52009DC0108

[pic] | EUROOPA ÜHENDUSTE KOMISJON |

Brüssel 5.3.2009

KOM(2009) 108 lõplik

KOMISJONI TEATIS EUROOPA PARLAMENDILE, NÕUKOGULE, EUROOPA MAJANDUS- JA SOTSIAALKOMITEELE NING REGIOONIDE KOMITEELE

E-TEADUSE INFO- JA SIDETEHNOLOOGIA INFRASTRUKTUURID

KOMISJONI TEATIS EUROOPA PARLAMENDILE, NÕUKOGULE, EUROOPA MAJANDUS- JA SOTSIAALKOMITEELE NING REGIOONIDE KOMITEELE

E-TEADUSE INFO- JA SIDETEHNOLOOGIA INFRASTRUKTUURID

1. SISSEJUHATUS

1.1. Teatise eesmärk

Käesolevas teatises rõhutatakse info- ja sidetehnoloogia (IST)[1] infrastruktuuride kui Euroopa teadus- ja innovatsioonipoliitika olulise tugipunkti strateegilist rolli ning kutsutakse liikmesriike ja teadusringkondi üles tegema koostöös Euroopa Komisjoniga tõhustatud ja kooskõlastatud jõupingutusi maailmatasemel IST infrastruktuuride ehk e-infrastruktuuride edendamiseks, et sillutada teed 21. sajandi teadusavastustele.

1.2. E-infrastruktuuride taust

Innovatsioon kui majandusliku arengu alus sõltub teaduse kiirest arengust. Teadus omakorda põhineb üha enam avatud ja piiriülesel koostööl kogu maailma teadlaste vahel. Lisaks kasutatakse teaduses intensiivselt suure võimsusega andmetöötlust, et modelleerida kompleksseid süsteeme ja töödelda katsetulemusi.

Kõrgtasemel arvutiressursse, andmekogusid ja teadusaparatuuri kasutavate uute uurimismeetodite ehk teisisõnu e-teaduse esilekerkimine tõotab kujundada põhjalikult ümber teadusliku avastusprotsessi, nagu „teadusrenessanss”[2] lõi aluse kaasaegsele teadusele. Euroopa peab selle paradigma muutuse omaks võtma, et jääda konkurentsivõimeliseks ja vastata ühiskonna vajadustele.

E-teadusele kiire ülemineku hõlbustamiseks on Euroopa Komisjon ja liikmesriigid teinud märkimisväärseid investeeringuid e-infrastruktuuridesse , sh üleeuroopalisse teadusvõrgustikku GÉANT,[3] e-teaduse võrkudesse, andmete infrastruktuuridesse ja superarvutirakendustesse.

Maailmas e-teaduse vallas juhtpositsiooni poole püüdlemine, e-infrastruktuuride kui jätkusuutlike rakenduste väljatöötamine ja nende kasutamine innovatsiooni edendamiseks on Euroopa uuendatud strateegia kolm telge, mille eesmärk on toetada murrangulist teadustegevust aastani 2020 ja pärast seda. Strateegia nõuab edasiminekut seoses investeeringute liigi ja intensiivsusega, teadus- ja innovatsioonipoliitika vahelise seose tugevdamist ning riiklike ja ühenduse strateegiate kooskõlastamist.

1.3. E-infrastruktuurid ja poliitiline taust

Konkurentsivõime nõukogu[4] kutsus liikmesriike üles „ innustama avaliku ja erasektori teadusasutusi täielikult ära kasutama tekkivaid rahvusvahelistel teadusvõrgustikel põhinevaid teadusuuringute jagatud vorme (nimelt e-teadust), mis on saanud võimalikuks tänu Euroopa jagatud võrguinfrastruktuuride (näiteks GÉANTi ja e-teaduse võrkude) kättesaadavusele ja maailmatasemel ainulaadsele kvaliteedile ,” tugevdades seega vajadust poliitika kooskõlastamise järele.

E-infrastruktuurid annavad olulise panuse i2010 strateegia[5] eesmärkide saavutamisele ja Euroopa teadusruumi (ERA)[6] visiooni elluviimisele. Samuti aitavad need olulisel määral toetada uute teadusrajatiste kasutuselevõttu, viimaste arendamist on liikmesriikidega peetavates konsultatsioonides toonitanud poliitikarühmad ESFRI[7] ja e-IRG[8]. | i2010 (vahekokkuvõte, 2008. aasta mai) IST panust Lissaboni eesmärkide täitmisel suurendab e-infrastruktuuride (nt GÉANT või e-teaduse võrgud) arendamine, mis aitavad luua uusi teaduskeskkondi, suurendades tootlikkust ja tõstes teaduse kvaliteeti. |

