Future Internet Research & Experimentation ) (http://cordis.europa.eu/fp7/ict/fire/). [31] COM(2007) 56 "Paziņojums par zinātnisko informāciju digitālajā laikmetā: piekļuve, izplatīšana un saglabāšana". [32] http://ec.europa.eu/research/science-society/open_access. [33] ESFRI ceļvedī norādīta jaunā pētniecības infrastruktūra, kas vajadzīga, lai ilgtermiņā apmierinātu Eiropas pētniecības aprindu vajadzības (www.cordis.europa.eu/esfri/roadmap.htm). [34] COM(2007) 799 "Publiskais iepirkums pirmskomercializācijas posmā. Inovācijas veicināšana ilgtspējīgu kvalitatīvu sabiedrisko pakalpojumu nodrošināšanai Eiropā”.