Dekada polskiego Internetu w nauce



Podobne dokumenty
Sieć PIONIER i sieci miejskie Warsztaty

ZASTOSOWANIA FIZYKI W BIOLOGII I MEDYCYNIE Specjalność: Projektowanie molekularne i bioinformatyka. 2-letnie studia II stopnia (magisterskie)

Program Obliczeń Wielkich Wyzwań Nauki i Techniki (POWIEW)

ZASTOSOWANIA FIZYKI W BIOLOGII I MEDYCYNIE Specjalność: Projektowanie molekularne i bioinformatyka. 3-letnie studia I stopnia (licencjackie)

Lista rankingowa/suplement/korekta* Dla projektów o wartości wydatków kwalifikowanych co najmniej 15 mln PLN

PLGrid: informatyczne usługi i narzędzia wsparcia w nauce

Wzorcowe efekty kształcenia dla kierunku studiów biotechnologia studia pierwszego stopnia profil ogólnoakademicki

Na podstawie 6 ust. 1 oraz 10 ust. 1 Regulaminu Organizacyjnego ACK Cyfronet AGH z dnia 28 kwietnia 2005 roku zarządzam co następuje:

Kierunek Informatyka stosowana Studia stacjonarne Studia pierwszego stopnia

Działanie 2.3: Inwestycje związane z rozwojem infrastruktury informatycznej nauki

Efekt kształcenia. Ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną w zakresie algorytmów i ich złożoności obliczeniowej.

Infrastruktura PLGrid

Dyrektor ACK Cyfronet AGH. z dnia 2 października 2017 roku w sprawie zmian organizacyjnych

USŁUGI HIGH PERFORMANCE COMPUTING (HPC) DLA FIRM. Juliusz Pukacki,PCSS

Odniesienie do efektów kształcenia dla obszaru nauk EFEKTY KSZTAŁCENIA Symbol

KIERUNKOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA

DLA SEKTORA INFORMATYCZNEGO W POLSCE

Transformacja wiedzy w budowie i eksploatacji maszyn

1/2019/2020 j. polski. 2/2019/2020 j. angielski. 3/2019/2020 j. niemiecki. 4/2019/2020 wiedza o kulturze. 5/2019/2020 historia

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej przyznanych Polsce w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, Priorytet II,

Projektowanie informatycznych systemów zarządzania produkcją

Kierunek:Informatyka- - inż., rok I specjalność: Grafika komputerowa

Komunikacja naukowa, otwartość i współpraca na portalach społecznościowych

Infrastruktura PLGrid Nowa jakość usług informatycznych w służbie nauki

EFEKTY KSZTAŁCENIA DLA KIERUNKU STUDIÓW

IMP PAN. Zaplecze obliczeniowe Centrum Zaawansowanych Technologii AERONET. Dolina Lotnicza

Informatyzacja administracji publicznej w Polsce w świetle polityki społeczeństwa informacyjnego UE

Infrastruktura PLGrid Nowa jakość usług informatycznych dla Polskiej Nauki

PROGRAM KSZTAŁCENIA NA STUDIACH III STOPNIA Informatyka (nazwa kierunku)

KIERUNKOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA

Tabela odniesień efektów kierunkowych do efektów obszarowych (tabele odniesień efektów kształcenia)

Wirtualna Biblioteka Nauki

Dlaczego warto podjąć studia na WETI PG na kierunku inŝynieria biomedyczna

Narzędzia Informatyki w biznesie

Efekty kształcenia dla kierunku studiów INFORMATYKA, Absolwent studiów I stopnia kierunku Informatyka WIEDZA

Instytut Informatyki, PWSZ w Nysie Kierunek: Informatyka Specjalność: Systemy i sieci komputerowe, SSK studia stacjonarne Rok 2012/2013

Infrastruktura PLGrid Nowa jakość usług informatycznych w służbie nauki

Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu

Nowe aplikacje i usługi w środowisku Grid

ZASTOSOWANIA FIZYKI W BIOLOGII I MEDYCYNIE Specjalność: Biofizyka molekularna. 3-letnie studia I stopnia (licencjackie)

