"Хмарна" наука

Стратегічним завданням української науки, як відомо, є долучення до Європейського дослідницького простору. В процесі виконання цього завдання постає низка дискусійних питань, одне з яких - створення "хмари" для потреб української науки.

У 2017 р. на саміті European Open Science Cloud (EOSC) було прийнято Декларацію EOSC, і, як наслідок, виникла дискусія про створення "Всеукраїнської хмари відкритої науки". Однак, хоч у назві EOSC і є термін "cloud" (з англ.-"хмара"), до класичних "хмар" цю організацію, що перебуває нині на стадії створення, зарахувати не можна. Пропонована стаття ставить за мету визначити основні відмінності між класичною "хмарою" та EOSC і встановити сенс і перспективи реалізації проекту "Всеукраїнської хмари відкритої науки".

Що є "хмара", та в чому сенс її існування?

"Хмара", або "хмарне сховище", - це модель зберігання даних, де цифрові дані сортуються в логічні пули, a фізичне зберігання охоплює кілька серверів (і часто на різних місцях (локаціях). Фізичне середовище "хмари" зазвичай належить хостинговим компаніям, які керують цим середовищем.

У науковій сфері діяльності хмарні технології забезпечують можливість віддаленого доступу до комп'ютерних потужностей із метою проведення обчислювальних операцій та зберігання даних.

Основний мотив використання "хмар" (як у науковому, так і в бізнес-середовищі та виробництві) - зниження витрат на обладнання за рахунок використання зовнішніх комп'ютерних потужностей, об'єднаних у "хмару", що дозволяє організаціям економити ресурси на створення і утримання власної е-інфраструктури та її технічне обслуговування. Особливо актуальне використання "хмар" при реалізації окремого проекту.

"Хмара" є е-інфраструктурою. Е-інфраструктура - це дослідницьке середовище, що підтримує інноваційне отримання, зберігання, управління та інтеграцію даних, їх глибинний аналіз, візуалізацію та інші обчислення, а також інші послуги обробки інформації, які надаються через мережу Інтернет, не обмежуючись рамками однієї інституції. Залежно від основних напрямів застосування потужностей "хмари", вона може бути віднесеною до дослідницьких, соціальних, бізнесових та інших е-інфраструктур. "Хмара", у класичному розумінні цього терміну, є лише засобом для обробки нових даних та зберігання старих.

Створення "хмари" на основі наявних дослідницьких е-інфраструктур України для потреб української науки є актуальним питанням, яке потребує грунтовного вивчення. Наразі в Україні створені потужності Українського національного гріду (УНГ), що використовуються у процесі реалізації окремих європейських дослідницьких проектів. Крім того, вже є досвід співпраці УНГ та окремих наукових установ у зазначеній сфері та перші спроби пілотних проектів створення віртуальних машин для потреб наукової діяльності. Важлива особливість - те, що цю е-інфраструктуру можна буде вільно використовувати і в разі повноцінної інтеграції державної дослідницької інфраструктури до Європейського дослідницького простору (ЄДП) і до EOSC.

European Open Science Cloud (EOSC): сутність, процес становлення та стадія реалізації проекту

Європейський Союз (ЄС) має намір отримати провідні позиції у світі в галузі організації роботи з дослідницькими даними та розвитку наук, які у своїй діяльності даними керуються (data-driven science). Основними шляхами ефективного досягнення цього наміру було визначено: забезпечення дослідників вільним доступом до наявних даних та надання дослідникам ЄС загальнодоступного віртуального середовища із сервісами для обробки даних[1].

З метою реалізації зазначеного наміру розроблено концепцію Відкритої науки (Open Science), що є набором практик, покликаних зробити наукові процеси і результати прозорими та доступними поза межами дослідницької групи. Основний принцип Відкритої науки полягає в тому, що "наукові дані, отримані за рахунок державних коштів, мають бути загальнодоступними"[2]. Також запропоновано створити Європейську хмару відкритої науки (European Open Science Cloud-EOSC)[1] - віртуальне середовище, яке має працювати згідно з концепцією відкритої науки.

Єврокомісія презентовувала своє бачення EOSC у квітні 2016 р. вEuropean Cloud Initiative. Передбачається, що EOSCбуде фундаментальним реалізатором концепції Відкритої науки та цифрової трансформації науки, пропонуючи будь-якому науковцю (одиничній дослідницькій інфраструктурі, консорціуму тощо) можливість доступу та повторного використання всіх дослідницьких даних, які були отримані у процесі досліджень, профінансованих за державний кошт, без обмеження кордонами та науковими дисциплінами[1].

