CC BY
13
НАУКА И ОБЩЕСТВО
2002.01.001. ЗНАЧЕНИЕ И РОЛЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В АМЕРИКАНСКОМ ОБЩЕСТВЕ.
Significance of information Technologies // Science and engineering indicators - 2000 / Nat. sci. В^аЛ - Wash.: Gov. print. off., 2000 - P.9-21; 9-34.
Реферируемый материал представляет собой один из разделов юбилейного издания "Индикаторы науки и техники - 2000". "Индикаторы" готовятся Национальным научным фондом (ННФ) США и раз в два года представляются конгрессу в форме доклада президента о состоянии науки и техники в стране. В 2000 г. ННФ отмечал 50-летие своего существования.
В реферируемом разделе рассматривается роль информационных технологий (ИТ) в сфере образования и научно-исследовательской деятельности.
ИТ и образование. ИТ оказывают, а в перспективе окажут еще большее влияние на всю систему образования: на то, как мы обучаемся, что знаем и где получаем знания и информацию. Это касается и научных учреждений, и школьного обучения детей, и пожизненного обучения взрослых, да и всего накапливаемого обществом знания, его (общества) культуры. При этом на всех уровнях могут использоваться примерно одинаковые ИТ, хотя на каждом акцентируется наиболее актуальное для него направление.
В последние годы в США очень много внимания уделяется внедрению ИТ в школьную подготовку, как в начальной, так и в средней школе, именно школа должна готовить основную массу граждан, способных комфортно жить в информационном обществе и пользоваться благами, которые могут предоставить ИТ. Массовое обучение ИТ в школах может и должно предотвратить разделение общества на "информационно богатых" и "информационно бедных". Опросы руководителей начальных и средних школ свидетельствуют, что целями, которые
преследует внедрение ИТ в школы, являются: ознакомление учащихся с компьютерами, выработка определенного уровня навыков обращения с этой техникой, которые понадобятся ученикам в будущем, поддержание учебных программ и методов обучения на современном уровне и повышение качества образования.
Правда, отношение специалистов к внедрению ИТ в учебный процесс неоднозначно. Основной проблемой является то обстоятельство, что обучение, базирующееся на применении ИТ, оказалось экономически не более эффективным, чем другие формы обучения. Поэтому, несмотря на то, что положительный результат от использования ИТ не отрицается, целесообразность расходования ограниченных средств, которыми располагают школы, на дорогую технику в ущерб другим программам подвергается сомнению. По оценке специалистов, при традиционных методах обучения на техническое обеспечение учебного процесса расходуется около 1,3% национального бюджета школ. Расширение применения ИТ может потребовать увеличения этих расходов до 3,9% национального бюджета. И эта цифра не включает затрат на эксплуатацию ИТ и на подготовку учителей, что является важным фактором эффективного использования ИТ в школах. Если пойти на это, то придется сократить расходы на обучение рисованию, музыке, на физическую подготовку, летние лагеря, на покупку учебников. Сторонники усиленного компьютерного обучения обычно перечисленные факторы не принимают во внимание, будучи увлечены разнообразнейшими возможностями, которые открываются перед учениками, работающими с компьютером, особенно если последний подключен к Интернету. Это и получение разнообразной информации, как в самой крупной библиотеке, и сбор данных в режиме реального времени, и общение с "разумным репетитором", моделирование, компьютерные обучающие игры, мультимедийный режим общения, формирование виртуальных коллективов и многое другое, включая так называемое "творческое обучение" (inquiry based learning), считающееся наиболее эффективной формой учебы. Суть ее в том, что учащийся является не пассивным объектом обучения, а активным пользователем компьютерной техники, он сам конструирует модели, иллюстрирующие ту или иную концепцию, использует знания для общения с внешним по отношению к школе миром, сам оценивает свой уровень подготовки и стиль работы. Авторы реферируемого источника не берут на себя ответственность за окончательную оценку соотношения затрат и выгод
от применения ИТ в школе, полагая, что типового решения этого вопроса быть не может, его следует решать применительно к конкретным условиям каждой школы.
Насколько широко сегодня используются ИТ в американских школах? Одним из показателей может служить число учащихся, приходящееся на один компьютер. В 1998 г. в среднем по общественным школам страны этот показатель был равен 6. В средних по количеству учеников школах (800-999 человек) и больших (1000 и более) он превышает среднее значение, в малых (менее 300) - не достигает его. Школы в крупных городах находятся в этом плане в менее выгодных условиях, чем школы в малых городах, городах-спутниках и в сельской местности (с.9-22).