Rola polskich bibliotek cyfrowych w zapewnianiu otwartego dostępu

Ramowy Program Specjalizacji MODELOWANIE MATEMATYCZNE i KOMPUTEROWE PROCESÓW FIZYCZNYCH Studia Specjalistyczne (III etap)

Kierunek:Informatyka- - inż., rok I specjalność: Grafika komputerowa

Infrastruktura PLGrid dla młodych naukowców

Tygodniowy plan zajęć lekcyjnych rok szkolny 2015/2016 semestr II

Czwarte warsztaty Biblioteki cyfrowe dzień 1. Poznań 12 listopada 2007 r.

Koncepcja wirtualnej pracowni GIS w oparciu o oprogramowanie open source

Obowiązkowy A. Przedmioty kształcenia ogólnego 1 Etykieta w życiu publicznym wykład 9 zaliczenie tak 1 B. Przedmioty podstawowe

PROGRAM SEMINARIUM ZAKOPANE czwartek, 2 grudnia 2010 r. Sesja przedpołudniowa. Otwarcie seminarium Prof. dr hab. inż. Tadeusz Czachórski

RAMOWY PROGRAM STUDIÓW Interdyscyplinarnych Środowiskowych Studiów Doktoranckich KNOW z obszaru Biotechnologii i Nanotechnologii BioTechNan

PROGRAM STUDIÓW WYŻSZYCH ROZPOCZYNAJĄCYCH SIĘ W ROKU AKADEMICKIM 2010/2011. Wydział Matematyczno-Fizyczno-Techniczny

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Architektury i protokoły dla budowania systemów wiedzy - zadania PCSS w projekcie SYNAT

RAMOWY PROGRAM STUDIÓW Interdyscyplinarnych Środowiskowych Studiów Doktoranckich KNOW z obszaru Biotechnologii i Nanotechnologii BioTechNan

Zdalne monitorowanie i zarządzanie urządzeniami sieciowymi

Rozwój polskich bibliotek cyfrowych. Tomasz Parkoła Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe

Dwuletnie studia indywidualne II stopnia na kierunku fizyka, specjalność Metody fizyki w ekonomii (ekonofizyka)

Nazwa przedmiotu. 1 Matematyka. 2 Fizyka. 3 Informatyka. 4 Rysunek techniczny. 12 Język angielski. 14 Podstawy elektroniki. 15 Architektura komputerów

Andrzej Syguła Wirtualne Wyspy Wiedzy. E-learning jako nowa forma kształcenia

Plan studiów dla kierunku:

PLAN STUDIÓW. efekty kształcenia

PROGRAM STUDIÓW WYŻSZYCH ROZPOCZYNAJĄCYCH SIĘ W ROKU AKADEMICKIM 2010/2011. Wydział Matematyczno-Fizyczno-Techniczny

Nazwa przedmiotu. Załącznik nr 1 do Uchwały nr 70/2016/2017 Rady Wydziału Elektrycznego Politechniki Częstochowskiej z dnia r.

Wirtualizacja zasobów IPv6 w projekcie IIP

Usługi przechowywania danych KMD/PLATON-U4 dla bibliotek cyfrowych. Maciej Brzeźniak, Norbert Meyer, Rafał Mikołajczak, Maciej Stroiński

Oferta świadczenia pomocy prawnej dla Zdalny dostęp do dokumentów

LIDERZY DATA SCIENCE CENTRUM TECHNOLOGII ICM CENTRUM TECHNOLOGII ICM ICM UW TO NAJNOWOCZEŚNIEJSZY OŚRODEK DATA SCIENCE W EUROPIE ŚRODKOWEJ.

