Po czwarte, w Europie odnotowuje się obecnie wzrost popytu na światowej klasy infrastrukturę w zakresie obliczeń o wysokiej wydajności (HPC) w celu przetwarzania danych w dziedzinie nauki i inżynierii. Symulacja statku powietrznego całkowicie nowej generacji; modelowanie klimatu; powiązanie genomu ze stanem zdrowia; rozumienie ludzkiego mózgu; badania in silico kosmetyków w celu ograniczenia przeprowadzania badań na zwierzętach – we wszystkich tych przypadkach niezbędne są zdolności obliczeń w eksaskali. Choć wydaje się, że w dłuższej perspektywie technologia obliczeń kwantowych rozwiąże problemy obliczeniowe, które są poza zasięgiem obecnych superkomputerów, konkurencyjność UE zależy też od wsparcia HPC w zakresie paneuropejskich infrastruktur danych.

Po trzecie, rozwój nauki opartej na danych utrudnia fragmentacja. Infrastruktury danych są podzielone według dziedzin nauki i gospodarki, według krajów i modeli zarządzania. Istnieją różne rodzaje polityki dostępu w zakresie tworzenia sieci kontaktów oraz przechowywania i obliczania danych. Niepołączone i powolne infrastruktury danych i technologii obliczeniowych utrudniają dokonywanie odkryć naukowych, tworzą sztywne struktury i spowalniają przepływ wiedzy. Możliwe do udostępnienia wyniki badań naukowych, narzędzia do analizy otwartych danych i podłączone do sieci systemy obliczeniowe muszą być dostępne znacznej większości badaczy w Europie, nie tylko najlepszym naukowcom wiodących dyscyplin z kluczowych instytucji badawczych. Co więcej, uniwersytety i centra badawcze w Europie na ogół działają w ramach struktur krajowych i brakuje im środowiska na skalę europejską do celów analizy obliczeniowej, analizy przechowywania oraz analizy danych. Utrudnia to współpracę naukową w UE, w szczególności współpracę multidyscyplinarną opartą na danych. W ostatnich konsultacjach społecznych zdecydowana większość respondentów odpowiedziała, że europejska chmura dla otwartej nauki zwiększyłaby efektywność nauki dzięki lepszemu dzieleniu się zasobami na poziomie krajowym i międzynarodowym.

Po drugie, brak interoperacyjności uniemożliwia sprostanie wielkim wyzwaniom społecznym wymagającym skutecznego udostępniania danych i multidyscyplinarnego, wielopodmiotowego podejścia np. w przypadku problemu zmiany klimatu, który nie może zostać rozwiązany tylko przez samych klimatologów. Chociaż w niektórych sektorach kwestie związane interoperacyjnością i udostępnianiem danych zostały uwzględnione (np. lokalizacja danych w dyrektywie INSPIRE, dane dotyczące zdrowia w dyrektywie o prawach pacjentów), liczne zbiory danych pozostają niedostępne dla naukowców, przemysłu, organów administracji publicznej i decydentów. Pomimo że interoperacyjność danych administracyjnych wymaga przede wszystkim podstawowych standardów, pewności prawa w zakresie dostępu i wykorzystania, a także wsparcia praktycznego, udostępnianie wyników badań naukowych jest utrudniona również przez wielkość zbiorów danych, ich zróżnicowane formaty, złożoność oprogramowania potrzebnego do ich analizy oraz głęboko zakorzenione bariery między dyscyplinami. Potrzebne są proste metadane do identyfikowania danych i specyfikacji w zakresie udostępniania danych, aby zapewnić ich powszechną dostępność do celów przetwarzania za pośrednictwem wspólnych narzędzi do analizy danych z otwartych źródeł. Należy też rozwiązać kwestie związane z długotrwałą ochroną i ekstrakcją danych. Istnieją już globalne inicjatywy oddolne, a niektóre państwa członkowskie czynią postępy w tym obszarze, jednak udział państw europejskich w tych inicjatywach jest ograniczony i wysiłki te mają w dużej mierze charakter cząstkowy.

