Τι υπάρχει στον ορίζοντα για τις υπηρεσίες επιστημονικών δεδομένων; Τα τελευταία νέα από το Παγκόσμιο Σύστημα Δεδομένων

Η περασμένη χρονιά ήταν μια μεταβατική περίοδος για την Παγκόσμιο Σύστημα Δεδομένων (WDS), ένας Συνδεδεμένος Φορέας του ISC.

Το Γραφείο Διεθνούς Προγράμματος (IPO) μεταφέρθηκε στο Νόξβιλ του Τενεσί και η Meredith Goins διορίστηκε Εκτελεστική Διευθύντριά του. Προσλήφθηκαν τρία ακόμη μέλη του προσωπικού και η Επιστημονική Επιτροπή του προγράμματος έχει επίσης αρκετά νέα μέλη.  

Έχουμε φτάσει David Castle, Πρόεδρος της Επιστημονικής Επιτροπής του WDS· η Karen Payne, Διευθύντρια του Διεθνούς Γραφείου Τεχνολογίας του WDS· η Suzie Allard, Διευθύντρια του Κέντρου Μελετών Πληροφορικής και Επικοινωνίας στο Πανεπιστήμιο του Τενεσί, όπου εδρεύει τώρα η αρχική δημόσια προσφορά του WDS, και η Meredith Goins, για να μάθετε περισσότερα. 

Ποιος ήταν ο αντίκτυπος των πρόσφατων αλλαγών στις δραστηριότητες του WDS; 

Ντέιβιντ: Αυτή είναι μια περίοδος ενοποίησης και εστίασης. Πριν από τέσσερα ή πέντε χρόνια, δημιουργήσαμε το Διεθνές Γραφείο Τεχνολογίας WDS (ITO) στο Πανεπιστήμιο της Βικτώριας, στην Ocean Networks Canada, το οποίο είναι μια σημαντική ερευνητική εγκατάσταση και μέλος του WDS. Προσλάβαμε την Κάρεν ως Αναπληρώτρια Διευθύντρια του ITO, και αυτό μας ξεκίνησε σε μια πορεία προς την παροχή μεγαλύτερου όγκου και διαφοροποιημένων υπηρεσιών στα μέλη μας. Τον τελευταίο χρόνο, η IPO μεταφέρθηκε από το Τόκιο στο Τενεσί με την υποστήριξη του Πανεπιστημίου του Τενεσί και του Εθνικού Εργαστηρίου Oak Ridge, καθώς και του Υπουργείου Ενέργειας (DOE).  

Σούζι: Τα δύο γραφεία συνεργάζονται πολύ καλά και η υποστήριξη που μπορούμε να παρέχουμε στα μέλη είναι ακόμη μεγαλύτερη επειδή οι δραστηριότητες συντονίζονται τόσο στενά. Αυτό μας δίνει μεγάλες δυνατότητες για το μέλλον. 

Ντέιβιντ: Περίπου τα μισά μέλη της Επιστημονικής Επιτροπής έχουν επίσης αλλάξει τον τελευταίο χρόνο. Έχουμε προσθέσει μερικά βασικά νέα άτομα για να ενταχθούν στα μέλη που επιστρέφουν, τα οποία είναι όλα ενταγμένα στον κόσμο των αποθετηρίων δεδομένων. Τα τελευταία χρόνια έχουμε θέσει το WDS σε μια σταθερή βάση από την οποία θα μπορούμε να ξεκινήσουμε προγραμματική δραστηριότητα και να επιτύχουμε μια ευθυγράμμιση με τα Σχέδια Δράσης του ISC.

Προσπαθούμε να κατανοήσουμε πού βρίσκονται τώρα τα αποθετήρια και τα δεδομένα και πού θα κατευθυνθούν την επόμενη περίοδο. Αυτό περιλαμβάνει την έγερση ερωτημάτων σχετικά με την προέλευση των δεδομένων, τον τρόπο διαχείρισής τους και τον τρόπο ασφάλειάς τους. Εργαζόμαστε σε σχετικές τεχνικές πτυχές, όπως τα αντικείμενα δεδομένων FAIR, σε συνεργασία με την CODATA, και πώς να συνεργαστούμε για να επιτύχουμε πρότυπα και προσδοκίες διαλειτουργικότητας για αυτά. 

