Cyfrowe laboratorium czyli Project Trident

[KopalniaWiedzy.pl 357]

James Bellingham, oceanograf z Monterey Bay Aquarium Research Institute, specjalizuje się w badaniu tajfunów. Ma do czynienia z milionami pofragmentowanych danych dostarczanych przez setki naukowców i tysiące urządzeń. Zebranie ich i zsyntetyzowanie w przydatną całość jest bardzo żmudnym i trudnym zadaniem, a musimy pamiętać, że z podobnymi problemami borykają się tysiące uczonych na całym świecie.

Dlatego też Bellingham z zadowoleniem przyjął propozycję współpracy nad Project Trident: A Scientific Workflow Workbench, który jest rozwijany przez Microsoft Research. Razem ze swoimi kolegami,  uczonymi z University of Washington i specjalistami z Microsoftu tworzy pod kierunkiem Rogera Bargi narzędzia, które zmienią sposób pracy naukowców.

Głównym celem projektu jest ułatwienie współpracy olbrzymim międzynarodowym zespołom naukowców, umożliwienie wizualizacji każdego rodzaju danych naukowych i praca na olbrzymich zestawach informacji. Project Trident bazuje na technologii .NET Framework i jest rozszerzeniem Windows Workflow Foundation. Umożliwi nie tylko wizualizację, ale organizowanie danych, zarządzanie, weryfikację i dzielenie się nimi.

Najistotniejszą częścią wspólnej pracy wielu naukowców wykorzystujących współczesne techniki telekomunikacji jest obieg informacji. Dzięki niemu z surowych danych początkowych otrzymamy oczekiwane wyniki. Jednak w międzyczasie należy wprowadzać i weryfikować dane, obrabiać je, przeprowadzać eksperymenty, wielokrotnie je powtarzać, konsultować wyniki itp. itd. Celem Projektu Trident jest ułatwienie tych prac. Pozwala on na rejestrowanie każdego działania naukowców, dzięki czemu inni uczeni mogą weryfikować wyniki i łatwo uzyskiwać dane czy też np. z łatwością powtórzyć eksperyment.

Projekt przejdzie swoją pierwszą próbę ognia w ramach programu badań oceanograficznych. Narodowa Fundacja Nauki wyda 400 milionów dolarów na Ocean Observatories Institute (OOI - dawniej Projekt Neptun), w ramach którego w oceanach zostaną umieszczone tysiące czujników biologicznych, geologicznych i chemicznych na bieżąco dostarczające danych. Pierwsze Regional Cabled Observatory będzie zbudowane z długiego na ponad 1500 kilometrów światłowodu z przyczepionymi czujnikami. Bez przerwy będą one przesyłały zdobyte informacje, które muszą zostać odczytane, sklasyfikowane i obrobione.

Pomysł na Project Trident powstał z zamiłowania do nauki. Roger Barga zawsze interesował się metodami organizacji badań naukowych. Dopiero zaczął pracę w Microsoft Research, gdy stwierdził, że chciałby współpracować z ludźmi z zewnątrz, najchętniej ze środowiskiem naukowym. Poprzez kolegów i przełożonych z Microsoftu skontaktował się z ludźmi pracującymi nad Projektem Neptun. Po zapoznaniu się z jego założeniami Barga i pomagający mu Jim Gray doszli do wniosku, że naukowcom przyda się narzędzie do obróbki, klasyfikowania i wizualizacji danych, które będzie dostępne z każdego miejsca na świecie. Wspólnie w ciągu trzech miesięcy na bazie Windows Workflow stworzyli prototypowe narzędzie, które zaczęło pomagać naukowcom pracującym nad Projektem Neptun. Szybko okazało się, że nowe narzędzie nie tylko można dostosować do potrzeb innych niż oceanografia dziedzin nauki, ale że istnieje zapotrzebowanie na tego typu rozwiązania. Grupy badawcze często bowiem zużywają dużo cennego czasu i zasobów na rozwijanie swoich własnych narzędzi, na czym cierpią same badania naukowe. Narzędziem Bargi i Graya zainteresowali się astronomowie z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa, którzy wzbogacili nim swój własny Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS), służący do ostrzegania przed zbliżaniem się do Ziemi zagrażających jej obiektów. To był dowód, iż narzędzie przyda się też w innych dziedzinach nauki. Elastyczność stała się jednym z głównych założeń Project Trident. Pracującemu nad nim zespołowi zależy na tym, by nie było to ściśle wyspecjalizowane narzędzie, ale by w łatwy sposób można było przystosować je do różnych potrzeb.

Microsoft rozpoczął prace nad Projektem Trident w momencie bardzo szczęśliwym dla University of Washington. Uczelnia prowadziła prace nad Collaborative Observatory Visualisation Environment (COVE), czyli środowiskiem wizualizacyjnym na potrzeby nauki. COVE zaczął akurat podupadać z braku funduszy.