Po pierwsze, wiele europejskich przedsiębiorstw, społeczności naukowych i organów publicznych nie wykorzystuje jeszcze pełnego potencjału danych ani faktu, że mogą one potencjalnie doprowadzić do głębokich zmian w tradycyjnych sektorach i w sposobie prowadzenia badań. Dane pochodzące z badań finansowanych ze środków publicznych nie zawsze są dostępne; również dane wytworzone lub zebrane przez przedsiębiorstwa często nie są udostępniane, i to nie zawsze ze względów handlowych. Podczas gdy niektórzy nadal postrzegają dane jako dobro, które należy chronić, wiele osób w sektorze biznesowym (szczególnie MŚP), akademickim i publicznym nie jest po prostu świadomych wartości udostępniania danych. Do przyczyn tego zjawiska zalicza się brak jasnej struktury zachęt i nagród związanych z udostępnianiem danych (głównie w sektorze akademickim), brak jasnej podstawy prawnej (głównie w sektorze publicznym), a także niedobór umiejętności związanych z danymi i brak uznawania ich wartości (we wszystkich sektorach). Unijne ramy ochrony danych zakazują ograniczeń swobodnego przepływu danych osobowych ze względu na prywatność i ochronę danych osobowych. Innymi barierami prawnymi i technicznymi zajmie się przyszła inicjatywa w obszarze jednolitego rynku cyfrowego dotycząca swobodnego przepływu danych.

Europejska inicjatywa dotycząca przetwarzania w chmurze bazuje na osiągnięciach europejskiej strategii w zakresie chmury obliczeniowej i strategii obliczeń o wysokiej wydajności (HPC). Będzie też czerpać z takich inicjatyw, jak niedawno ogłoszony ważny projekt stanowiący przedmiot wspólnego europejskiego zainteresowania (IPCEI) w zakresie HPC oraz aplikacji opartych na technologii dużych zbiorów danych. W ramach inicjatywy kontynuuje się politykę wytyczoną w komunikacie dotyczącym technologii dużych zbiorów danych oraz wspiera europejską agendę polityczną dotyczącą otwartej nauki, której celem jest zwiększenie jakości i wpływu nauki, w oparciu o osiągnięcia polityki otwartego dostępu. Niniejszy komunikat oznacza początek procesu, w ramach którego Komisja wspólnie z państwami członkowskimi i wszystkimi zainteresowanymi stronami będzie dążyć do tego, by cele Europejskiej inicjatywy dotyczącej przetwarzania w chmurze mogły zostać osiągnięte.

Jak najlepiej zachęcać do udostępniania danych i do zwiększania możliwości ich wykorzystywania?

Chmura umożliwia płynne przenoszenie, udostępnianie i ponowne wykorzystywanie danych na różnych rynkach światowych i ponad granicami, a także między różnymi instytucjami i dyscyplinami badań. Przy obecnej pojemności dostępnej w Europie dane wytworzone przez badania UE i przemysł są często przetwarzane w innym miejscu, a europejscy naukowcy i innowatorzy często przenoszą się w miejsca, w których istnieje możliwość szybszego dostępu do dużych pojemności danych i mocy obliczeniowych. Jednocześnie z uwagi na to, że Europa jest największym „producentem” wiedzy naukowej na świecie, jest ona dobrze przygotowana do objęcia globalnego przywództwa w zakresie rozwoju chmury do celów naukowych.

Korzystanie z tych danych staje się też coraz łatwiejsze dzięki chmurze. Chmurę można rozumieć jako połączenie trzech wzajemnie od siebie zależnych elementów: infrastruktury informacji, w ramach której przechowuje się dane i nimi zarządza; sieci szerokopasmowych, które przesyłają dane; a także coraz wydajniejszych komputerów, które mogą być używane do przetwarzania danych. Umiejętność analizowania i wykorzystywania wspomnianych dużych zbiorów danych ma wpływ na światową gospodarkę i społeczeństwo, umożliwiając wprowadzenie zasadniczych innowacji przemysłowych i społecznych. Wpływ ten wynika w dużej mierze ze zmiany sposobu prowadzenia badań naukowych, ponieważ szybko zbliżamy się do celu, jakim jest koncepcja otwartej nauki.