Αντιμετωπίζουμε επίσης μια πρόκληση που δεν αναφέρεται πάντα: Υπάρχει η πεποίθηση και η προσδοκία ότι μόλις τα πράγματα γίνουν διαθέσιμα στο διαδίκτυο, θα παραμείνουν δωρεάν. Αυτό φυσικά δεν ισχύει. Για να ανταποκριθούμε στην προσδοκία ότι τα δεδομένα θα είναι ανοιχτά και προσβάσιμα στον μέγιστο δυνατό βαθμό, πρέπει να κάνουμε ειλικρινείς συζητήσεις σχετικά με την προέλευση των πόρων. Αυτό είναι ένα ζήτημα για τα μέλη μας και μια σημαντική προτεραιότητα για εμάς είναι ο τρόπος με τον οποίο ορίζουμε την τεράστια αξία που προσφέρουν τα αποθετήρια σε εθνικό και διεθνές επίπεδο, με τρόπο που θα τα βοηθήσει να συνεργαστούν με χρηματοδότες που μπορούν να υποστηρίξουν βιώσιμα σχέδια για τη διάθεση αυτών των δεδομένων.  

Μια άλλη σημαντική προτεραιότητα είναι η μεγαλύτερη αντιπροσωπευτικότητα των μελών μας παγκοσμίως. Τα μέλη του WDS προέρχονται κυρίως από τον Παγκόσμιο Βορρά και είναι λογικό να συνεργαστούμε με το ISC και το CODATA για την καταγραφή των δραστηριοτήτων στην Αφρική, τη Λατινική και Νότια Αμερική και τη Νοτιοανατολική Ασία και ενδεχομένως τον εντοπισμό νέων μελών για το WDS. Συνεργαζόμαστε επίσης με άλλες ομάδες που παρέχουν υπηρεσίες δεδομένων με διαφορετικούς τρόπους από τη διατήρηση ενός αποθετηρίου.  

Meredith: Ένας άλλος τρόπος με τον οποίο κάνουμε τα μέλη μας πιο αντιπροσωπευτικά είναι να εντοπίσουμε αποθετήρια από μια ποικιλία θεματικών πεδίων, εκτός από τις βιολογικές και τις γεωεπιστήμες, για να αυξήσουμε την ποικιλομορφία των μελών μας. Τα αποθετήρια κοινωνικών επιστημών και ψηφιακών ανθρωπιστικών επιστημών είναι εξίσου πολύτιμα με τις φυσικές επιστήμες. Αυξάνοντας την ποικιλομορφία των μελών μας, μπορούμε να αυξήσουμε την υποστήριξή μας για όλα τα είδη αποθετηρίων.  

Κάρεν: Δίνουμε μεγάλη ώθηση σε ορισμένες ομοσπονδιακές υπηρεσίες. Για παράδειγμα, για την πολική έρευνα, έχουμε την ευκαιρία να διαθέσουμε δεδομένα και από τους δύο πόλους στους ερευνητές με έναν τρόπο που είναι πλήρως ευθυγραμμισμένος, κάτι που είναι εξαιρετικά συναρπαστικό: είναι κάτι για το οποίο η κοινότητα εργάζεται εδώ και πολύ καιρό και είμαστε χαρούμενοι που είμαστε μέρος αυτού. 