Второй показатель - число школ, подключенных к Интернету. Оно растет очень быстро. В 1994 г. выход в сеть имели 35% муниципальных школ, а в 1998 г. - уже 89%. Растет и число компьютерных классов, подключенных к сети. В 1998 г. их было 51%, почти в 2 раза больше, чем в 1997 г. Но в этом плане есть разница между школами, где учится много представителей национальных меньшинств и бедных слоев населения, и более состоятельными школами. Последние подключены к Интернету гораздо чаще, чем первые. Зависит данный показатель и от географии -школы северо-востока явно уступают школам юго-востока, центральных и западных регионов. Следует, однако, признать, что все отмеченные различия довольно быстро стираются со временем. В оснащении школ ИТ активно участвуют многие частные корпорации и благотворительные фонды.
Столь же активно ИТ используются в высших учебных заведениях, и чем дальше, тем шире они внедряются в обучение студентов. Единообразия здесь нет. В одних университетах преподаватель сам решает, применять ИТ или не применять. В других он обязан организовать свою страницу в Интернете и обеспечить доступ к ней в режиме он-лайн. Одни университеты с энтузиазмом относятся к применению ИТ, другие выжидают, когда первые отработают наиболее рациональные формы использования этой техники.
Довольно многочисленные исследования эффективности применения ИТ в учебных заведениях свидетельствуют, что положительные результаты в большинстве случаев имеют место - учащиеся, в обучении которых применялись ИТ, получают более высокие оценки при тестировании (будь то стандартные тесты или специальные), чем
учащиеся контрольных групп, обучавшихся без ИТ. Выявлено также, что эффективность использования ИТ решающим образом зависит от уровня специальной подготовки преподавателя. Если последний прошел курс такой подготовки продолжительностью более 10 час., позитивные результаты достигаются, если менее - они малы или даже негативны.
ИТ и заочное обучение. Заочное обучение действует в США с конца XIX в. Осуществлялось оно до появления Интернета по переписке. За XX в. через разные заочные образовательные учреждения прошло порядка 100 млн. американцев (с.9-25). ИТ в полном смысле слова революционизируют эту форму получения образования. С появлением ИТ многие вузы и техникумы открыли или расширили свои заочные отделения. Для "слушания" лекций и общения с коллегами-студентами используется чаще всего электронная почта, кроме того, на страницах WWW помещают учебные тексты. Проводятся встречи и дискуссии в режиме он-лайн. В том же режиме организуются консультации (вопросы и ответы), конференции. Есть и более сложные программы с передачей графической информации и электронной "грифельной доской". Когда полоса частот, на которых работает Интернет, расширится (это должно произойти в недалеком будущем), появятся видеолекции и видеоконференции.
Заочное обучение позволяет студентам заниматься по программам, которых нет в местных учебных заведениях, доступными становятся все университеты и колледжи страны. Кроме того, оно дает возможность работающим и семейным людям самим определять удобный для них режим занятий. Университеты же могут значительно увеличить численность студенческого контингента, не меняя числа зданий и размера своей территории. Кстати говоря, те же самые формы учебы можно применять не только при работе с живущими где-то далеко от университета студентами, но и в пределах университетского кампуса для студентов-очников. Им тоже удобно пользоваться гибкой схемой занятий. В университете штата Колорадо (г. Денвер) из 609 студентов, поступивших на первый курс очного отделения, 500 поступили также и на заочное. Удобно и преподавателям, можно "читать" лекции в вузах, расположенных в любом уголке страны, не выходя из дома.
Материалы обследований свидетельствуют о быстром расширении заочного образования. Осенью 1995 г. 33% двух- и четырехгодичных послешкольных образовательных учреждений имели заочные отделения. В 1997/98 уч. г. их было уже 44%. Если взять только государственные
4-летние колледжи, то соответствующие цифры равны 62 и 79%. В частных 4-летних колледжах заочных отделений гораздо меньше, но и здесь за указанные годы доля заведений, их имеющих, выросла с 12 до 22%. Число программ (курсов лекций) в 2- и 4-летних заочных колледжах увеличилось за эти три года с 25,7 тыс. до 52,3 тыс., а численность поступающих туда возросла более чем вдвое - с 753 640 до 1 632 350 человек. Правда, число заочных вузов, в которых можно получить ученую степень, практически не изменилось. В 1995 г. их было 23%, в 1997/98 уч. г. стало 22%. Методы обучения претерпели значительные изменения. В 1995 г. использовались в основном интерактивное видео (57% вузов) и видеокассеты (52%). В 1997/98 уч. г. эти формы применялись, соответственно, в 53 и 48% заочных учебных заведений. Но 60% вузов уже предлагало обучение по Интернету, а 19% -электронные занятия в режиме реального времени (с.9-26).