Mamy do czynienia z gwałtownym wzrostem ilości i różnorodności danych powstających na świecie. Poza danymi wytwarzanymi przez miliardy osób korzystających z urządzeń i usług elektronicznych do celów prywatnych i zawodowych oraz danymi generowanymi przez coraz większą liczbę obiektów podłączonych do internetu istnieją także dane pochodzące z badań, ze zdigitalizowanej literatury i zdigitalizowanych archiwów oraz z usług publicznych, takich jak szpitale i ewidencje gruntów. Zjawisko technologii dużych zbiorów danych stwarza nowe możliwości dzielenia się wiedzą, przeprowadzania badań oraz tworzenia i wdrażania polityki publicznej.

Na poziomie globalnym szybkie postępy czynią Stany Zjednoczone Ameryki, Chiny, Japonia, Rosja i Indie. Państwa te oświadczyły, że HPC jest priorytetem strategicznym; państwa te finansują programy mające na celu rozwijanie krajowych ekosystemów HPC (sprzętu, oprogramowania, aplikacji, umiejętności, usług i wzajemnych połączeń) oraz pracują nad wykorzystaniem superkomputerów eksaskalowych. Europa nie uczestniczy we wspomnianym wyścigu w zakresie HPC w stopniu odpowiednim do jej potencjału gospodarczego i potencjału wiedzy. Pozostajemy w tyle za innymi regionami, ponieważ nie inwestujemy w ekosystem HPC i nie odnosimy korzyści z własności intelektualnej w tej dziedzinie. Po stronie podaży przemysł UE zapewnia około 5 % światowych zasobów HPC, natomiast konsumuje jedną trzecią tych zasobów. Z uwagi na to, że Europa coraz bardziej zależy od innych regionów w zakresie technologii kluczowych, istnieje ryzyko, że zostanie zablokowana pod względem dostępu do technologii, że jej rozwój technologiczny będzie opóźniony lub zostanie pozbawiona strategicznej wiedzy fachowej. Europa pozostaje również w tyle, jeżeli chodzi o samą całkowitą moc obliczeniową: tylko jedna na dziesięć wiodących infrastruktur HPC znajduje się w UE – niemiecka Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart zajmująca 8. miejsce w rankingu. Stany Zjednoczone Ameryki mają ich pięć, a Chińska Republika Ludowa posiada od 2013 r. najszybszy superkomputer na świecie.

Żadne pojedyncze państwo członkowskie nie dysponuje zasobami finansowymi wystarczającymi na rozwinięcie niezbędnego ekosystemu HPC w konkurencyjnych ramach czasowych w porównaniu ze Stanami Zjednoczonymi Ameryki, Japonią i Chińską Republiką Ludową. Mimo to do dzisiaj nie podjęto żadnych wspólnych działań w celu wypełnienia luki między wewnętrznym popytem a dostawami z UE. UE utworzyła umowne partnerstwo publiczno-prywatne w zakresie HPC w celu rozwijania technologii do obliczeń w eksaskali, lecz nie ma europejskich ram, które mogłyby zintegrować te technologie w systemach obliczeniowych o dużej skali.

Producenci danych naukowych i użytkownicy muszą być w stanie ponownie wykorzystywać dane oraz korzystać z zaawansowanych technik analitycznych, takich jak eksploracja tekstów i danych w środowisku, które jest przynajmniej tak niezawodne jak ich własne instrumenty. Państwa członkowskie wyraźnie podkreśliły znaczenie wyników badań naukowych UE oraz stwierdziły, że należy zapewnić, by nauka oparta na danych przynosiła korzyść społeczeństwu europejskiemu. Należy też zagwarantować, by wszelkie wykorzystanie i ponownie wykorzystanie danych naukowych podlegało odpowiedniej ochronie zgodnie z zasadami ochrony danych UE. Wspomniane zasady ochrony danych oraz nadchodzący przegląd prawodawstwa UE w zakresie praw autorskich zapewniają ogólne ramy, które mają zastosowanie w tym kontekście.

Jakie są rozwiązania?