Nõukogu kohtumisel Ljubljanas[9] pöörati taas tähelepanu ERA toetamisele. Toonitati, et uus visioon peaks hõlmama teadmiste vaba liikumist („viies põhivabadus”), mida peaksid eelkõige hõlbustama juurdepääsu võimaldamine maailmatasemel teadustöö infrastruktuuridele ning teadmiste sektori- ja piiriülene jagamine ja kasutamine. E-infrastruktuuride olulisust innovatsioonile on tunnustatud 2008. aasta mai Aho aruandes[10]. | „Aho aruanne” (2008. aasta mai) „Edu kiirete e-infrastruktuuride väljatöötamisel on kinnitanud Euroopa olulist rolli […]. E-infrastruktuuride ideed tuleks laiendada rakenduslikumatele ja kasutajakesksematele lahendustele […].” Neid „vajatakse näiteks e-valitsuse (eelkõige hangete), e-tervise (piiriülesed rakendused), logistika ja transpordi valdkonnas.” |

Aruandes rõhutatakse piiriüleste infrastruktuuride, koostalitusvõime ja standarditega seonduvat Euroopa lisandväärtust. ERINA[11] uuringus kinnitati, et e-infrastruktuuridel on väga suur potentsiaal ka uurimisvaldkonnast väljaspool, kuna see hõlbustab uute tehnoloogiate ja teenuste sujuvat turule üleminekut.

Praegune finantskriis avaldab survet riigieelarvetele. Nagu aga komisjon on hiljuti esile tõstnud,[12] on praegu olulisem kui kunagi varem otsida innovatiivseid rahastamisvõimalusi „hulgale infrastruktuuriprojektidele, sealhulgas transpordi-, energeetika- ja kõrgtehnoloogiavõrgud”.

2. E-INFRASTRUKTUURID ON ALUSEKS UUELE TEADUSRENESSANSILE

2.1. E-teaduse paradigma muutus

IST kasutuselevõtt teadusprotsessi kõigis etappides võimaldab teadlastel teha kulutasuval viisil koostööd kolleegidega kogu maailmas ning in silico[13] katsete üha laienev kasutamine avab uued võimalused inimene-masin koostööle ja teadusavastustele. Seda nimetatakse üleminekuks märglaboritelt [14] virtuaalsetele teadusuuringute keskkondadele ja see on e-teaduse paradigma muutuse nähtavaim osa.

Vaatlustel ja katsetel põhinev teadmiste süstematiseerimine oli renessansiajastu teadusrevolutsiooni tooniandvaks teguriks. See, et katsed on jõudnud ennenägematule tasemele, võimaldades uurida nii väga väikeseid, väga suuri kui ka väga keerukaid objekte, tähendab seda, et me oleme uue teadusrenessansi künnisel. Näiteks: kliimamuutuste uuringud nõuavad keerukaid arvutisimulatsioone, mis pääsevad ligi kogu maailma võrguandmebaaside andmetele ja kasutavad neid; väljakutse luua personaliseeritud ravi eesmärgil inimkehade individuaalseid mudeleid nõuab järjest keerukamat modelleerimist ja simulatsiooni; ohtlike nähtuste, nagu tuumakatastroofide, pandeemiate, tsunaamide jm käitumise imiteerimine nõuab seda, et teadlased teeksid üha enam katseid kallite ja riskantsete tegelike keskkondade asemel virtuaalsetes maailmades. Katsete „virtualiseerimine” võimaldab kogu maailma teadlastel teha koostööd ja jagada andmeid kõrgetasemeliste teadusvõrgustike ja võrguinfrastruktuuride kaudu. | Ravimiarenduse kiirendamine 2006. aasta linnugripiohu ajal kasutasid Aasia ja Euroopa laborid 2000 EGEE[15] võrku ühendatud arvutit, et analüüsida nelja nädala jooksul 300 000 ravimikoostisosa – see võrdub 100aastase tööga ühe arvuti taga. In silico ravimite uuring võib seega kiirendada uute ravimite avastamist ja vähendada samas katse-eksituse meetodil laborikatseid. Teadusandmete massiline tootmine CERNi[16] suur hadronite põrkur (Large Hadron Collider) tekitab sekundis 600 miljonit osakestevahelist kokkupõrget. Nii toodetakse suur hulk andmeid, mis tehakse GÉANTi ja e-teaduse infrastruktuuride kaudu kättesaadavaks 7000 füüsikule 33 riigis. Mis siis, kui teie kolleegiks on robot? Robotid on põhjalikult ümber kujundamas laboripraktikat ja vähendamas märglaborites käsitsi tehtavate katsetega seonduvat rasket tööd. Robotid automatiseerivad protsesse ning kiirendavad keeruliste nähtuste mõistmiseks ja uute teadmiste loomiseks vajalike teadusandmete kogumist ja hankimist. |

Need arengud on muutnud ka teadusvaldkondi, laiendades nende eesmärke ja ulatust muudesse valdkondadesse, pannes nii aluse valdkondadevahelisele uurimistööle.

Tekkivate teadusväljakutsetega silmitsi seistes konkurentsivõimeliseks jäämine nõuab üleeuroopalist ja üleilmset koostööd uurimisrühmade ja ressursside vahel, võimet kasutada ja hallata astmeliselt kasvavaid andmekogumeid ning kõrgjõudlusega arvutikeskkondade kasutamist modelleerimise ja simulatsiooni eesmärgil.