Оценить эффективность "электронного" обучения, как и в иных случаях применения ИТ, сложно, многие специалисты считают даже, что оценивать эту форму учебы нужно по иным, чем традиционные формы, критериям. Есть, однако, примеры, которые свидетельствуют о хороших результатах учебы по Интернету в режиме он-лайн и по традиционным методам. Так, в 1996 г. в университете штата Калифорния (г.Нортридж) был поставлен эксперимент, в ходе которого две группы студентов прослушали курс социальной статистики с лекциями и семинарами. Одна группа обучалась в обычном традиционном режиме, вторая - виртуально, по сети WWW. Тексты, лекции и экзамены были одинаковы для обеих групп. Оценки, полученные "электронщиками" на экзаменах, оказались на 20% выше, чем у контрольной группы.
Новая форма учебы создает в университетском мире целый ряд новых проблем. Она грозит изменить характер студенческо-профес-сорского сообщества, многолетний опыт существования которого всегда давал плодотворные результаты, немало специалистов полагают, что качество образования при общении учителя и ученика "лицом к лицу" значительно выше, чем при общении по каналам электронной сети. К тому же меняется конкурентная среда для университетов. Каждый из них может теперь бороться за студенческий контингент в любом уголке страны. Самые престижные университеты, такие как Стэнфорд или Дьюк, уже начали рекламировать в национальном масштабе свои заочные программы магистерской подготовки. Подучил аккредитацию первый университет (Jones International University), который работает
только по электронной сети. Некоторые американские университеты начали активно привлекать к своим программам получения ученых степеней аспирантов, живущих и работающих в других странах. В то же время британский Открытый университет (United Kingdom's Open University), заслуживший в Соединенном Королевстве репутацию блестящего провайдера заочного обучения по сети WWW, начал работать на американском рынке.
Одни специалисты считают, что ИТ открывают новые возможности перед преподавателями. Другие, напротив, полагают, что массовое обезличенное электронное обучение принижает роль профессуры. В Вашингтонском университете 850 преподавателей подписали обращение к губернатору штата с протестом против выделения денег на расширение внедрения ИТ в образование. Есть проблемы и на новом рынке электронных лекционных курсов. Кому должно принадлежать право интеллектуальной собственности на эти курсы - преподавателям или университетам? Американская ассоциация университетских преподавателей в этой связи оспаривает законность создания упоминавшегося выше чисто электронного вуза. Все эти проблемы только что появились на свет, и разрешение их займет, вероятно, не один год.
ИТ и научно-исследовательская деятельность. Изменения в данной сфере, связанные с ИТ, можно сгруппировать по трем направлениям: новые способы коммуникации, накопления и хранения научной информации; новые методы исследований и области науки; новые формы сотрудничества ученых. Указанные изменения важны не только для самой науки, они непосредственно влияют на процессы нововведений и на сферу образования. Кроме того, многие технические новинки, разработанные для проведения исследований, зачастую получают более широкое применение в обществе. Так, например, произошло со Всемирной паутиной (WWW). Технология, которая лежит в основе этой сети, впервые была создана в связи с изучением физики элементарных частиц.