STUDIA I STOPNIA NA KIERUNKU ZASTOSOWANIA FIZYKI W BIOLOGII I MEDYCYNIE. specjalność Biofizyka molekularna

Okręgowa Komisja Egzaminacyjna w Krakowie 1

Efekty kształcenia dla kierunku studiów GEOINFORMATYKA studia pierwszego stopnia - profil praktyczny

Techniki CAx. dr inż. Michał Michna. Politechnika Gdańska

KIERUNKOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA

DZIAŁ I OZNACZENIE INSTYTUTU

Podsumowanie wyników ankiety

PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA

System komputerowy. Sprzęt. System komputerowy. Oprogramowanie

Od e-podręczników do edukacji przyszłości

Informatyka w medycynie Punkt widzenia kardiologa

zakładane efekty kształcenia

Przygotowanie użytkownika biblioteki akademickiej do korzystania z zasobów wiedzy na przykładzie bazy PEDAGOG

Prezentacja wstępna. Warsztaty Usługa powszechnej archiwizacji. Norbert Meyer, PCSS

Kierunek: INFORMATYKA Specjalność PROJEKTOWANIE SYSTEMÓW INFORMATYCZNYCH I SIECI KOMPUTEROWYCH

Wymagania ogólne. Załącznik nr 1 do Uchwały nr 42 Rady WMiI z dnia 13 czerwca 2017 roku

Id: B28-41F7-A3EF-E67F59287B24. Projekt Strona 1

Kierunek:Informatyka- - inż., rok I specjalność: Grafika komputerowa i multimedia

Kierunek: INFORMATYKA Specjalność: TECHNIKI MULTIMEDIALNE

II Wydział Lekarski z Oddziałem Anglojęzycznym Kierunek: BIOMEDYCYNA Poziom studiów: pierwszy stopień Profil: Praktyczny SEMESTR I

MAREK NIEZGÓDKA ICM, UNIWERSYTET WARSZAWSKI

Laboratorium Wirtualne

Załącznik nr 2 do Zarządzenia nr 72/2008 Rektora UŚ z dnia 20 listopada 2008 r.

Przetwarzanie i zabezpieczenie danych w zewnętrznym DATA CENTER

Uchwała nr 85/2017 z dnia 30 maja 2017 r. Senatu Uniwersytetu Medycznego w Łodzi

Jak Big Data rewolucjonizuje naukę oraz współpracę centrów badawczych z biznesem?

Każdy system GIS składa się z: - danych - sprzętu komputerowego - oprogramowania - twórców i użytkowników

Klaster obliczeniowy

Mateusz Kurleto NEOTERIC. Analiza projektu B2B Kielce, 18 października 2012

Zagadnienia egzaminacyjne INFORMATYKA. Stacjonarne. I-go stopnia. (INT) Inżynieria internetowa STOPIEŃ STUDIÓW TYP STUDIÓW SPECJALNOŚĆ

Budowa uniwersalnej architektury dla Laboratorium Wirtualnego

Proporcje podziału godzin na poszczególne bloki. Tematyka lekcji. Rok I. Liczba godzin. Blok

1 8: systemy operacyjne (GR1) 5 sieci komputerowe 8 język niemiecki 9 religia

Transkrypt:

Dekada polskiego Internetu w nauce Bogdan Lesyng Internet wywarł olbrzymi wpływ na przyspieszenie procesów globalizacji w wielu obszarach zjawisk społecznych, kulturowych, ekonomicznych oraz w nauce. Prawdziwa nauka miała zawsze międzynarodowy charakter, co zapewniało jej wysoką jakość. Internet przyspieszył i pogłębił proces integracji badań prowadzonych przez międzynarodowe zespoły. Należy tutaj przypomnieć, o czym nie wszyscy pamiętają, że technologia Internetu narodziła się w CERN-ie - można powiedzieć, że narodziła się na zamówienie złożonych projektów badawczych w dziedzinie fizyki wysokich energii realizowanych przez duże, międzynarodowe zespoły. Internet w szczególności pozwolił na znacznie bardziej efektywną komunikację zarówno między pracownikami naukowymi jak i całymi zespołami badawczymi oraz na efektywniejsze podejmowanie decyzji w kierowaniu zespołami. W chwili obecnej możliwości stwarzane przez technologie internetowe, począwszy od najprostszej poczty komputerowej, poprzez listy dyskusyjne, wideokonferencje i zaawansowane serwisy GRID-owe, o czym będziemy jeszcze mówić, są lub stają się elementem codziennej pracy badacza. Rys. 1 zwraca uwagę na najbardziej istotne zalety wykorzystania Internetu w prowadzeniu badań naukowych. Wykorzystanie Internetu pozwoliło na stosunkowo łatwe, z technicznego punktu widzenia, i tanie upowszechnianie badań naukowych. W Polsce od 5 lat organizowany jest Festiwal Nauki. Przykładowo, w końcu września 2001 r. w Warszawie w ramach Festiwalu organizowanych jest około 400 imprez naukowych adresowanych do całego społeczeństwa oraz 115 lekcji dla młodzieży szkolnej (rys.2). Festiwal od strony administracyjnej oraz organizacyjnej do poziomu wydziałów i/lub instytutów naukowych obsługują jedynie trzy osoby: dyrektor i sekretarz Festiwalu oraz przewodniczący Rady Programowej. Bez Internetu takie przedsięwzięcie nie mogłoby być realizowane operacyjnie przez tak małą grupę osób. Wydarzenia festiwalowe i niektóre prezentacje są dokumentowane na serwerze WWW o adresie: http://www.icm.edu.pl/festiwal/. W chwili obecnej portale internetowe są podstawowym standardem udostępniania różnorodnych usług lub przekazywania określonych informacji. Gdybym zapytał Państwa, jaki był pierwszy w Polsce bardzo popularny portal (wtedy kiedy to pojęcie nie istniało

jeszcze w języku polskim) (rys.3), wielu z Państwa mogłoby mieć kłopoty z odpowiedzią. Czas technologii internetowych tak szybko płynie! Dla ułatwienia mogę dodać, że było to depozytorium bardzo wielu popularnych zasobów informacyjnych o charakterze naukowym, oprogramowania typu public domain, oraz fizycznym miejscem lokalizacji jedynej w tamtych czasach polskiej przeszukiwarki internetowej Infoseek. To był SunSite (rys.4). Należy również dodać, że SunSite był przez pewien czas wykorzystywany jako pierwszy w Polsce serwer W3cache serwer tymczasowego przechowywania przesyłanych z zagranicy zbiorów, w celu minimalizacji międzynarodowego ruchu internetowego. Twórcą serwerów SunSite oraz W3cache był Wojciech Sylwestrzak z Interdyscyplinarnego Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego Uniwersytetu Warszawskiego (ICM). Nie byłoby nowej jakości w prowadzonych w Polsce badań w dziedzinie nauk obliczeniowych i informacyjnych oraz modelowania matematycznego i komputerowego, gdyby nie centra komputerów dużej mocy. Komitet Badań Naukowych ufundował 5 takich centrów w Polsce - trzy większe: w Krakowie (CYFRONET), Poznaniu (PCSS) i Warszawie (ICM) oraz dwa mniejsze w Gdańsku (TASK) i Wrocławiu (WCSS). W centrach tych realizowanych jest kilkaset projektów przez grupy badawcze z całego kraju (rys.5). Centra, połączone są poprzez sieci POL-34 oraz NASK, wykorzystują również innych operatorów. Centra KDM dostarczają zarówno mocy obliczeniowych jak i licencjonowanego oprogramowania w różnorodnych dziedzinach nauk przyrodniczych i obliczeniowych. Nazwa komputery dużej mocy jest nieco na wyrost. W skali europejskiej i światowej są to jeszcze stosunkowo małe centra, jednak różnorodność architektur komputerowych (CRAY, IBM, SG, NEC, SUN) pozwala na stosunkowo wygodne prowadzenie badań wymagających specyficznego sprzętu obliczeniowego. Istnieje poza tym szereg lokalnych uczelnianych centrów komputerowych i/lub grup badawczych dysponujących laboratoriami komputerowymi, w których realizowane są prace naukowe na dobrym europejskim poziomie. Wyróżniające się instytucje wymienione są również na rys.5. Zdarza się, chociaż jest już to zjawisko coraz rzadsze, że kwestionuje się celowość prowadzenia badań naukowych z wykorzystaniem metod obliczeniowych i symulacyjnych. Chciałbym zatem zwrócić uwagę, że celem tego typu badań naukowych jest przede wszystkim pełniejsze zrozumienie złożonych układów i procesów w fizyce, chemii, biologii czy ekonomii. Bez zaawansowanych technik symulacyjnych postęp w tych dziedzinach byłby niemożliwy. Rys. 6 obrazuje dyskutowany problem.