Οι ομόσπονδες υπηρεσίες για πολικά δεδομένα χωρίζονται σε δύο μέρη: την ομόσπονδη αναζήτηση, η οποία λειτουργεί εδώ και πολύ καιρό με την παραδοσιακή συλλογή μεταδεδομένων, και ένα νέο σύνολο πρωτοκόλλων και διαδικασιών για τη συλλογή μεταδεδομένων που είναι περισσότερο προσανατολισμένο στον ιστό. Δεν είναι τόσο ένας παραδοσιακός κατάλογος υπηρεσιών, αλλά περισσότερο παρόμοιος με αυτόν που θα βρίσκατε στην Αναζήτηση Google. Η υποδομή που δημιουργήσαμε μας επιτρέπει να στέλνουμε προγράμματα ανίχνευσης (crawlers) για να δημιουργήσουν ευρετήριο στις σελίδες προορισμού των αποθετηρίων δεδομένων που έχουν εφαρμόσει έναν συγκεκριμένο τύπο σήμανσης στις σελίδες προορισμού των μεταδεδομένων τους. Παρέχουμε τη δυνατότητα στους ερευνητές να αναζητούν δεδομένα τόσο από την Αρκτική όσο και από την Ανταρκτική και συνεργαζόμαστε με τις ερευνητικές κοινότητες για να διασφαλίσουμε ότι οι οντολογίες που εφαρμόζουν (η σήμανση) είναι όλες ευθυγραμμισμένες. 

Η εξασφάλιση χρηματοδότησης για τέτοιου είδους εργασία είναι πραγματικά δύσκολη. Είναι ένα διεθνές έργο, επομένως υπάρχουν πολλές συζητήσεις σχετικά με τη χρηματοδότηση σε διαφορετικούς τομείς. Εδώ στον Καναδά εξετάζουν διαφορετικά μοντέλα χρηματοδότησης, τόσο για εθνικές επενδύσεις όσο και για να μπορούν να αποτελέσουν μέρος ενός παγκόσμιου συνεταιριστικού συνόλου χρηματοδοτών. Για παράδειγμα, ένα από τα μοντέλα που εξετάζουν είναι ο Παγκόσμιος Συνασπισμός Βιοδεδομένων, ο οποίος έχει σχεδιαστεί για να συντονίζει την παγκόσμια χρηματοδότηση για βασικούς πόρους στις βιοεπιστήμες. 

Έχουμε επίσης μια ομάδα εργασίας εντός της Συμμαχίας Δεδομένων Έρευνας (RDA) που εξετάζει αυτό που ονομάζουμε Παγκόσμια Ανοικτά Κοινόχρηστα Έρευνας (Global Open Research Commons). Υπάρχουν διάφοροι εθνικοί, πανεθνικοί και εξειδικευμένοι σε συγκεκριμένους τομείς οργανισμοί που προσπαθούν να οργανώσουν την πρόσβαση και τη διαλειτουργικότητα σε πόρους όπως σύνολα δεδομένων, λογισμικό και υπολογιστικούς πόρους. Σε εθνικό επίπεδο, είναι λογικό να υπάρχει μια καλή δομή διακυβέρνησης και ένας οδικός χάρτης για όλες τις ερευνητικές τους επενδύσεις, επομένως βλέπετε οργανισμούς όπως τα Αυστραλιανά Κοινά Δεδομένων Έρευνας (Australian Research Data Commons) ή την Ιαπωνική υποδομή να συντονίζονται στο Εθνικό Ινστιτούτο Πληροφορικής. Σε πανεθνικό επίπεδο, βλέπετε φιλόδοξα έργα όπως το Ευρωπαϊκό Νέφος Ανοικτής Επιστήμης (European Open Science Cloud) και την Αφρικανική Πλατφόρμα Ανοικτής Επιστήμης (African Open Science Platform). Και τομείς όπως η Διεθνής Συμμαχία Εικονικών Παρατηρητηρίων (International Virtual Observatory Alliance) που εξυπηρετεί τους αστρονόμους παγκοσμίως είναι όλοι πολύ σημαντικοί για την υποστήριξη των αντίστοιχων ερευνητικών κοινοτήτων τους. Ο στόχος της ομάδας RDA είναι να δημιουργήσει έναν οδικό χάρτη για το πώς αυτά τα κοινά μπορούν να μοιράζονται πόρους απρόσκοπτα, ώστε να είναι ευκολότερο για τους επιστήμονες να συνεργάζονται παγκοσμίως για το ευρύτερο καλό. Βασιζόμαστε σε έργο που βρίσκεται σε εξέλιξη εδώ και πολύ καιρό, αλλά πραγματικά νιώθουμε ότι υπάρχει μεγάλο κίνητρο για να ενώσουμε αυτά τα κομμάτια τώρα. 