Tänapäeva teadusringkondade ennenägematute vajaduste tõhusaks rahuldamiseks seoses ühenduvuse, andmetöötluse ja teabele juurdepääsuga on vaja võtta laialdaselt kasutusele kõrgetasemelisele IST-le tuginevad uued teaduskeskkonnad.

2.2. E-infrastruktuurid tänase ja homse e-teaduse huvides

Uusi teadusavastusi ja innovatsiooni edendavad e-infrastruktuurid on jätkusuutlikku majanduskasvu ja tööhõivet käsitleva Lissaboni strateegia toetamise oluline vahend.

Euroopa Komisjoni teadusuuringute ja tehnoloogiaarenduse seitsmes raamprogramm on andnud märkimisväärse stiimuli e-infrastruktuuride rakendamiseks, mitte üksnes teadusliku pädevuse suurendamiseks, vaid ka innovatsiooni ja tööstusalase konkurentsivõime edendamiseks.

Kuigi maailmas on saavutatud juhtpositsioon seoses GÉANTi ja e-teaduse võrkudega, tuleb teha suuremaid jõupingutusi Euroopa positsiooni kindlustamiseks superarvutirakenduste vallas ning ühtse lähenemisviisi tagamiseks seoses teadusandmetele juurdepääsuga ja nende säilitamisega.

Riistvara jõudluse (arvutusjõudlus kahekordistub iga 18 kuuga, mälumaht iga 12 ja võrgukiirus iga 9 kuuga[17]) ja teaduslike nõudmiste (kuni eksatasandini[18]) hüppeline kasv seab 2020. aasta e-infrastruktuuride loomisele uued nõuded ja väljakutsed. | Simulatsioon suuremahulistes inseneritöödes Arvutisimulatsioon on tänapäeva inseneriteaduse võtmeks. Keerukate esemete, näiteks lennukite, autode või elektrooniliste seadmete tootmine põhineb keerukal modelleerimisel ja simulatsioonil ning teadlaste ja inseneride koostööl. |

E-infrastruktuurid peavad hõlmama ohtralt funktsioone, nt süsteemi- ja rakendustarkvara uut põlvkonda, virtuaalmasinaid, teenusepakkumisplatvorme, visualiseerimisvahendeid, semantikapõhiseid otsingumootoreid jne, et aidata valdkondadevahelistel meeskondadel muuta bitid, baidid ja flopsid[19] teadusavastusteks ja keerukateks insenerilahendusteks.

E-infrastruktuuride kui teaduses ja innovatsioonis Euroopa liidripositsiooni toetava strateegilise platvormi edasiseks arendamiseks on nii vajadus kui ka võimalus. Liikmesriikide, Euroopa Komisjoni ja teadusringkondade uusi jõupingutusi on vaja selleks, et suurendada investeeringuid e-infrastruktuuridesse ning tagada riiklike ja ühenduse strateegiate nõuetekohane kooskõlastamine ja ühtlustamine.

2.3. Uuendatud strateegia

2020. aastal ei saa teadustööd ilma keerukate e-infrastruktuurideta ette kujutadagi ja seega peab Euroopa võtma endale kohustused strateegiaga uuendamiseks, et lahendada sellega seonduvad väljakutsed ja saavutada seatud eesmärgid. Sellise strateegia võtmeks on kolm omavahel seotud telge: e-teadus, e-infrastruktuurid ja innovatsioon.

- Esimene telg nõuab, et Euroopast saaks e-teaduse tippkeskus, mis kasutab valdkondadevahelist ja üleilmset koostööd täiendavate oskuste ja ressursside ühendamiseks, et rakendada arvutusintensiivseid simulatsioone. Euroopal tuleb seega tugevdada oma teadusalast võimekust kõrgjõudlusega andmetöötluse vallas.

- Strateegia teise telje eesmärk on tugevdada teadustöö järjepidevuse tagamise huvides e-infrastruktuure kui püsivaid teadusplatvorme. Põhitähelepanu on suunatud tootmiskvaliteediga teenuste pakkumisele 24 tundi päevas ja seitse päeva nädalas ning e-infrastruktuuride pikaajalisele jätkusuutlikkusele, mis nõuab liikmesriigi ja ELi tasandi jõupingutuste koordineerimist ning asjakohaste juhtimismudelite kehtestamist.

- Kolmanda telje tähelepanu keskpunktis on e-infrastruktuuride innovatsioonipotentsiaal. Seejuures tuleb uurida selliseid dimensioone nagu oskusteabe edastamine teaduse piirest väljapoole (nt e-tervis, e-valitsus, e-õpe) ning e-infrastruktuuride kasutamine kulutasuvate platvormidena suuremahuliste tehnoloogiliste katsetuste puhul (nt tuleviku Internet, massiivne paralleeltarkvara, „eluslaborid” ( Living Labs )).

Kõnealust strateegiat rakendatakse mitmete konkreetsete tegevuste abil, mis on suunatud e-infrastruktuuride erinevatele struktuurivaldkondadele. Selle edukas rakendamine eeldab jõupingutuste kooskõlastamist ning riiklike ja ELi rahastamisasutuste suuremat pühendumust.