В упоминавшейся выше статье, написанной в 1945 г., В.Буш говорил о том, как было бы замечательно, "если бы ученые со своего письменного стола имели доступ к великому массиву мирового знания"
(с.9-27). Ныне эта мечта очень близка к реальности. Интернет и WWW1 стали всемирным хранилищем информации, доступной любому владельцу подключенного к сети компьютера. Объемы хранимой здесь в числовой форме информации непрерывно возрастают. "Есть программы тематического поиска, которые позволяют быстро отыскать любые данные, и ученому... не приходится беспокоиться из-за того, что в библиотеке, которой он пользуется, пропали нужные ему номера журналов" (там же). Информация в сети может быть гораздо богаче, чем в печатных изданиях, так как никаких ограничений по числу страниц нет. Текст можно сочетать с изображением и звуком. Ссылки на близкие по содержанию источники, комментарии и отклики специалистов, связь с автором - все это доступно в результате элементарного нажатия клавиши на "мышке". Выгодно это и библиотекам. Одной и той же "книгой" могут пользоваться одновременно много читателей, даже не приходя в библиотеку. Электронный "книжный фонд" занимает несравнимо меньше места, чем печатный. Электронная информация много дешевле печатных изданий, и библиотеки с большей пользой могут распорядиться своими средствами, которые обычно ограничены. Все это подталкивает к тому, чтобы научная информация хранилась и использовалась в электронной форме.
Правда, научные печатные журналы выполняют гораздо более сложные функции, чем передача информации. Они тематически организуют ее, обеспечивают рецензирование и отбор качественных работ. Публикации в солидных журналах создают ученому репутацию, на основании которой университеты и иные исследовательские центры приглашают его в свой штат или повышают в должности. Библиотеки тоже не являются только хранилищем литературы. Они служат местом общения студентов, преподавателей и администраторов. Часть библиотек - это интеллектуальный центр университета.
Хранение информации в электронной форме имеет свои проблемы. Она хранится и считывается в определенном формате. Но с быстрым развитием ИТ форматы меняются, и материалы в старом формате могут стать недоступными читателю. Особенно это касается "публикаций", которые включают в себя интертексты, мультимедийную информацию
1 По сути дела, Интернет и WWW - это единое целое, всемирная электронная сеть. Термин Интернет в узком смысле слова означает аппаратную часть сети, a WWW - ее программное обеспечение. - Прим. реф.
или программное обеспечение. Сегодня используется несколько видов информационных материалов в сети: индивидуальные сайты или страницы, препринтные серверы, электронные журналы и электронные версии печатных журналов, многие авторы помещают статьи на свои собственные сайты или сайты группы, в которой автор работает. Ограничений никаких нет. Особенно широко сегодня используются препринтные серверы. Первым из них был сервер Лос-Аламосской лаборатории, первоначально посвященный одной узкой области физики. Затем он разросся, охватил многие разделы физики, астрономии, математики. К середине 1999 г. в него ежемесячно поступало более 2 тыс. новых публикаций, а число обращений достигало 100 тыс. в день, примерно от 8 тыс. разных хостов. Для некоторых областей физики этот сервер стал основным местом сосредоточения и источником информации. В разных районах мира организованы 14 "зеркальных" сайтов, на которые копируются лос-аламосские материалы. Физики, работающие вдали от крупных библиотек, получают благодаря этому возможность всегда быть в курсе самых последних достижений своих коллег. Стоимость одной статьи в препринтном сервере Лос-Аламоса составляет от 5 до 75 долл. максимум. В среднем по тиражу в научном журнале статья обходится в 2-4 тыс. долл. При этом на сервере можно в любое время выступить с комментарием публикуемой статьи или откликнуться на комментарии других.
Сервер Лос-Аламоса стал моделью для целого ряда ему подобных. К ним относятся "Архив материалов по экономике" (Economics Working Paper Archiv), курируемый факультетом экономики Вашингтонского университета, "База препринтных материалов по химической физике" (Chemical Physics Preprint Database) при химическом факультете Университета Брауна, "Группа теоретической химии и молекулярной физики" (Theoretical Chemistry and Molecular Physics Group) в той же Национальной лаборатории в Лос-Аламосе. Идет дискуссия по поводу предложения организовать сервер биомедицинской информации при национальных институтах здоровья (НИЗ)2, поскольку помещаемая здесь информация будет доступна не только ученым, но и кому угодно, что специалисты считают потенциально опасным. По-видимому, содержание сервера будет ограничено перепечаткой опубликованных в обычных журналах статей.
2 Американский аналог Академии медицинских наук. - Прим. реф.