Przykładem wartościowego projektu, wykorzystującego nietrywialną fizykę atmosfery oraz metody obliczeniowe, jest projekt numerycznych prognoz pogody realizowany w ICM (rys.7). Inne przykłady pochodzą np. z klasycznej i kwantowej teorii układu wielu ciał czy modeli hydrodynamicznych astrofizyki (rys.8). Rys 9 przedstawia przybliżoną statystykę obciążania komputerów w centrach KDM na realizację projektów badawczych w określonych dziedzinach nauki. Najbardziej obciążające czasowo obliczenia realizowane są w dziedzinie chemii kwantowej (około 36 %). Istotną rolę w realizacji badań naukowych z wykorzystaniem dostępnych poprzez Internet serwerów zasobów informacyjnych odgrywają naukowe bazy danych. Przegląd zasobów informacyjnych zawarty jest m.in. w wydawnictwach TASK-u, zawierających materiały konferencyjne poświęcone naukowym bazom danych (rys. 10). W TASK-u została stworzona wartościowa baza danych o dostępnych w Polsce bazach, mówiąc w skrócie baza baz. W Polsce największe zasoby informacyjne i obliczeniowe, w szczególności różnorodne bazy danych, stanowiące podstawę tworzonej naukowej biblioteki wirtualnej i krajowe licencje oprogramowania, zlokalizowane są w ICM (rys.11). W szczególności ICM zapewnia dostęp zarówno lokalny jak i sieciowy do takich aplikacji jak Advanced Visualization System (AVS), Molecular Simulation (MSI), TRIPOS oraz do baz danych chemicznych i fizykochemicznych Beilsten/Gmelin. I tak MSI jest biblioteką przeszło 200 pakietów symulacji w dziedzinie molekularnego modelowania i/lub projektowania układów biomolekularnych oraz materiałowych, optoelektroniki, fizyki polimerów, przejść fazowych, itd. W bazie Beilstein można przykładowo znaleźć przepis realizacji jednej z kilkudziesięciu milionów opisanych w literaturze reakcji chemicznych. Istotną wartość naukową mają dostępne sieciowo genetyczne bazy danych znajdujące się w Instytucie Biochemii i Biofizyki PAN w Warszawie, który jest jednym z węzłów EMBnet-u (European Molecular Biology Network), rys.12 i 13. Kopie (mirrors) genetycznych baz zawierają m.in. sekwencje ludzkiego genomu oraz innych organizmów, jak również biblioteki programów do analizy sekwencji kwasów nukleinowych (nośników informacji genetycznej) i białek (rys. 14). Nie trzeba przekonywać o ważności i wartości tego rodzaju zasobów informacyjnych. Sekwencje białek, czyli kolejność aminokwasów w genach białek, zawierają informację o strukturze przestrzennej tych białek (rys.15). Przewidywanie dokładnej,