3. EUROOPA KUI EESTVEDAJA

3.1. Tänapäevased e-infrastruktuurid

E-infrastruktuurid on hetkel jaotatud viide tihedalt seotud valdkonda, mis ühiselt pakuvad eri funktsioone ja teenuseid.

GÉANT on maailma suurim mitmegigabitiline andmesidevõrk, mis on suunatud teadustööle ja haridusele. Euroopas kasutavad GÉANTi juba ligikaudu 4000 ülikooli ja teaduskeskust ning see ühendab 34 riiklikku teadus- ja haridusvõrku. See on seotud sarnaste võrgustikega üle kogu maailma, moodustades nendega seega ühtse globaalse teadusvõrgustiku (Balkani riigid, Musta mere ja Vahemere piirkond, Aasia, Lõuna-Aafrika ja Ladina-Ameerika). GÉANTi juhtpositsioon on saavutatud tänu tugevdatud juhtimismudelile, mille kohaselt tagavad riiklikud teadus- ja haridusvõrgud nõutava võrguarenduse riiklikul tasemel ning kooskõlastavad ühiselt üleeuroopalise võrgustiku rakendamist nii strateegiliste ja tehnoloogiliste valikute koordineerimisega kui ka riikliku ja Euroopa tasandi ressursside koondamisega. | Mis on e-infrastruktuur? E-infrastruktuur on keskkond, kus teadusressursse (riistvara, tarkvara, sisu) saab hõlpsalt jagada ja neile saab kergelt ligi, kui see on paremaks ja tõhusamaks teadustööks vajalik. Selline keskkond integreerib võrgustikud, võrgud ja vahevara, arvutiressursid, katserajatised, andmekogud, tööriistad ja vahendid ning operatiivtoe koostööks globaalse ja virtuaalse teadustöö vallas. Mis on võrk? Võrk on teenus arvuti võimsuse ja andmesalvestusmahu jagamiseks Interneti kaudu. See ei piirdu üksnes arvutitevahelise ühendusega ning selle lõppeesmärk on muuta arvutite globaalne võrgustik hiiglaslikuks arvutussressursiks suuremahulistele arvutus- ja andmemahukatele rakendustele. |

- E-teaduse võrgud on tekkinud vastuseks kõige nõudlikumate teadusvaldkondade (nt kõrge energia füüsika, bioinformaatika) nõuetele, et jagada ja ühendada arvutite võimsust ning keerukat ja sageli unikaalset teadusaparatuuri. ELi raamprogrammide toetuse abil haldab Euroopa nüüd suurimaid interdistsiplinaarseid võrke. EGEE hõlmab täna valdkondadevahelist võrku, kuhu kuulub üle 80 000 arvuti, mis asuvad 300 eri paigas 50 riigis üle kogu maailma ja mida kasutavad tuhanded teadlased. DEISA projekt[20] tagab üleeuroopalise püsiva tootmiskvaliteediga superarvutikeskkonna, mis ühendab maailmajao 11 kõige võimsamat superarvutit.

- Teadusandmete valdkonna eesmärk on lahendada andmete kiire ja kontrollimatu leviku probleem; selle lahendamata jätmine võiks vähendada teadusliku avastusprotsessi tulemuslikkust[21]. Ennenägematute andmehulkade kättesaadavuse, töötlemise ja säilitamise tagamiseks on seega hädavajalik uute vahendite ja meetodite arendamine. Andmekogude olukord on üle Euroopa üsna ebaühtlane, kuid ühtse strateegia väljatöötamiseks on olemas kindel alus, et saada jagu killustatusest ning võimaldada teaduskogukondadel andmeid paremini hallata, kasutada, jagada ja säilitada. Euroopa vahenditest rahastatavad projektid teadusandmete infrastruktuuride vallas jagavad ühist visiooni: mis tahes teadusinfo allikad (teadusaruanded, teadusartiklid, katse- ja vaatlusandmed, rikastatud meedia jne) peavad kasutajasõbralike e-infrastruktuuride teenuste kaudu olema hõlpsasti ligipääsetavad kui teadmiste vahetamise platvormid.

- Superarvuti e-infrastruktuurid tegelevad andmemahukate ja keerukate väljakutsetega tagada tänapäeva teadusele vajalikud uued andmetöötluse ja simulatsiooniga seonduvad oskused. Liikmesriikide ja teadlaskonna strateegiline huvi Euroopa kõrgjõudlusega andmetöötluse ja simulatsiooni teenuste vastu on viinud uue e-infrastruktuuri PRACE[22] loomiseni, mida toetatakse teadusuuringute seitsmendas raamprogrammi allprogrammi „Suutlikkus” kaudu.

- Maailma virtuaalsed teadusringkonnad on teadustöö 2.0[23] paradigmade tulekut ette nähes avanud uued perspektiivid teadusringkondade piiriüleseks ja valdkondadevaheliseks koostööks. Teadustulemuste koostamises ja levitamises on toimumas kultuuriline muutus, mis toob kaasa maailma virtuaalsete teadusringkondade tekke. Euroopa annab juba oma panuse innovatsioonile teadusprotsessis, võimaldades teadusringkondadel kasutada e-infrastruktuure ülemaailmse tähtsusega teadustööprobleemide lahendamiseks.