Быстро растет число электронных периодических изданий разного вида - журналов, информационных листков и т.п. По данным Ассоциации научных библиотек, в 1997 г. перечень их названий насчитывал 8400 единиц, вдвое больше, чем в 1996 г. Собственно, журналов среди них было 1465, 1002 из которых публиковали предварительно прошедшие рецензирование материалы и 708 взымали ту или иную плату за доступ. Ожидалось, что в 1999 г. журналов, рецензирующих публикации, будет более 3000. Практика их издания и взаимосвязи с печатными версиями чрезвычайно разнообразна. Есть бесплатные электронные приложения к подписке на печатный вариант, есть платные, есть с ограниченным доступом, подписные и т.д. Единообразия пока нет. Что касается расходов на издания электронных версий, то, по данным издателей, они, по крайней мере первоначально, примерно равны затратам на печатные варианты. Для передачи в Интернет материалы нужно форматировать, закупать специальное оборудование, обучать персонал. Чисто электронные журналы обходятся дешевле (250-1000 долл. на статью), распространяются, как правило, бесплатно и доступ к ним не ограничивается. Вообще говоря, взаимоотношения между издательствами печатной и электронной информации или двух этих типов информации в одном издательстве еще не устоялись. Электронные издания могут снизить спрос на печатные, сократить тиражи и доходы издательств. В то же время рекламодатели предпочитают печатные, а не электронные варианты. Время должно расставить все по своим местам.
Система научных коммуникаций меняется очень быстро, но направление этих изменений, по мнению авторов, не определилось окончательно. Несмотря на то, что ученые в принципе хотят иметь доступ к электронной информации, и последняя может обходиться дешевле печатной, на ее пути есть и ряд препятствий. Ученые (издательские расходы к ним прямого отношения не имеют) предпочитают публиковаться не в электронных, а в печатных версиях, которые считаются гораздо более престижными. Научные библиотеки по-прежнему должны обеспечивать читателей всеми наиболее авторитетными журналами, а таковые пока издаются в основном печатно. Приобретать печатные и электронные версии одного и того же журнала накладно. Все участники игр на информационном поле находятся в поисках оптимальных вариантов, но последние пока неочевидны.
К числу средств электронной информации относятся также "числовые библиотеки" (digital library). Термин этот не подразумевает
некоего электронного аналога обычных библиотек. Он означает не хранилище информационных материалов, а совокупность методов сортировки таких материалов, представленных в электронном формате, и методов эффективной работы с их большими массивами. Числовые библиотеки обычно содержат числовые варианты объектов, которые требуют особо бережного обращения, и поэтому к ним нельзя допускать много пользователей. Речь идет о редких или старых фотографиях, предметах искусства, документах, звукозаписях, фильмах. С помощью компьютерной техники они могут быть представлены на всеобщее обозрение. Те же функции выполняют "числовые музеи" - их могут "посетить" люди, по тем или иным причинам не имеющие возможности попасть в реальный музей. Существуют также электронные каталоги, где содержатся названия и оглавления печатных изданий. Примером может служить каталог научных журналов, финансируемый фондом А.Меллона, где содержатся данные о 117 наиболее авторитетных журналах по 15 научным дисциплинам. Доступ к каталогу и каталогизированным текстам можно получить через университетские библиотеки, имеющие соответствующую лицензию. Дабы не подрывать доходы издательств, в каталоге содержатся данные только о номерах журналов, которые выходили в свет 3-5 лет тому назад.
Одна из крупных исследовательских программ федерального правительства финансирует разрабатываемые многими университетами по всей стране проекты, направленные на совершенствование методов сбора, хранения и организации информации в числовом виде, а также систем ее дистанционного поиска, извлечения и обработки по сети Интернет. Проекты эти в своей совокупности охватывают широкий предметный спектр - естественные науки, социальные, гуманитарные, искусство и медицину. В рамках программы создан целый ряд новых вариантов современных ИТ, позволяющих значительно увеличить круг их пользователей.
Однако влияние ИТ на научную деятельность далеко не исчерпывается новыми видами коммуникаций и обращения с информацией. ИТ формируют новые методики самих исследований и разработок, новые формы кооперации в науке и новые научные дисциплины. Компьютерная техника революционизировала науку с момента своего появления, ИТ, собственно, с этой целью и создавались, и сфера науки всегда обладала наиболее мощными и совершенными ЭВМ. Сегодня компьютеры в науке вышли далеко за пределы своей исторической колыбели - атомной
физики - и используются как в других естественных науках, так и инженерном деле, в общественных и гуманитарных дисциплинах. Физика высоких энергий, гидро- и аэродинамика, аэронавтика, конструирование летательных аппаратов, в том числе космических, исследование атмосферы, прогнозы погоды - эти отрасли науки полностью базируются на использовании вычислительных машин большой мощности, на суперкомпьютерах. Все большее значение эти машины обретают для биологии, ранее использовавшей ИТ не столь интенсивно.