trójwymiarowej struktury białek, od której tylko krok do praktycznych zastosowań, np. projektowania leków, jest jednym z wyzwań współczesnej biologii i biofizyki molekularnej oraz bioinformatyki. Objętość genetycznych baz danych rośnie w chwili obecnej wykładniczo (rys. 16) i proces ten potrwa jeszcze przynajmniej kilkanaście lat. Przechowywanie tak dużych zbiorów informacyjnych oraz techniczne aspekty związane z ich analizą w rozproszonym środowisku sieciowym w skali Europy i całego świata będzie jednym z wyzwań współczesnej informatyki stosowanej. Projektem o znaczeniu strategicznym z punktu widzenia rozwoju nauki i technologii w Polsce jest wspomniana już cyfrowa/wirtualna biblioteka nauki rozwijana głównie w ICM we współpracy z Biblioteką Uniwersytetu Warszawskiego oraz w znacznie mniejszej skali w innych centrach KDM (rys.17). Poza bibliotekami oprogramowania i bazami danych bardzo istotnym elementem przyszłej biblioteki są cyfrowe, pełnotekstowe wersje czasopism naukowych. Dostęp sieciowy do wirtualnej biblioteki przez każdego pracownika naukowego w Polsce jest celem, który technicznie może być zrealizowany w bardzo krótkim czasie. Jedynym istotnym ograniczeniem jest finansowanie tego projektu przez KBN, szczególnie dotyczy to funduszy na odpowiednie zakupy licencyjne. Poza wymienionymi już zasobami informacyjnymi na uwagę zasługuje dostępny w ICM przez Internet Science Citation Index z abstraktami oraz bazy abstraktów czasopism biomolekularnych i biomedycznych (MEDLINE) oraz fizyki, chemii i nauk technicznych (INSPEC). Korzystanie z baz danych staje się coraz bardziej popularne i systematycznie wzrasta. Przykład statystyki wykorzystania niektórych baz przedstawia rys. 18. Rysunki 19 i 20 zawierają dodatkowe informacje dotyczące aktualnego stanu rozwijanej biblioteki oraz plany na przyszłość. Więcej na ten temat na serwerze ICM: http://www.icm.edu.pl/. Większość przyszłych serwisów sieciowych oraz zdalnego przetwarzania, w szczególności tych realizowanych na rzecz środowiska naukowego, będzie miała miejsce w rozległych sieciach europejskich i światowych w technologii GRID-owej (rys.21). W pewnym uproszczeniu technologie GRID-owe mają doprowadzić do takiej sytuacji, że użytkownik Internetu, w szczególności pracownik naukowy, będzie miał dostęp do dedykowanych zasobów zlokalizowanych w innych centrach, tak jakby były one zlokalizowane na jego lokalnym komputerze - pod stołem. Będzie mógł również przetwarzać dane z wykorzystaniem rozproszonych w Europie zasobów obliczeniowych, sterując procesem obliczeniowej z centralnej konsoli swojej lokalnej stacji roboczej. Do tego celu potrzebne

jest złożone środowisko sieciowe realizujące przyjęte przez wszystkich użytkowników odpowiednie standardy komunikacyjne oraz protokóły bezpiecznego dostępu do danych i ich transferu. Nietrywialnym problemem jest też odpowiednio zunifikowany system rozliczeń finansowych za wzajemnie świadczone usługi przez centra tworzące odpowiednie konsorcja GRID-owe. Przybliżona, logiczna struktura typowego GRID-u przedstawiona jest na rys.22. Rysunki 23-25 przedstawiają stan europejskich projektów GRID-owych realizowanych lub będących w trakcie tworzenia z udziałem polskich instytucji naukowych (stan na koniec roku 2001). Jeżeli chodzi o GRID-owe środowiska sieciowe, w ramach których realizowanych jest większość projektów, to należy wymienić tutaj amerykański GLOBUS oraz niemiecki UNICOR. Rozwijane są również systemy interfejsów, pozwalające na pracę w jednym systemie i pozwalające na dostęp do zasobów w drugim systemie. Na uwagę zasługuje inicjatywa Argonne National Laboratory oraz firmy IBM stworzenia standardów, jakie mają spełniać przyszłe, rozszerzone środowiska GRID-owe. Należy podkreślić, że rozwój nauk w obszarze fizyki wysokich energii, astrofizyki, biologii molekularnej, w tym genomiki i proteomiki, będzie silnie zależał od rozwoju nowoczesnego Internetu, który w warstwie logicznej będzie realizował nowoczesne rozwiązania GRID-owe, wykraczające znacznie poza dotychczasowe technologie WWW. Zaangażowanie polskich instytucji naukowych w rozwój tych rozwiązań jest w pełni zadowalający. Jedynym ograniczeniem, jak zwykle, mogą być ograniczenia finansowe, ale to jest już inna historia.