3.2. E-infrastruktuurid aastaks 2020 ja järgnevateks aastateks

Selleks, et Euroopa saaks toime tulla e-teaduse pikaajaliste väljakutsetega, on vaja tõhusamat ja koordineeritumat lähenemist Euroopa investeeringutele maailmatasemel teadusinfrastruktuuri. Pakkudes ühiseid lahendusi kasutajate erinevatele nõudmistele, on e-infrastruktuurid tarvilikud, et edendada teaduslikku pädevust ja üleilmseid teadusalaseid partnerlusi ning stimuleerida kvaliteetse inimkapitali arengut, tagades samas mastaabisäästu. E-infrastruktuurid on haridus-, teadus- ja innovatsioonipoliitikat toetavad avalikud hüved. Seega on hädavajalik riigiasutuste aktiivne osalus prioriteetide ja strateegiate määratlemises.

GÉANT i unikaalne suutlikkus võimaldada kiire ühenduvuse ja kõrgetasemeliste teenuste kaudu murrangulist koostööd teadustöö vallas on Euroopa üks tähelepanuväärsemaid edulugusid. Selleks, et Euroopa saaks jätkata teadusliku innovatsiooni ja avastustega seonduvat uhket traditsiooni ka pärast 2020. aastat, peaks GÉANT tugevdama veelgi oma märkimisväärset jõudlust, et saavutada eksatasandi mõõde ja anda panus tuleviku Interneti kujundamisele.

Tänapäeval sõltub e-teaduse võrkude jätkusuutlikkus peamiselt riiklike ja ühenduse programmide alusel rahastatavate projektide kallal ühiselt töötavate teaduskasutajate kogukondade tugevast nõudlusest. See hõlmab endas tegevuse katkemise ohtu ja on kujunemas võrkude täielikku rakendamist takistavaks teguriks. | Riiklikud võrgu algatused Riiklikud võrgu algatused on avaliku missiooniga üksused, mille eesmärk on koondada riiklikul tasandil rahastamisvahendid võrgul põhinevate teenuste osutamiseks. Need pakuvad ühtset teeninduspunkti riiklike teadusringkondade mitmetele ühistele võrgupõhistele teenustele. |

L ühikesed projektipõhised tehnoloogiaarenduse tsüklid võivad vähendada võrguinfrastruktuuride koostalitusvõimet, takistades seega valdkondadevahelist koostööd ja mastaabisäästu. EGEE ja DEISA projektide raames on juba nähtud palju vaeva valdkondade kombineerimise ja strateegiate kooskõlastamisega. Pikaajalise jätkusuutlikkuse tagamiseks tuleb need püüdlused vormida tõeliselt üleeuroopalisteks organisatsioonimudeliteks, mis avaksid võrgu e-infrastruktuurid kõikidele teadusvaldkondadele ja täiendaksid riiklikke rahastamisstrateegiaid e-teaduse toetamisel. Tekkimas on mitmed riiklikud võrgu algatused , et kooskõlastatud ja kulutasuval viisil lahendada teadusvaldkondade vajadused seoses arvutiressurssidega.

Teadusandmete e-infrastruktuuride siht on arendada välja Euroopa digitaalsete andmekogude keskkond, mis pakub riiklikke ja valdkondadepõhiseid andmekogusid ühendades lisandväärtust ning vastab liikmesriikide nõudele parandada juurdepääsu teadusinfole. | Andmed, andmed ja veel andmeid… Bioinformaatika andmekogude suurus kasvab hüppeliselt. 2012. aastaks saavutab igal aastal ühte andmekogusse lisatava teabe maht suuruse 4 petabaiti/aastas, mis võrdub 10 km kõrguse CDde virnaga. |

„Andmemahuka teaduse” tekkel on globaalne mõõde,[24] kuna see peegeldab töötlemata vaatlus- ja katseandmete suurenevat väärtust pea kõigis teadusvaldkondades (humanitaarteadused, bioloogiline mitmekesisus, kõrge energia füüsika, astronoomia jne). Euroopal on vaja pöörata erilist tähelepanu peamiste andmekogude kättesaadavusele, kvaliteedi tagamisele ja säilitamisele. Näiteks toetab Euroopa keskkonnapoliitikat INSPIRE[25] direktiiv, mille eesmärk on luua integreeritud ruumiandmeteenuste pakkumiseks Euroopa ruumiandmete infrastruktuur. Digitaalandmete ebaühtlases keskkonnas, kus hinnangu kohaselt hoitakse digitaalsetes andmekogudes üksnes 28 % teaduslike uuringute tulemustest,[26] on vaja töötada välja uus strateegia teadusinfo ja seonduvate poliitikate haldamiseks, mis põhineks teadustegevuse valdkonna peamiste sidusrühmade (nt EMBL, ESA, ECMWF, CERN[27]) teedrajavatel tegevustel ning ka kõrgharidusasutustel ja raamatukogudel.

