Распределенная поддержка исследовательской деятельности Егерев Сергей Викторович Акустический институт имени академика Н.Н.Андреева Захарова Светлана Арменовна Российская академия народного хозяйства и государственной службы ИНИОН, 18 марта 2015 г.

Распределенная исследовательская деятельность (distributed problem solving) Это совместное выполнение проектов исследователями или экспертами, использующими новые коммуникационные технологии для удаленной работы и выполняющими эту работу вне рамок традиционных лабораторий. Термин используется по аналогии с известным термином «распределенные вычисления», определяющим совместную «параллельную» работу множества пространственно разнесенных компьютеров.

Краудсорсинг (crowdsourcing) – букв. «ресурсы толпы», т. е. использование внешних по отношению к организации или компании интеллектуальных ресурсов за счет вовлечения добровольцев в решение исследовательских или инновационных задач компании (Стеффен Рот)

Проекты простых решений

Динамика публикаций (статьи и обзоры), в которых crowdsourcing упоминается или в названии, или в аннотации или в списке ключевых слов Источник: Scopus Всего 850 публикаций за 5 лет

Почему опыт распределенной поддержки исследований важен для России? Многолетний дисбаланс кадровой структуры российской науки Неблагоприятная динамика затратности российских научных исследований и др.

Некоторые условия для успеха краудсорсингового проекта Инициатор – организация с ярким брендом Должна быть сформулирована ясная задача – с разделением творческой и рутинной частей Задача должна быть интересна широкому кругу участников, иметь элементы «челленджа» Призовая стратегия Система IT-поддержки данного проекта Наличие открытых информационных источников и др.

Известные краудсорсинговые проекты в т.ч. простых решений eBird.org. Орнитологический проект. Поиск и идентификация редких видов птиц силами добровольцев и профессионалов. Тип – вклада Photo+comments («свертывание-на-дому»). Проект распределенных вычислений для проведения компьютерного моделирования свёртывания молекул белка. Тип – вклада Volunteer computing + game Сайт: (Search for Extra-Terrestrial Intelligence at Нome) Проект распределенных вычислений, использующий для поиска радиосигналов внеземных цивилизаций Тип – вклада Volunteer computing Сайт

Простые решения с корректировкой

В поисках могилы Чингисхана Тип проекта – «поиск иголки в стоге сена при том, что вид иголки неизвестен» Организатор - National Geographic Объект обработки – спутниковые снимки обширного участка Северной Монголии 6000 км 2 Число участвующих добровольцев – Трудозатраты человеко-часов или 3,4 человеко-лет, более 1 миллиона отметок. Мотивация – слава первооткрывателя и вообще интересно. Lin A. Y. M. et al. Crowdsourcing the Unknown: The Satellite Search for Genghis Khan //PloS one. – – Т. 9. –. 12. – С. e

В поисках могилы Чингисхана – стадии проекта - Вклады аккумулируются, математически ищут консенсус - На место обнаруженных артефактов выезжает археологическая экспедиция -Участники (их число – n) получают случайные частично перекрывающиеся фрагменты спутниковых съемок и делают пометки

Lin AYM, Huynh A, Lanckriet G, Barrington L (2014) Crowdsourcing the Unknown: The Satellite Search for Genghis Khan. PLoS ONE 9(12): e doi: /journal.pone В поисках могилы Чингисхана Пример вклада отдельного добровольца Результат вклада коллектива

В поисках могилы Чингисхана Процедурная часть на примере выявления древнего артефакта A. Метки как результат коллективного вклада формируют кластер – признак чего-то интересного на местности Б. Плотность консенсуса В. Кластеры помечаются кругами с радиусом, пропорциональным плотности консенсуса

В поисках могилы Чингисхана

Некоторые итоги проекта - На основе консенсуса более миллиона вкладов-пометок выявлены около 100 потенциальных артефактов - Наземная экспедиция подтвердила из этого числа 55 ранее неизвестных археологических объектов от бронзового века до монгольского периода, включая захоронения, мегалитические конструкции и фортификацию древнего города - Могилу Чингисхана не нашли

Еще примеры научного краудсорсинга Археология Изучают обрывки египетских папирусов и восстанавливают тексты Картография Промеряют глубины в шельфовых районах и уточняют рельеф дна Биология Запись и обработка сигналов летучих мышей Биология Расшифровка генов болезнетворных бактерий (несколько проектов) Разное Поиск ключевых данных по массивам текстов научных публикаций (несколько проектов) Фармацевтика и медицина Клинические испытания лекарств и методов на больших массивах добровольцев (новые краудсорсинговые подходы) Климатология Выявляют зародыши циклонов по спутниковым снимкам Астрономия Уточняют мелкую структуру поверхности Луны по спутниковым снимкам. Биология Выращивают специальные растения, привлекательные для пчел и сообщают о текущих результатах

Биология Наблюдают за процессом гнездования и семейной активности птиц Медицина Пополняют базу данных «Кто, как и от чего лечится» Математика Распределенное решение математических задач (много проектов) Океанология Обнаруживают вредные и подозрительные объекты - инспекция морского дна Океанология Мониторинг концентрации фитопланктона в приповерхностном слое с помощью диска Секки (ХIХ в.) и мобильного приложения (XXI в.) Морская биология Мониторинг разных аспектов «морской жизни» по данным подводных съемок Морская биология Классификация песен китов и выявление совпадающих песен. Биология Устанавливают кормушку во дворе и ведут статистику посещений Еще примеры …

Заключение-1 Science sourcing (Scisourcing) Citizen science (термин вошел в состав Большого Оксфордского словаря в 2014 году)

Заключение-2 Citizen science – примерная схема

Участие в проекте Открытое Краудсорсинговые R&D проекты по заказу корпораций (типа Mechanical Turk) Citizen science Закрытое Традиционная наука («Мертоновского» типа) Традиционная наука с «принудительным» раскрытием промежуточных данных, например, по требованию журналов или фондов Закрытый Открытый Общественный доступ к промежуточным данным Заключение-3 Классификация систем получения знаний по степени открытости Franzoni, Chiara, and Henry Sauermann. "Crowd science: The organization of scientific research in open collaborative projects." Research Policy 43.1 (2014): 1-20.