Μπορείτε να εξηγήσετε τι θα σημαίνει η ομόσπονδη αναζήτηση για τους ερευνητές που προσπαθούν να έχουν πρόσβαση στα εν λόγω δεδομένα, για παράδειγμα για πολική έρευνα; Τι θα αλλάξει; 

Κάρεν: Αυτή τη στιγμή οι ερευνητές πρέπει να μεταβούν σε διαφορετικές τοποθεσίες για να βρουν δεδομένα. Και στη συνέχεια, μόλις βρείτε αυτά τα δεδομένα, αφιερώνετε χρόνο στην εναρμόνιση της δομής τους και στη συνέχεια ελέγχετε ξανά το περιεχόμενο για να βεβαιωθείτε ότι κατανοείτε ποια είναι η σημασιολογική σημασία των μετρούμενων μεταβλητών στα δεδομένα. Αυτή είναι μια πρώτη προσπάθεια να γίνει αυτή η διαδικασία πιο συνεκτική και εφαρμόσιμη από μηχανές. Από όσο γνωρίζω, αυτή είναι η μόνη πύλη που επιτρέπει στους χρήστες να αναζητούν δεδομένα και από τους δύο πόλους ταυτόχρονα. Αυτή τη στιγμή επικεντρωνόμαστε στην αναζήτηση και την ανακάλυψη συνόλων δεδομένων και στην προσθήκη περισσότερων αποθετηρίων στο ευρετήριο. Αναμένουμε ότι η υποδομή θα εξελιχθεί για να υποστηρίξει ή να τροφοδοτήσει άλλες πρωτοβουλίες, όπως η Καναδική Κοινοπραξία για τη Διαλειτουργικότητα Δεδομένων της Αρκτικής (CCADI), η οποία δημιουργεί βελτιωμένα εργαλεία οπτικοποίησης και ανάλυσης. Θέλουμε να υποστηρίξουμε τους συνεργάτες μας, όχι να επανεφεύρουμε τον τροχό. 

Σούζι: Η IPO έχει δεσμευτεί να διαδώσει όλα τα είδη εργασίας που κάνει η Κάρεν και να διασφαλίσει ότι αυτή διαδίδεται σωστά. Εργαζόμαστε επίσης για να ενημερώσουμε όλους, διοργανώνοντας εργαστήρια ή εκπαιδεύσεις και δημιουργώντας ευκαιρίες για συμμετοχή. Η ITO κάνει πρωτοποριακή δουλειά μαζί με όλες αυτές τις διαφορετικές ομάδες. Και η IPO βοηθά να διασφαλιστεί ότι όλοι μαθαίνουν τι συμβαίνει καθώς συνεχίζουμε να δημιουργούμε αυτά τα σπουδαία αποθετήρια.

Πού βλέπετε να γίνεται σήμερα η εργασία σχετικά με τα αποθετήρια και τα δεδομένα; ​​Και πού οδεύει; Ποιες είναι οι νέες προκλήσεις ή τα πράγματα που θα πρέπει να σκεφτεί ο κόσμος τα επόμενα πέντε έως δέκα χρόνια; 