Імплементація проекту EOSC є чітким пріоритетом політики Європейських досліджень та інновацій. Проект підтриманоЄвропейською радою[3] і Європарламентом[4].

Базові принципи імплементації EOSC викладені в ДеклараціїEOSC[5]. Єврокомісія підтримує імплементацію EOSC як федералізованої моделі за рахунок об'єднання наявних європейських дослідницьких інфраструктур (включно з е-інфраструтурами) рамкової програми Horizon 2020 (далі Н2020), таких як проекти і програми ESFRI[5, 7].

Єврокомісія планує і вже забезпечує необхідну фінансову підтримку для імплементації EOSCяк проекту в межах Н2020[6].Сукупний бюджет 2016-2020 рр. становить 600 млн євро[7].

Реалізованим проектом на шляху до створення федерації EOSC є EOSC-hub[8], навколо якого будуватиметься ядро федерації EOSC[7]. EOSC-hub фінансується Н2020 (грантовий договір №777536) та доповнюється внесками European Grid Infrastructure (EGI). EOSC-hub поєднує низку провайдерів із наміром створити дослідницький хаб - одну точку контакту для дослідників та інноваторів.

Задля створення загального каталогу дослідницьких даних, послуг і софту для досліджень та обчислень EOSC-hub залучає провайдерів з EGI, EUDAT CDI, INDIGO DATA CLOUD та інші європейські дослідницькі е-інфраструктури. EOSC-hub тісно співпрацює з GEANT, OPEN-AIRE та EOSC-pilot з метою здійснення відповідних сервісних пропозицій для дослідницьких об'єднань Європи.

Таким чином, EOSC-hub можна розглядати як об'єднання наявних дослідницьких е-інфраструктур у Європі, створене з метою фізичної реалізації проекту федерації EOSC.

Також було запущено пілотну версію EOSC-pilot (Project ID: 739563)[9]. Результати роботи пілотної версії дали підтвердження щодо доцільності реалізації проекту EOSCна міжгалузевому та пан-європейському рівнях.

4 квітня 2017 р. затверджено дорожню карту імплементації EOSC [7], в якій зведено результати консультацій зі стейкхолдерами та країнами-членами, презентованонеобхідні дії, що наразі ведуться, та приблизні терміни їх виконання.З урахуванням усього попереднього досвіду, в т.ч. EOSC-pilot, визначено шість напрямів роботи для імплементації EOSCта терміни виконання поставлених завдань[7].

Розробляються:

архітектури федерації (вирішення питання поточної фрагментації);

управління даними з урахуванням FAIR-підходу (цей підхід полягає в тому, шо дані мають бути такими, які можна знайти-Findable, мати до них доступ-Аccessible, сумістити-Interoperable та повторно використати-Reusable);

каталогізації наявних та розробкою нових послуг для учасників EOSC;

доступу та інтерфейсу (механізм доступу і розробка зовнішнього вигляду точки входу до EOSC);

правила участі для різних активних учасників (країн-членів ЄС, асоційованих країн та ін.) EOSC;

системи управління федерацією.

Отже, EOSC - це федерація, що об'єднуватиме дослідницькі інфраструктури Європи (в т.ч., е-інфраструктури та програми/проекти ESFRI) в єдиний віртуальний науковий простір, де кожному досліднику-члену EOSC (одиничній дослідницькій інфраструктурі, консорціуму тощо) буде надано доступ до:

всіх наразі наявних наукових даних, отриманих за державний кошт, з можливістю їх використання у своїх власних дослідженнях (каталог даних);

до інформації про доступні послуги та потужності дослідницьких е-інфраструктур з можливістю їх використання (каталог маркету сервісів);

до інформації про наявні дослідницькі інфраструктури, про діючі програми та проекти, про консорціуми, що вже існують та створюються, з можливістю долучення і співпраці (каталог дослідницьких інфраструктур).

Дослідник матиме право:

подавати інформацію про ті послуги, які він сам може надавати на базі своїх потужностей (каталог маркету сервісів);

надавати пропозиції своїх власних проектів та здійснювати пошук зацікавлених партнерів у межах федерації (каталог дослідницьких інфраструктур).

