Наука, в особенности техническая, принимала первейшее участие в развитии компьютерной техники и сетей. Однако какое влияние могут оказать компьютеры и в особенности компьютерные сети на развитие науки в перспективе?
- Интернет-данные как фактор научного познания
С развитием компьютерной техники и информационных глобальных сетей поток информации стремительно нарастал. В 2011 г. объёмы данных, хранимых по всему миру на цифровых носителях, превысили 1800 экзабайт, что в 10 раз больше, чем в 2006 г.
Научно-исследовательскую деятельность в настоящее время всё больше следует рассматривать в прямой зависимости от эффективного доступа к общим цифровым научным данным. Для научных исследований это дает следующие преимущества:
- Возможность хранения и систематизирования данных на базе систем управления базами данных (СУБД), являющихся доступными из любой точки Земли. Создание объединённых СУБД позволяет решить проблему структурирования данных, расширяющего перспективы для научных исследований.
- Нарастание потока интернет-данных делает процесс обработки всё более трудоёмким даже при усилении вычислительных мощностей. Объединение и интеграция этих мощностей, распараллеливание вычислительных процессов между машинами посредством сетей дает возможность решить проблему.
- Поиск интернет-данных также является перспективным направлением по сравнению с традиционным сбором данных, которые могут быть географически распределены неравномерно и удалены друг от друга.
- Области научных исследований с широким использованием компьютерных сетей
Интернет как коммуникативная среда.
Генерируемый в Интернете поток информации охватывает весь земной шар и по оценкам экспертов составляет до 522 экзабайт в год и продолжает расти. В настоящее время существует несколько проектов по изучению жизни научных сообществ в интернет-среде. Например, проект «Корнелл» был создан как научно-исследовательская лаборатория социальных наук в среде интернет. Его базы данных включают в себя архив из 40 миллиардов веб-страниц и 200 терабайт социальных исследований .
Научные проекты, генерирующие сверхбольшие объёмы данных.
В настоящее время существует ряд научных проектов, которые не могут обойтись без специальных глобальных научных сетей в связи с удалённым управлением технической базой или же широким распределением научного оборудования. Примером последнего могут быть арктические автономные метеостанции.
Другой стороной является генерация сверхбольших объёмов данных, которые надо переслать, систематизировать и обработать. Примерами таких проектов являются:
- Большой Адронный Коллайдер.
Столкновения частиц фиксируются в детекторах коллайдера миллионами датчиков, при этом генерируются огромные массивы данных. Детекторы БАК должны быть способны зафиксировать «портрет» события, определив траектории частиц, их типы, заряды, энергию. Объём информации, производимый всеми четырьмя детекторами коллайдера при проведении экспериментов по столкновению ионов тяжёлых металлов, превышает 1 Гбит/с. .
- Радиотелескоп SKA
В этом году начато строительство крупнейшего в истории радиотелескопа SKA (Square Kilometre Array). Ядро телескопа будет состоять из трех тысяч тарелок диаметром 15 метров. Ожидается, что после выхода на полную мощность телескоп SKA будет генерировать более 1 экзабайта информации в день – это в 2 раза больше всего существующего на данный момент интернет-трафика.
- Специальные научные компьютерные сети
Объёмы данных, генерируемые крупнейшими научными проектами, или достигли предела скорости каналов передачи информации, или скоро потребуют от сетей пропускной способности в десятки раз превышающие нынешние стандартные величины.
Сеть GEANT
Это Общеевропейская сеть науки и образования (GÉANT). Она самая большая в Европе, являясь консорциумом национальных научнообразовательных сетей (NRENs) европейских стран. GÉANT объединяет около 50 миллионов пользователей 10000 научных институтов, использует высокоскоростную телекоммуникационную инфраструктуру в различных регионах Европы, обеспечивая эффективное информационное взаимодействие научных организаций и университетов.
Российские научные сети RunNet и RASNET
Корпоративная сеть Российской академии наук объединяет региональные сети отделений и научных центров РАН. Сеть предназначена для организации информационного обмена институтов и подразделений внутри РАН, с российскими и зарубежными научно-образовательными сетями и Интернет .
Очевидно, что интернет является важной и перспективной частью научной жизни и будет становиться для неё всё важнее. Глобальные сети охватывают почти все сферы научной деятельности: и поиск, и генерация, и обработка информации. Более того, существуют сферы научного знания, в которых невозможно обойтись без современных глобальных информационных сетей.