Огромное значение имеет появление крупных баз данных. Их примеры разнообразны и многочисленны - государственная статистическая база, база данных, полученных с помощью телескопа Хаббла3, банк генов и белков, банк проекта "Мозг человека" и много других менее крупных баз играют важнейшую роль в прогрессе соответствующих отраслей знания.
ИТ подняли на качественно новую ступень такие методы исследований, как моделирование и симуляция самых разных устройств и процессов, позволили проводить виртуальные эксперименты, которые невозможно осуществить физически или делать это крайне непрактично. Где только эти новые методики ни применяются! И при исследовании климата, и в вулканологии, океанологии, изучении плазмы, процессов горения топлива в соплах реактивных двигателей, в виртуальных испытаниях автомобилей на прочность при авариях, да повсюду в науке, вплоть до виртуальных ядерных взрывов. Чем мощнее становятся компьютеры, тем шире область применения этих методик и тем более сложные эксперименты можно моделировать. Министерство энергетики США в декабре 1996 г. ввело в строй суперкомпьютер с быстродействием триллион операций в секунду (^егаорБ) и планирует создать к 2004 г. машину, способную выполнять в секунду 100 трлн. операций.
Среди новейших областей науки, в которых ИТ обеспечили крупный шаг вперед в последние годы, на первом месте стоит биология, в основном за счет генетических исследований. Расшифровка геномов растений и животных, в том числе человека (геном последнего содержит 3 млрд. пар нуклеотидных оснований), была бы невозможна без использования роботов и суперкомпьютеров со сложным программным
3 Оптический телескоп, созданный при участии США, Канады, ФРГ, Японии. Выведен американским космическим кораблем "Шаттл" на околоземную орбиту и благодаря отсутствию там атмосферы наблюдает Вселенную до ее пределов. - Прим. реф.
обеспечением, позволяющим управлять процессом расшифровки, хранить информацию, сравнивать звенья цепочки ДНК и определять их последовательность. Банки данных, содержащих сведения о генетических цепочках, растут не по дням, а по часам. Например, Генбанк, который ведут Национальные институты здоровья (НИЗ), к августу 1999 г. содержал данные о 3,4 млрд. пар, составляющих 4,6 млн. последовательностей, представляющих пол-ностью или частично геномы 50 тыс. особей. Число пар нуклеотидных оснований, содержащихся в Генбанке, удваивается каждые 14 месяцев, т.е. накапливается по экспоненциальному закону. Этот банк - часть мировой системы аналогичных баз данных. Он ежедневно обменивается данными с генбанками Западной Европы и Японии. Для работы с данными о геноме человека4 необходимо новое мощное программное обеспечение, которое дает возможность определить трехмерную атомную структуру и динамику "поведения" вырабатываемых генами аминокислот, а также выяснить, какую роль играет каждый конкретный ген и комбинации генов, в которые они входят тысячами, моделирование процесса свертывания белка, необходимое для создания качественно новых средств лекарственной терапии, требует вычислительных мощностей, эквивалентных нескольким месяцам работы суперкомпьютера "Крей ТЗЕ".
Огромное значение информатики для развития биологии и медицины трудно переоценить. Многие эксперты предрекают революцию в биологической науке, которая должна произойти в ближайшие десятилетия по мере того, как новая генетическая информация будет декодироваться и будет устанавливаться ее связь с функциями живого организма. Как утверждает директор НИЗ доктор Вармус (УагтиБ): "Вся биология претерпевает фундаментальные изменения в результате использования новых методик, позволяющих выделить индивидуальный ген, увеличить его и детально проанализировать" (с.9-33). Генетическая информация позволит выявить и оценить предрасположенность человека к тому или иному генетическому заболеванию, предсказать его реакцию на соответствующие внешние факторы среды пребывания и на лекарственную терапию, создать новые лекарства и вакцины. Появляются новые подотрасли биологии - такие, как молекулярная
4 Международный проект "Геном человека" был начат в 1988 г. по инициативе американских ученых. Расшифровка в основном закончена в 2000 г. - Прим. реф.