Натомість дослідник зобов'язаний:

передавати всі отримані дані в загальний доступ у разі фінансування досліджень за державний кошт (каталог даних).

Таким чином, федерація EOSC як така не може вважатися суто е-інфраструктурою, хоча фізична її реалізація забезпечується саме на базі наявних європейських е-інфраструктур. Це контрастує з баченням EOSC як класичної "хмари", що створюється лише для цифрової обробки наукових даних (обчислення, аналіз, зберігання тощо). EOSC не є "хмарою", у класичному її розумінні.

Переваги та вади створення "Всеукраїнської хмари відкритої науки"

Перш за все, слід відзначити, що однією з основних причин створення EOSC є сучасна фрагментація дослідницьких інфраструктур Європи. Для України така проблема - не настільки гостра. Перелік наукових організацій, що функціонують в Україні у межах однієї галузі науки та ведуть дослідження за схожими спрямуваннями, своєю кількістю значно поступається відповідному переліку організацій країн ЄС. До того ж в Україні вже є організації, які виконують об'єднавчу функцію в межах держави (наприклад, профільні академії наук). Таким чином, актуальність створення "Всеукраїнської хмари відкритої науки" (Ukrainian Open Science Cloud - UOSC) як організації, повністю аналогічної EOSC, для України трохи менша, ніж EOSC для ЄС.

Нижче наведено SWOT-аналіз щодо створення UOSC як організації, аналогічної EOSC.

Таким чином, незважаючи на наявні переваги, у створенні UOSC є низка вад, що мають істотний вплив на євроінтеграційний процес державної дослідницької інфраструктури України.

Які висновки?

1 вересня 2017 р. остаточно набрала чинності Угода про асоціацію між Україною, з однієї сторони, та Європейським Союзом, Європейським співтовариством з атомної енергії і їхніми державами-членами, з іншої сторони. Відповідно до п.2 статті 375 зазначеної угоди, "співробітництво між Сторонами спрямовується на сприяння залученню України до Європейського дослідницького простору".

Для реалізації цього пункту участь українських дослідницьких інфраструктур в EOSC є необхідним заходом фактичного об'єднання з європейськими інфраструктурами в єдиний віртуальний Європейський дослідницький простір.

Оскільки правила вступу до EOSC дослідницьких інфраструктур країн-членів ЄС та для асоційованих країн поки що не сформовані (першу версію заплановано представити на 1 квартал 2019 р. [7]), то встановити рівень залучення державної дослідницької інфраструктури України у федерацію EOSC наразі неможливо.

Однак, у будь-якому випадку, об'єднання здійснюється на основі принципів, зазначених у Декларації EOSC. Одним із її ключових акцентів є готовність визнавати принцип "Відкритої науки": "доступ до даних повинен бути відкритий за замовчуванням для всіх результатів досліджень, що фінансуються з державного бюджету, допускаючи певні обмеження лише у виправданих випадках захисту персональних даних, конфіденційності, прав інтелектуальної власності, національної безпеки і т.п."[5].

Принцип "Відкритої науки" наразі в Україні офіційно не застосовується. Без такого офіційного застосування ні створення UOSC, ні залучення державної дослідницької інфраструктури України у федерацію EOSC відбутися не може.

Посилання:

European Cloud Initiative - Building a competitive data and knowledge economy in Europe

https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/news/communication-european-cloud-initiative-building-competitive-data-and-knowledge-economy-europe

Open Innovation, Open Science, Open to the World - a vision for Europe

https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/news/open-innovation-open-science-open-world-vision-europe

COUNCIL CONCLUSIONS ON THE TRANSITION TOWARDS AN OPEN SCIENCE SYSTEM

http://data.consilium.europa.eu/doc/document/ST-9526-2016-INIT/en/pdf

http://www.europarl.europa.eu/sides/getDoc.do?pubRef=-//EP//TEXT+TA+P8-TA-2017-0052+0+DOC+XML+V0//EN

The EOSC Declaration

https://ec.europa.eu/research/openscience/pdf/eosc_declaration.pdf

https://ec.europa.eu/programmes/horizon2020)

Implementation Roadmap for the European Open Science Cloud

http://ec.europa.eu/research/openscience/pdf/swd_2018_83_f1_staff_working_paper_en.pdf#view=fit&pagemode=none

https://www.eosc-hub.eu)

https://eoscpilot.eu)