大數(shù)據(jù)與科研信息化的關(guān)系

大數(shù)據(jù)與科研信息化的關(guān)系

閻保平中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心研究員，總工程師

大數(shù)據(jù)與科研信息化的關(guān)系，在四個(gè)方面問(wèn)題上值得探討。第一，在信息化社會(huì)里，科研信息化本質(zhì)就是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究。第二，信息化的整個(gè)科研活動(dòng)，呈現(xiàn)的是以科學(xué)數(shù)據(jù)為生命周期的過(guò)程，包含了從數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，以及數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，到最終的數(shù)據(jù)的可視化展示等等過(guò)程。這個(gè)過(guò)程是周而復(fù)始不斷深化的過(guò)程，涉及到大量的信息技術(shù)問(wèn)題。第三，以前的科學(xué)家們?cè)诳蒲鞋F(xiàn)場(chǎng)做研究，現(xiàn)在則通過(guò)大量的數(shù)據(jù)獲取來(lái)分析數(shù)據(jù)，最后分析數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的形態(tài)。

在國(guó)家發(fā)改委“下一代互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目”的支持下，中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心的e-Science團(tuán)隊(duì)與中科院蘭州寒區(qū)旱區(qū)研究所科學(xué)家們合作，建立了中國(guó)第二大內(nèi)陸河——黑河流域的上游、中游、下游的生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，僅2013年8 月份一個(gè)月就收集了3.4 萬(wàn)億條數(shù)據(jù)，這在以前是不可想象的。如何處理和分析這些數(shù)據(jù)？如何通過(guò)這些數(shù)據(jù)看科學(xué)問(wèn)題？因此，數(shù)據(jù)的可視化和數(shù)據(jù)的分析、展示成為一個(gè)重要的方面。

第四，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，信息科學(xué)和其它學(xué)科的交叉與融合，導(dǎo)致新的學(xué)科——“數(shù)據(jù)科學(xué)”的提出。數(shù)據(jù)科學(xué)是一種新的數(shù)據(jù)計(jì)算理論體系，既涉及到傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)理論和方法，又包含了計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)與方法，如數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的挖掘、數(shù)據(jù)的分析、數(shù)據(jù)的展示等等。數(shù)據(jù)科學(xué)作為近年來(lái)倍受關(guān)注的熱點(diǎn)學(xué)科，不僅可成為解決當(dāng)代科學(xué)研究中面臨的大數(shù)據(jù)困惑的基礎(chǔ)理論、方法和手段，而且在科研信息化的深入實(shí)踐中逐步建立起更加完善的數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)科體系。

我們正在面臨來(lái)自科研人員和應(yīng)用需求的重大挑戰(zhàn)和考驗(yàn)，如何用數(shù)據(jù)幫助科學(xué)家從事科學(xué)研究。早在青海湖科研信息化應(yīng)用項(xiàng)目中，IT同事曾戲言:我們跑野外，科學(xué)家們可在屋里敲鍵盤。近兩三年，我們的科研信息化工作已擴(kuò)展到若干國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。如，鄱陽(yáng)湖生態(tài)保護(hù)，臥龍生態(tài)保護(hù)區(qū)，呼倫貝爾的達(dá)賚湖生態(tài)保護(hù)，以及三江源自然生態(tài)保護(hù)區(qū)，昆明動(dòng)物所的無(wú)量山黑冠長(zhǎng)臂猿監(jiān)測(cè)等。青海湖的模式和方式已經(jīng)成熟，因此，其他保護(hù)區(qū)接受起來(lái)非常容易。對(duì)科研信息化的需求，不僅僅是科技界的需求，也是很多保護(hù)區(qū)在一線工作的需求，能夠幫助推動(dòng)生態(tài)的保護(hù)，生態(tài)的科研和生物多樣性的工作。