Superarvutivaldkonda peetakse Euroopa teadutulemuste parandamisel üheks tähtsamaks prioriteediks. Selleks on vaja uut strateegiat seoses tööstuse kaasamise ja rahastamisasutuste tegevuse kooskõlastamisega[28]. Superarvutirakendustega seotud strateegiliste, tehniliste, poliitika-, finants- ja juhtimisküsimustega tegeledes hoogustab PRACE märkimisväärselt oluliste riiklike vahendite kaasamist, et luua Euroopas petatasandi masinate keskkond ja püüelda eksatasandi jõudluse saavutamise poole 2020. aastaks.

E-teaduse tõhusaks toetamiseks ja juhtpositsiooni saavutamiseks maailma virtuaalsetes teadusringkondades peab Euroopa jätkama maailmatasemel e-infrastruktuuride arendamist, mis on suutelised toetama uusi „osalust soosivaid” paradigmasid. See annab ainulaadse võimaluse Euroopa teadustöö rolli tugevdamiseks maailmas toimuvate muutuste kontekstis.

Selleks aga, et globaalse teadusalase koostöö potentsiaali täielikult ära kasutada, tuleb lahendada mitmed küsimused. Need seonduvad eri valdkondade kultuuride kokkupõrkega, organisatsioonimudelite muutmise vajadusega ning kvaliteedi tagamise mehhanismi ja ärimudelite kehtestamisega.

Samuti on olulised uued strateegiad e-infrastruktuuride tehnoloogiliseks arendamiseks, et tagada tulevikukindlad lahendused, mille aluseks on avatud standardid, mida saab säilitada ja pikemas perspektiivis edasi arendada, ning luua lisandväärtust investeerimiseks teadusrajatistesse, suurtesse ja/või ainulaadsetesse vahenditesse jne.

4. EUROOPA TASANDI MEETMED

Uuendatud strateegia edukas rakendamine sõltub mitmete konkreetsete meetmete jõustamisest, mis on suunatud Euroopa e-infrastruktuuride eri valdkondadele, ning nendevahelise sünergia saavutamisest.

4.1. GÉANTi juhtpositsiooni tugevdamine

GÉANT peab tihedas seoses riiklike teadus- ja haridusvõrkudega jätkama püsiva ja kõrgetasemelise, kuid kõrgema toimivustasemega ühenduvuse pakkumist teadlastele, haridustöötajatele ja üliõpilastele, et vähendada takistusi juurdepääsul hajutatud ressurssidele ja seadmetele. Sellel tuleb tugevdada oma üleilmset perspektiivi, hõlmates nii arenenud kui ka arengupiirkondi[29].

GÉANTil tuleb samuti integreerida viimased tehnoloogilised suundumused seoses võrgustike loomisega ja toetada katseid uute paradigmadega, mis viivad tuleviku Interneti väljakujunemiseni[30].

Liikmesriike kutsutakse üles tugevdama riiklike ja Euroopa poliitikate koordineerimist teadus- ja haridusvõrkude valdkonnas.

Liikmesriike ja teadusringkondi kutsutakse üles toetama ja kasutama GÉANTi katseplatvormina, mis näitab teed tuleviku Interneti suunas.

Komisjon jätkab seitsmenda raamprogrammi ja rahvusvahelise koostöö kaudu GÉANTi püsivat toetamist, et tugevdada selle suutlikkust ja üleilmset perspektiivi.

4.2. E-teaduse võrgukeskkonna struktureerimine

Tulevased Euroopa e-teaduse võrgud peaksid samuti tuginema praeguste algatuste edule, olles ajendatud eri teadusvaldkondade ühistest vajadustest, ning taotlema tootjatepoolset kasutuselevõttu.

Kuid pikaajalise jätkusuutlikkuse parandamiseks peaksid juhtimismudelid arenema Euroopa võrgu algatuse suunas, tuginedes riiklikele võrgu algatustele.

Liikmesriike kutsutakse üles uuendatud Euroopa strateegia alusel riiklikke võrgu algatusi tugevdama ja edasi arendama.

Komisjon toetab üleminekut Euroopa e-teaduse võrkude uutele juhtimismudelitele ja ka nende tõhusat rakendamist paljude erinevate teadusalade teenindamiseks, kindlustades üleilmsete võrkude tehnoloogilise koostalitusvõime.

4.3. Teadusinfole juurdepääsu parandamine

Euroopa ja riiklikud e-infrastruktuurid peavad lahendama andmekeskse teadusega seonduva uue ülesande. Selle saavutamiseks peab Euroopa looma ühtse ja hästi juhitud teadusinfo andmekogude keskkonna. Euroopa peab teadusinfole juurdepääsu parandamiseks määratlema järjepideva poliitika (nt kooskõlas ESFRI seisukohavõtuga teadusinfo kohta, teatisega teadusinfo kohta digitaalajastul: juurdepääs, levitamine ja säilitamine[31] ning seitsmenda raamprogrammi raames 2008. aastal algatatud avatud juurdepääsu käsitleva katseprojektiga[32]).