Ντέιβιντ: Υπάρχουν συγκεκριμένα πράγματα που πρέπει να γίνουν. Ένα από αυτά είναι η διασφάλιση της ασφάλειας των αποθετηρίων των μελών μας. Αυτός είναι ένας κρίσιμος παράγοντας για να μπορέσουμε να διασφαλίσουμε την ακεραιότητα των δεδομένων, η οποία αποτελεί τη βάση κάθε επιστήμης. Ένας άλλος παράγοντας είναι ότι οι όγκοι δεδομένων έχουν αυξηθεί τόσο σημαντικά που τα παλιά μοντέλα μεταφοράς δεδομένων σε ένα περιβάλλον υψηλών επιδόσεων που θα μπορούσατε να εργάζεστε με αυτά, τώρα ανατρέπονται. Τώρα είναι απαραίτητο να βρούμε τρόπους για να μπορέσουμε να αναλύσουμε δεδομένα. στο χώρο, φέρνοντας τον υπολογιστή στα δεδομένα. Μια πρόκληση είναι να βοηθήσουμε τα αποθετήρια WDS να γίνουν συμβατά με το cloud.  

Το άλλο μέρος αυτού αφορά την ικανότητα και τις ικανότητες του εργατικού δυναμικού, όπως η κινητοποίηση επιστημόνων δεδομένων, επιστημόνων τεχνικής έρευνας και διαχειριστών δεδομένων. Πρόκειται για εξελισσόμενους ρόλους εντός της επιστημονικής επιχείρησης που πρέπει να παρακολουθούνται προσεκτικά, ώστε να διασφαλίζεται ότι υπάρχουν οι κατάλληλες ικανότητες και ότι έχουμε την εκπαίδευση και την κατάρτιση που μπορούμε να παρέχουμε στα ενδιαφερόμενα άτομα. 

Κάρεν: Πολλοί άνθρωποι εργάζονται πάνω σε στοιχεία που θα επέτρεπαν στους ερευνητές να εγκαταλείψουν τη δημοσίευση στατικών εργασιών σε περιοδικά και να δημιουργήσουν αντ' αυτού μια αναπαραγώγιμη εργασία που θα είναι διαθέσιμη στο διαδίκτυο. Κάποιος θα μπορούσε να δημοσιεύσει ένα κομμάτι δεδομένων ή να κάνει μια ανάλυση, στη συνέχεια να το γράψει και να το δημοσιεύσει ως ένα είδος εύκολα επαναχρησιμοποιήσιμου πακέτου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από κάποιον άλλο είτε για να αναπαράγει τα ίδια αποτελέσματα, κάτι που είναι σημαντικό για να καταστούν οι ισχυρισμοί της επιστήμης επαληθεύσιμοι, είτε για να το επαναχρησιμοποιήσει με νέο τρόπο. Κάποιος θα μπορούσε να πάρει το πακέτο, να προσθέσει ένα διαφορετικό κομμάτι δεδομένων ή να αλλάξει μια παράμετρο σε ένα κομμάτι λογισμικού ανάλυσης και να δημιουργήσει ένα νέο αποτέλεσμα που θα δημοσιεύσει. Έτσι, πρόκειται για μια εξατομίκευση των δεδομένων και των στοιχείων λογισμικού, ώστε να μπορείτε να πάρετε κομμάτια από πράγματα και να τα δημοσιεύσετε εύκολα. Η αναπαραγώγιμη εργασία βοηθά στην επίλυση προβλημάτων με την αναπαραγωγιμότητα των αποτελεσμάτων, την επαναχρησιμοποίηση δεδομένων και ενδεχομένως την πλεονάζουσα έρευνα. 

Βλέπετε αυτή την τάση στην ανάπτυξη λογισμικού, όπου υπάρχει μια αποσυσσωμάτωση των API (Διεπαφές Προγραμματισμού Εφαρμογών) στο back-end, ώστε να μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τμήματα αυτών. Στην κοινότητα διαχείρισης δεδομένων υπάρχει μια παρόμοια ιδέα σχετικά με τα ψηφιακά αντικείμενα FAIR - δεν θέλετε να δημοσιεύετε πλέον ολόκληρο αυτό το σύνολο δεδομένων που μπορείτε να κατεβάσετε, θέλετε να παρέχετε μια υπηρεσία δεδομένων για κάθε παρατήρηση ή μέτρηση και θέλετε να κάνετε αυτές τις μετρήσεις μηχανικά εφαρμόσιμες, ώστε να μπορείτε να επιλέξετε ποιες παρατηρήσεις θέλετε να χρησιμοποιήσετε χωρίς πολλή επεξεργασία από την πλευρά σας - τα δεδομένα θα πρέπει να παρουσιάζονται στην πιο προσιτή τους μορφή. 