1.Europejska chmura dla otwartej nauki

Europejska chmura dla otwartej nauki pozwoli Europie stać się globalnym przywódcą w zakresie infrastruktury danych naukowych, aby zapewnić europejskim naukowcom pełne korzyści z nauki opartej na danych. W praktyce będzie ona oferować 1,7 mln europejskich naukowców i 70 mln specjalistów w dziedzinie nauki i technologii środowisko wirtualne z darmowymi w momencie użycia, otwartymi i nieprzerwanymi usługami w zakresie przechowywania wyników badań naukowych i zarządzania nimi, ich analizy i ponownego wykorzystywania, ponad granicami i między różnymi dyscyplinami naukowymi. Rozwój tej chmury będzie napędzany przez społeczność naukowców, którzy są najbardziej zaawansowanymi użytkownikami i największymi producentami nauki na świecie. Europejska chmura dla otwartej nauki będzie również otwarta na potrzeby edukacji i kształcenia w szkolnictwie wyższym, a z czasem – dla użytkowników rządowych i biznesowych, ponieważ promowane będzie szersze zastosowanie opracowanych technologii.

Europejska chmura dla otwartej nauki rozpocznie się poprzez połączenie istniejących infrastruktur danych naukowych, dziś rozproszonych między dyscyplinami i państwami członkowskimi. Sprawi to, że dostęp do danych naukowych będzie łatwiejszy, tańszy i bardziej skuteczny. Pozwoli to na stworzenie nowych możliwości rynkowych i nowych rozwiązań w kluczowych obszarach, takich jak ochrona zdrowia, środowisko czy transport. Europejska chmura dla otwartej nauki zapewni bezpieczne środowisko, w którym prywatność i ochrona danych musi być zagwarantowana już w fazie projektowania w oparciu o uznane standardy i w którym użytkownicy mogą mieć pewność co do bezpieczeństwa danych i zagrożeń wynikających z odpowiedzialności. Przyczyni się to do zintensyfikowania działań podejmowanych przez Komisję w celu promocji otwartej nauki w Europie, na przykład otwartego dostępu do publikacji i danych naukowych w inicjatywie „Horyzont 2020”, oraz do włączenia kluczowych zainteresowanych stron w prace nad kształtem następnych działań. Struktura zarządzania europejską chmurą dla otwartej nauki zostanie określona po zakończeniu procesu starannych przygotowań, który już się rozpoczął.

Stworzenie europejskiej chmury dla otwartej nauki będzie wymagać w szczególności:

ustanowienia domyślnie otwartego dostępu do wszystkich danych naukowych wygenerowanych w ramach programu „Horyzont 2020”. Będzie to stanowić rozwinięcie obecnego programu pilotażowego, w ramach którego w drodze projektów wprowadzane są plany zarządzania danymi w celu zapewnienia, aby wyniki badań naukowych były łatwe do znalezienia, dostępne, interoperacyjne i aby mogły być ponownie wykorzystane;

zwiększenia świadomości i zmiana systemów zachęt wobec środowiska akademickiego, przemysłu i służb publicznych do udostępniania swoich danych, a także ulepszenie szkoleń z zakresu zarządzania danymi, podniesienie poziomu kompetencji oraz umiejętności zarządczych. Równolegle zostaną przeanalizowane zasady i wytyczne dotyczące dostępu do wyników badań naukowych w Europie, aby zintensyfikować i skoordynować ich wdrażanie;

opracowania specyfikacji w odniesieniu do interoperacyjności i wymiany danych pomiędzy dyscyplinami i infrastrukturami w oparciu o istniejące inicjatywy, takie jak Sojusz ds. Danych Naukowych lub forum z Belmont, oraz przepisy prawne takie jak INSPIRE. Z czasem kwestie dotyczące jakichkolwiek pojawiających się potrzeb w zakresie normalizacji zostaną rozwiązane w ramach priorytetów jednolitego rynku cyfrowego w odniesieniu do normalizacji ICT;

stworzenia ogólnoeuropejskiego systemu zarządzania dostosowanego do potrzeb w celu połączenia infrastruktur danych naukowych oraz zniwelowania fragmentacji. Ta struktura instytucjonalna będzie nadzorować długoterminowe finansowanie, stabilność, zabezpieczanie danych i zarządzanie nimi. Będzie ona bazować na istniejących strukturach w celu zaangażowania użytkowników ze świata nauki, podmiotów finansujących badania oraz podmiotów wdrażających;