在此過(guò)程中，推進(jìn)科研信息化在野外臺(tái)站、保護(hù)區(qū)工作，很重要的一個(gè)轉(zhuǎn)變就是自身的轉(zhuǎn)變，用需求來(lái)推動(dòng)我們的工作，用數(shù)據(jù)來(lái)幫助科學(xué)家們，助力保護(hù)區(qū)做好生態(tài)的保護(hù)和科研工作。

（本文整理自閻保平研究員在“第三屆中國(guó)科研信息化發(fā)展研討會(huì)”上的演講）

國(guó)際高速教育科研網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

世界各國(guó)在高速網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)方面成績(jī)卓著，數(shù)據(jù)傳輸能力和傳輸速度大幅提升。同時(shí)，各國(guó)還在不斷增加投入，以便將網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力提升到新的高度。

2012 年5 月，歐洲Infinera 公司和Imtech 公司贏得了歐洲科研網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商DANTE 為期四年的訂單，將在泛歐科研教育網(wǎng)（GéANT）中部署先進(jìn)傳輸設(shè)備和轉(zhuǎn)換平臺(tái)，全面升級(jí)長(zhǎng)達(dá)5 萬(wàn)公里的GéANT骨干網(wǎng)，支持GéANT核心網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)最高達(dá)2 Tbps 的傳輸能力，使歐洲4000 萬(wàn)科研人員和數(shù)百萬(wàn)學(xué)生從中受益。在不久的將來(lái)，太比特（Tbps）網(wǎng)絡(luò)有望得到全面部署。

美國(guó)政府則投資了6200 萬(wàn)美元啟動(dòng)“先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃（AdvancedNetworking Intiative，ANI）”，擬建設(shè)100 Gbps 網(wǎng)絡(luò)來(lái)支持大數(shù)據(jù)傳輸。ANI 計(jì)劃的核心是由美國(guó)能源部“能源科學(xué)網(wǎng)”（ESnet）和Internet2 協(xié)會(huì)合作研制的，目前連接著美國(guó)“國(guó)家能源研究計(jì)算中心”、“阿貢領(lǐng)先計(jì)算中心”和“橡樹嶺領(lǐng)先計(jì)算中心”的100 Gbps測(cè)試網(wǎng)絡(luò)。

美國(guó)鹽湖城舉行的2012 年全球超級(jí)計(jì)算大會(huì)上，由美國(guó)、加拿大的物理學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家和網(wǎng)絡(luò)工程師領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了339 Gbps 的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸記錄。

此外，科學(xué)家們還在加拿大維多利亞市與美國(guó)鹽湖城之間的一條單鏈路上實(shí)現(xiàn)了187 Gbps 的雙向數(shù)據(jù)傳輸速率，同樣打破了世界紀(jì)錄。這些成果為數(shù)據(jù)密集型科學(xué)的發(fā)展鋪平了道路。

（來(lái)自中國(guó)科研信息化藍(lán)皮書2013）

未來(lái)五年韓國(guó)將投入85億美元研究開(kāi)發(fā)ICT十大技術(shù)

韓國(guó)未來(lái)創(chuàng)造科學(xué)部近期表示，政府已制定“ICT研發(fā)中長(zhǎng)期戰(zhàn)略”（ICT WAVE），未來(lái)五年間將投入85億美元重點(diǎn)研發(fā)ICT十大技術(shù)，創(chuàng)造18萬(wàn)個(gè)工作崗位和77億美元的附加值，實(shí)現(xiàn)129億美元的生產(chǎn)效果。

研發(fā)投入重點(diǎn)領(lǐng)域涉及數(shù)字內(nèi)容、平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備終端和信息保護(hù)五個(gè)領(lǐng)域。下設(shè)十大重點(diǎn)推進(jìn)項(xiàng)目，分別是全息照片（hologram）、數(shù)字內(nèi)容2.0、大數(shù)據(jù)云服務(wù)、智能軟件、物聯(lián)網(wǎng)、第五代移動(dòng)通信、智能網(wǎng)絡(luò)、感知手機(jī)終端、智能型ICT融合模塊和網(wǎng)絡(luò)攻擊應(yīng)對(duì)技術(shù)等。

（來(lái)自korea.net）