Τα στοιχεία, όπως τα δεδομένα, πρέπει να είναι αναλυτικά και ατομικά και προσβάσιμα τόσο από ανθρώπους όσο και από μηχανές, όπου κι αν βρίσκονται κατανεμημένα σε όλο τον κόσμο. Από την οπτική γωνία ενός ερευνητή και τεχνολόγου, όλα συμβαίνουν από κάτω προς τα πάνω. Υπάρχουν σχεδόν πάρα πολλά που πρέπει να κατανοήσετε, οπότε το θέμα είναι πώς θα κάνετε μικρές διεισδύσεις για να αποκτήσετε νόημα. Η Αμερικανική Γεωφυσική Ένωση (AGU), ειδικότερα, έχει κάνει πολύ καλή δουλειά εστιάζοντας στα υπολογιστικά σημειωματάρια ως πρώτο βήμα για να δει πώς θα μπορούσε να δημιουργηθεί μια αναπαραγώγιμη εργασία. Αυτή είναι μια πραγματικά εξαιρετική περίπτωση χρήσης για αυτό που θα γίνει πολύ πιο σύνθετες υποδομές. 

Είναι πολλά να αναλάβεις και μερικές φορές είναι δύσκολο να ξέρεις ακριβώς πού να εστιάσεις. Αλλά ελπίζουμε ότι αυτή είναι μια από τις προτάσεις αξίας με τις οποίες η αρχική δημόσια προσφορά και η αρχική προσφορά μετοχών (IPO) της WDS μπορούν να βοηθήσουν τα μέλη μας. 

Πώς μπορούν οι αναγνώστες να μάθουν περισσότερα για το WDS και πώς μπορούν να συμμετάσχουν στις δραστηριότητές σας ή να γίνουν μέλη; 

Ντέιβιντ: Η Μέρεντιθ το έχει σκεφτεί αυτό καλά. Έχουμε εντείνει την περιοδική επικοινωνία μας με τα μέλη μας και βελτιώνουμε τον ιστότοπό μας με πιο τακτικές ενημερώσεις, οι οποίες θα συνεχιστούν. Θα υπάρξει επίσης μια πληθώρα άλλων δραστηριοτήτων καθώς η αρχική δημόσια προσφορά θα στελεχωθεί πλήρως και μόλις δημοσιευτεί το διετές σχέδιο δράσης μας. 

Meredith: Εκτός από την επανακυκλοφορία των μέσων κοινωνικής δικτύωσης, αυτή τη στιγμή ολοκληρώνουμε και δοκιμάζουμε έναν ανασχεδιασμένο ιστότοπο. Οι μελλοντικές πρωτοβουλίες περιλαμβάνουν διαδικτυακά σεμινάρια ενημέρωσης και εκπαίδευσης για τα αποθετήρια μελών του WDS, τους συνεργάτες και τους συνδεδεμένους οργανισμούς. Επιπλέον, έχουμε ένα δεκαπενθήμερο ενημερωτικό δελτίο για τα μέλη, αποστέλλουμε μέσω email ενημερώσεις σχετικά με ευκαιρίες που εξαρτώνται από τον χρόνο και προσβλέπουμε στη δημιουργία μιας ετήσιας έκθεσης για τον οργανισμό, κάτι που δεν έχει συμβεί από το 2015-2016. Θα λανσάρουμε επίσης ταυτόχρονα φέτος το βραβείο WDS Data Stewardship και το βραβείο ITO Data, για να δώσουμε σε μηχανικούς και επιστήμονες που βρίσκονται στην αρχή της καριέρας τους δύο ευκαιρίες να δείξουν την αριστεία τους με τα δεδομένα.

Εικόνα από NASA μέσω Flickr.