Liikmesriike ja teadlaskonda kutsutakse üles suurendama investeeringuid teadusandmete infrastruktuuridesse ja edendama parimate tavade vahetust.

Komisjon tugevdab seitsmenda raamprogrammi raames katalüsaatorina mõjuvaid investeeringuid teadusandmete infrastruktuuri, et toetada juurdepääsu ja säilitamise poliitikat.

4.4. Superarvutirakenduste uue põlvkonna ehitamine

Vastavalt ESFRI kavale[33] on Euroopal vaja luua arvutiressursside uus keskkond, et 2010. aastaks saavutada petaflopsi tasandi jõudlus ja liikuda 2020. aasta eesmärgi ehk eksatasandi andmetöötluse suunas. See nõuab erilise tähelepanu osutamist tarkvara ja simulatsioonimudelite arendamisele ja uuendamisele, et superarvutite uue põlvkonna võimsust ära kasutada, ning jõulisemat teadus- ja arendustegevust seoses riist- ja tarkvara tugitehnoloogiatega nii väärtusahela eel- kui ka järeletappides, sh täiustatud komponentide ja süsteemide, süsteemi- ja rakendustarkvara ning modelleerimise ja simulatsiooniga.

Uue teadussuutlikkuse loomiseks, juhtimiseks ja ärakasutamiseks peab Euroopa looma uued organisatsioonilised struktuurid, võttes aluseks PRACE infrastruktuuriga seonduva teedrajava töö. Lisaks tuleb kõnealuse strateegilise valdkonna investeeringute suurendamiseks kasutada ära avaliku ja erasektori partnerluste ning kommertskasutusele eelnevate hangete[34] pakutavad võimalused.

Selleks peaks superarvutivaldkonnaga seonduvatel Euroopa investeeringutel olema selge mõju tööstusharule.

Liikmesriike kutsutakse üles suurendama ja ühendama PRACE infrastruktuuri toetuseks ja sellega seonduvatesse teadusvaldkondadesse tehtavaid investeeringuid tihedas koostöös komisjoniga.

Komisjon võtab meetmeid, et määratleda ja toetada ambitsioonikat Euroopa superarvutivaldkonna strateegilist kava, mis ulatub komponentidest ja süsteemidest nõutava tarkvara ja teenusteni.

4.5. Maailma virtuaalsete teadusringkondade tegevuse toetamine

Euroopal on vaja rakendada e-infrastruktuure, et täielikult ära kasutada valdkondadevahelise uurimistegevuse innovatsioonipotentsiaali ja aidata oma teadlastel kasutada sellega kaasnevaid hüvesid. Samuti on Euroopal vaja kindlustada, et teadusvaldkonnad oleksid struktureeritud ja organiseeritud selliselt, et e-infrastruktuuride pakutavatest teenustest igakülgset kasu saada. Selleks, et teadlased saaksid e-infrastruktuure optimaalselt kasutada, on vaja teha ulatuslikke/tugevamaid jõupingutusi koolituse valdkonnas.

Liikmesriigid ja Euroopa Komisjon peavad tagama, et tulevased investeeringud teadusrajatistesse on kavandatud selliselt, et need kasutavad täielikult ära e-infrastruktuure.

Liikmesriike ja teadusringkondi kutsutakse üles e-teaduse paradigmat omaks võtma, jätkates e-infrastruktuuridega kaasnevate hüvede ärakasutamist.

Komisjon tugevdab seitsmenda raamprogrammi raames integratsioonimeetmeid, et ergutada tugevate Euroopa virtuaalsete teadusringkondade teket ja innustada neid vahetama parimaid tavasid, tarkvara ja andmeid.

5. JÄRELDUSED

Teadus- ja innovatsioonipoliitika toetamine on oluline, et Euroopa saaks toime tulla järgmise 10–15 aasta suurte väljakutsetega. Teadustöö tegemise viisid muutuvad radikaalselt. Teadlased puutuvad tulevikus üleilmse ühiskondliku mõjuga teadusprobleeme lahendades kokku ennenägematu keerukuse tasemega. Eri valdkondade teadmiste koondamine saab olema ülioluline.

E-infrastruktuurid pakuvad tugiplatvormi arvutusintensiivsetele rakendustele, mis võimaldavad eri teadusvaldkondade teadmisi koondavat koostööd. GÉANTi-sarnaste kõrge hajususega võrgukeskkondade kasutamisest tekivad uued organisatsioonivormid, sh virtuaalsed organisatsioonid kogu maailmas.

Liikmesriikide, Euroopa Komisjoni ja asjaomaste teadusringkondade tugevdatud ja koordineeritud pingutused kiirendavad e-infrastruktuuride kasutuselevõttu, et mitmekordselt suurendada nende võimsust ja funktsionaalsust.

Uuendatud strateegia e-teaduses juhtpositsiooni saavutamiseks, maailmatasemel e-infrastruktuuride arendamiseks ja teaduse innovatsioonipotentsiaali ärakasutamiseks on hädavajalik, et muuta Euroopa teaduse tippkeskuseks ja tõeliselt globaalseks teaduspartneriks.

[1] Information and Communication Technologies (ICT).