эпидемиология, функциональная геномика, фармогенетика. Все они опираются на интенсивное использование ИТ в процессе исследований.
Еще один аспект влияния ИТ на научную деятельность - создание новых условий для кооперации ученых и инженеров при решении какой-либо сложной задачи, независимо от места жительства и работы сотрудничающих специалистов. Некоторые корпорации, имеющие филиалы в разных районах мира, создают исследовательские коллективы, работающие над решением какой-либо проблемы 24 ч. в сутки. В последние десятилетия кооперация ученых, если судить о ней по появлению статей, написанных несколькими авторами, быстро развивается. Этот процесс четко коррелирует с прогрессом ИТ - электронной почты, Всемирной паутины, факсов, телефонной связи. Число статей, опубликованных в соавторстве с учеными из разных стран мира или разных научно-исследовательских организаций США за период с 1987 по 1997 г., выросло, соответственно, в 15 и 20 раз (с.9-33).
В 1989 г. В.Вулф (William Wulf), работавший в ННФ (ныне он является президентом Академии технических наук), ввел в оборот термин "колаборатория", обозначающий концепцию использования ИТ для объединения нескольких географически отдаленных друг от друга исследовательских центров в единую лабораторию. Он определял колабораторию как "...центр без стен, в котором ученые разных национальностей могут работать независимо от своего географического местоположения, взаимодействовать с коллегами, иметь доступ к приборам и установкам, делиться данными, совместно пользоваться вычислительными мощностями и информацией числовых библиотек" (с.9-34). Вскоре после этого был организован ряд пилотных проектов для практического воплощения концепции колаборатории. В числе первых была Колаборатория исследования верхних слоев атмосферы (Upper Atmosphere Research Collaboratoty), финансировавшаяся ННФ. Она продолжает свою деятельность и сегодня, сменив название на Колабора-торию космической физики и аэрономики (8расе Physics and Aeronomy Research Collabo-ratory). В рамках этой лаборатории исследователи космической физики США и всего мира могут пользоваться данными, получаемыми от полутора десятка приборов, расположенных в разных частях света и в космосе. Центр колаборатории находится в университете штата Мичиган. В то же время министерство энергетики США организовало Колабора-торию изучения микрохарактеристик материалов (Materials Micro-Characterization Collaboratory). В нее входят
Национальный институт стандартов и технологии, Иллинойсский университет и ряд фирм, производящих исследовательские приборы. То же министерство органи-зовало Колабораторию исследования горения дизельного топлива (Diesel Combustion Collaboratory). Она изучает способы контроля выбросов отработанных газов дизельных двигателей. В ее составе три прина-длежащих министерству национальных лаборатории и несколько выпускающих дизельные двигатели компаний.
Во всех колабораториях, которых насчитывается сегодня большое множество, используются возможности Интернета, свои базы данных, совместно разра-ботанные компьютерные модели, виртуальные грифельные доски (их называют "белые доски" - white boards), на которых ученые могут наносить графики, схемы, формулы и расчеты, иллюстрирующие их идеи. Численность сотрудников колабораторий не ограничивается. В их работе участвуют теоретики и экспериментаторы, профессора и студенты. Есть в их работе и некоторые сложности, между участниками меньше взаимного доверия, чем в обычных научных коллективах, из-за большого количества сотрудников очень разного уровня подготовки и способностей, ведущим исследователям приходится много отвлекаться по пустякам и терять время. Работы замедляются, если кто-либо из участников меняет свое программное обеспечение или надежность какой-либо из действующих программ оказывается недостаточной.
Подводя итоги рассмотрению влияния современных ИТ на научную деятельность, авторы приходят к следующему выводу: "Как применение ИТ в долгосрочной перспективе скажется на научно-техническом потенциале, неясно. Несмотря на то, что потенциал изменений очевиден, мы не знаем, сколько и какие новшества приживутся. Доступность информации независимо от местонахождения ученого и возможность дистанционной работы с уникальными исследовательскими установками могут изменить "географию" научного сообщества: ученым не нужно будет находиться вблизи научных библиотек и крупных лабораторий. Практика виртуальных лабораторий может снять необходимость в формировании в каком-то одном месте крупных междисциплинарных коллективов для решения комплексных проблем. Однако большинство ученых могут все еще предпочитать активно общаться с коллегами лицом к лицу и работать на исследовательских установках своими руками" (с.9-33).
А.Н.Авдулов