opracowania opartych na chmurze usług dla otwartej nauki. Usługi te, uzupełnione przez europejską infrastrukturę danych, umożliwią naukowcom odnalezienie udostępnionych wyników badań naukowych i dostęp do nich, wykorzystanie zaawansowanego oprogramowania analitycznego, zastosowanie zasobów służących do obliczeń o wysokiej wydajności oraz uzyskanie wiedzy na temat najlepszych praktyk naukowych opartych na danych stosowanych w wiodących dyscyplinach;

powiększenia bazy użytkowników ze świata nauki korzystających z europejskiej chmury dla otwartej nauki o naukowców i innowatorów ze wszystkich dyscyplin i państw członkowskich, a także z krajów partnerskich i globalnych inicjatyw, tak aby mogli wnieść wkład w doskonalenie i dzielić się korzyściami uzyskanymi dzięki tej inicjatywie.

Inicjatywa ta wzmocni inne działania w zakresie otwartej nauki, do których podjęcia wzywała Rada i Parlament Europejski, a także działania w kontekście przyszłej agendy politycznej Komisji dotyczącej otwartej nauki. Inicjatywa będzie sprzyjać najlepszym praktykom dotyczącym możliwości znajdowania i dostępności danych oraz ułatwi uznawanie i wynagradzanie umiejętności naukowców w zakresie danych; umożliwi również łatwiejsze powielanie wyników i ograniczenie utraty danych, np. dotyczących badań klinicznych (rzetelność badawcza); przyczyni się do dopracowania modelu finansowania w zakresie wytwarzania i zabezpieczania danych, zredukuje występowanie zjawiska pogoni za rentą i ugruntuje rynek innowacyjnych usług badawczych (takich jak np. zaawansowana eksploracja tekstów i danych). Inicjatywa może także pomóc w rozwiązaniu kwestii kontroli danych i ochrony danych osobowych. Komisja przeprowadzi konsultacje z zainteresowanymi stronami i wraz z podmiotami zajmującymi się badaniami i rozwojem zajmie się koniecznością wdrażania wytycznych w obszarze nauki z uwzględnieniem polityki i prawa Unii w zakresie ochrony danych, a także koniecznością zapewnienia, by już w fazie projektowania inicjatywy wdrażano zasady prawne najwcześniej, jak to możliwe.

Działania Termin Wspólnie z globalnymi partnerami w dziedzinie polityki i badań Komisja będzie rozwijać współpracę i tworzyć równe warunki działania w zakresie udostępniania danych naukowych i nauki opartej na danych. Od 2016 r. Komisja wykorzysta programy prac „Horyzont 2020”, aby zapewnić finansowanie na rzecz zintegrowania i skonsolidowania platform e-infrastruktury, połączyć istniejące infrastruktury badawcze i chmury do celów naukowych oraz wesprzeć rozwój opartych na chmurze usług dla otwartej nauki. Od 2016 r. Komisja ustanowi otwarty dostęp do wyników badań naukowych jako domyślną opcję, jednocześnie zachowując możliwość wycofania się, w odniesieniu do wszystkich nowych projektów programu „Horyzont 2020”. Od 2017 r. Komisja dokona przeglądu zalecenia Komisji z 2012 r. w sprawie dostępu do informacji naukowej oraz jej ochrony, aby zachęcać do udostępniania danych naukowych i do tworzenia programów zachęt, systemów nagród oraz programów kształcenia i szkolenia dla naukowców i przedsiębiorców w zakresie udostępniania danych, w ścisłym powiązaniu z inicjatywą w obszarze jednolitego rynku cyfrowego dotyczącą swobodnego przepływu danych. Od 2017 r. Komisja będzie współpracować z państwami członkowskimi w celu połączenia priorytetowych europejskich infrastruktur badawczych z europejską chmurą dla otwartej nauki. Od 2017 r. Wraz z zainteresowanymi stronami i odpowiednimi globalnymi inicjatywami Komisja podejmie prace nad planem działania dotyczącym interoperacyjności danych naukowych, w tym metadanych, specyfikacji i certyfikacji. Do końca 2017 r.

2.Europejska infrastruktura danych