[2] M. B. Hall, The scientific renaissance, 1450-1630 ISBN 0486281159.

[3] GÉANT võrgustik pakub piiriüleselt ja alaliselt teadlastele mitmeid eri teenuseid, mis ei ole veel müügile jõudnud (pragune kiirus jääb 40 ja 100 Gbit/s vahele).

[4] Konkurentsivõime nõukogu, 22.–23. november 2007.(www.consilium.europa.eu/ueDocs/cms_Data/docs/pressData/en/intm/97225.pdf).

[5] ELi infoühiskonna ja meedia poliitiline raamistik (www.ec.europa.eu/i2010).

[6] KOM(2007) 161: Euroopa teadusruum: uued perspektiivid.

[7] Teadustöö infrastruktuuride Euroopa strateegiafoorum (www.cordis.europa.eu/esfri).

[8] E-infrastruktuuride analüüsirühm (www.e-irg.eu).

[9] Ljubljana nõukogu 2008 (http://register.consilium.europa.eu/pdf/en/08/st10/st10231.en08.pdf).

[10] Aho aruanne : „ Information Society Research and Innovation: Delivering results with sustained impact ”, 2008. aasta mai (http://ec.europa.eu/dgs/information_society/evaluation/rtd/fp6_ist_expost/index_en.htm).

[11] ERINA uuring (www.erina-study.eu/homepage.asp).

[12] KOM(2008) 800 (lõplik): Euroopa majanduse elavdamise kava (avaldatud pealkirjaga „Euroopa majanduse taastamise kava”).

[13] In silico tähendab „arvuti või arvutisimulatsiooni abil läbiviidut”, väljend tekkis analoogiliselt ladinakeelsete väljenditega in vivo ja in vitro , mis osutavad vastavalt elusorganismides ja nendest väljaspool tehtud katsetele.

[14] Laboratoorium, mis on varustatud asjakohase torustiku, ventilatsiooni ja seadmetega, mis võimaldavad praktilist teadustegevust ( wet lab ).

[15] EGEE ( Enabling Grids for E-sciencE , www.eu-egee.org).

[16] CERN (Euroopa Tuumauuringute Organisatsioon).

[17] Tehnoloogia arengut käsitlevad üldtunnustatud seadused: Moore’i seadus ja Gilderi seadus.

[18] 2020. aasta suunitlusega eksatasandi (1 eksa = 1000 peta = 1000000 tera) andmetöötlusprogrammid on tekkimas Jaapanis ja USAs.

[19] Flops või FLOPs – FLoating point Operations Per second (ujukomatehet sekundis) – arvuti jõudluse mõõtühik.

[20] DEISA (Euroopa hajusinfrastruktuur superarvuti rakenduste jaoks, Distributed European Infrastructure for Supercomputing Applications , www.deisa.eu).

[21] KOM(2007) 56: teadusinfo digitaalajastul.

[22] PRACE ( Partnership for Advanced Computing in Europe , www.prace-project.eu).

[23] Teadustöö 2.0 ( Research 2.0 ) on termin, mis kirjeldab veeb 2.0 tehnoloogia kasutamist loovuse, teabe jagamise ja koostöö edendamiseks teaduses.

[24] USA Rahvusliku Teadusfondi DataNet programm (http://www.nsf.gov/pubs/2008/nsf08021/nsf08021.jsp).

[25] Direktiiv 2007/2/EÜ: Euroopa Ühenduse ruumiandmete infrastruktuur.

[26] „ Investigative Study of Standards for Digital Repositories and Related Services ” DRIVER (http://dare.uva.nl/document/93727).

[27] EMBL (Euroopa Molekulaarbioloogia Laboratoorium), ESA (Euroopa Kosmoseagentuur), ECMWF (Euroopa keskpikkade ilmaennustuste keskus), CERN (Euroopa Tuumauuringute Organisatsioon).

[28] Euroopa on seni olnud kõrgjõudlusega andmetöötluse suundumusi kajastavates pingeridades alaesindatud (http://www.top500.org/).

[29] Tuginedes seejuures välissuhete peadirektoraadi, arengu peadirektoraadi ja koostöötalituse EuropeAid toetatud algatustele ALICE (http://alice.dante.net), EUMEDconnect (www.eumedconnect.net), TEIN2 (www.tein2.net).

[30] Toetades seejuures algatusi nagu FIRE ( Future Internet Research & Experimentation ): (http://cordis.europa.eu/fp7/ict/fire/).

[31] KOM(2007) 56: teatis teadusinfo kohta digitaalajastul: juurdepääs, levitamine ja säilitamine.

[32] http://ec.europa.eu/research/science-society/open_access.

[33] ESFRI kavas määratletakse uus teadusinfrastruktuur, mis vastaks pikas perspektiivis Euroopa teadusringkondade vajadustele (www.cordis.europa.eu/esfri/roadmap.htm).

[34] KOM(2007) 799: Kommertskasutusele eelnevad hanked: Innovatsiooni kiirendamine jätkusuutlike ja kõrgekvaliteediliste avalike teenuste tagamiseks Euroopas.