Cyfrowa nauka wymaga własnej infrastruktury
„Wiele nowych metod cyfrowych wymaga użycia dużych, specjalistycznych systemów obliczeniowych. Pracujemy obecnie, bazując na istniejącej infrastrukturze uczelnianej, ale docelowo zadania związane z badaniami i studiami cyfrowymi zostaną przeniesione do osobnego centrum na terenie przyszłego Kampusu Technologii Cyfrowych. Ta nowa infrastruktura będzie służyć projektom badawczo--rozwojowym” – mówi prof. Marek Niezgódka, dyrektor Centrum Cyfrowej Nauki i Technologii na Uniwersytecie Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie (UKSW).
CRN Odpowiedzialność za rozwój infrastruktury teleinformatycznej w UKSW została rozdzielona między dwa ośrodki. Kierowane przez Pana Centrum Cyfrowej Nauki i Technologii (CNT) zajmuje się tworzeniem środowiska cyfrowego dla realizacji projektów badawczo-naukowych, a za bieżącą obsługę informatyczną i usługi ICT dla uniwersytetu odpowiada Centrum Systemów Informacyjnych. Jaki jest cel wprowadzenia takiego podziału?
Marek Niezgódka Cyfryzacja jest jednym ze strategicznych kierunków rozwoju UKSW. Realizacji tego celu służy m.in. projekt budowy Kampusu Technologii Cyfrowych w Dziekanowie Leśnym. Będzie on częścią Centrum CNT. W kręgu naszych zainteresowań znajdują się nie tylko techniki informatyczne, ale też rozwiązania służące przetwarzaniu danych lub bazujące na danych. Podstawą naszego funkcjonowania jest interdyscyplinarność. W kontekście najważniejszych wyzwań cywilizacyjnych i gospodarczych ograniczanie się do mówienia o samym ICT jest już dzisiaj anachroniczne. Naszym zadaniem jest stworzenie warunków do rozwoju cyfrowej nauki, która na bazie wykorzystania danych będzie integrowała różne obszary nauki i gospodarki.
Jak to będzie wyglądać w praktyce?
Budujemy cyfrową infrastrukturę badawczą, którą będzie można wykorzystywać w całym naszym uniwersytecie, ale nie tylko w nim. Będzie służyła prowadzeniu badań łączących różne dziedziny i obszary. Częścią Centrum CNT jest utworzone przed kilku laty Centrum Technik Informacyjnych Nauk Humanistycznych i Społecznych. Dostarcza ono rozwiązań wykorzystywanych m.in. przez zespoły zajmujące się pracami archeologicznymi oraz dokumentowaniem i ochroną dziedzictwa kulturowego. Archeologia cyfrowa jest mocno wspomagana przez druk 3D, skanowanie laserowe czy akwizycję danych przy użyciu dronów.
Co macie w planach na najbliższą przyszłość?
Dalej będziemy realizować program rozwoju infrastruktury badawczej i związanych z nią przedsięwzięć o charakterze badawczo-rozwojowym oraz wdrożeniowym. Zadaniem pierwszoplanowym jest budowa Kampusu Technologii Cyfrowych. Jesteśmy właśnie w trakcie prowadzenia przetargów. Działamy w konsorcjum naukowym z Ośrodkiem Przetwarzania Informacji PIB (OPI) oraz Wojskowym Instytutem Medycyny Lotniczej (WIML). Kampus będzie miał wyjątkowy charakter – wszystkie projekty będą realizowane wspólnie z firmami z sektora gospodarki cyfrowej. Będą kofinansowane przez partnerów gospodarczych oraz z funduszy krajowych i europejskich. Obecnie mamy na inwestycje ponad 80 mln zł z funduszy unijnych.
Z jakimi firmami będziecie współpracować?
27 czerwca tego roku podpisaliśmy umowy o partnerstwie strategicznym z KGHM-em oraz PGE.
Dlaczego akurat te przedsiębiorstwa? To nie są firmy z branży IT…
Niebawem będziemy mieli do czynienia z rewolucją w obrębie sieci fizycznych, w tym sieci energetycznych. Jak internet zmienił rzeczywistość, bo pozwolił użytkownikowi stać się wytwórcą treści, zdemokratyzował dostęp do ogromnych zasobów wiedzy, tak obecnie metody generacji energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych (OZE) stwarzają możliwość stania się producentem przez użytkownika energii, prosumenta. To oznacza zmianę paradygmatu funkcjonowania systemu energetycznego ze skrajnie scentralizowanego na rozproszony. Dotyczy to też powiązania energetyki z problemami ochrony środowiska, czystości powietrza, gospodarki odpadami, która może pomóc w magazynowaniu energii. Pojawią się w związku z tym ogromne wyzwania dotyczące przetwarzania olbrzymich ilości danych, również w czasie rzeczywistym, bo sterowanie siecią energetyczną musi się odbywać w sposób ciągły. Tu nie ma jeszcze gotowych uniwersalnych rozwiązań. Trzeba tworzyć nowe, rozproszone struktury przetwarzania danych, ich integracji, analizy, modelowania, bo inaczej nie wystarczy nawet sieć 5G. Tworzymy wspólnie z PGE ośrodek badawczo-rozwojowy z myślą o tej dziedzinie. W Centrum będziemy w szczególności zajmować się rozwojem i wykorzystaniem inteligentnych algorytmów przetwarzania i analizy danych. Naszym celem będzie tworzenie algorytmicznych struktur modelowania, wspomagających wszystkie fazy procesów decyzyjnych dotyczących funkcjonowania sieci inteligentnych. W ramach współpracy z PGE tworzone rozwiązania będą mogły zostać wdrożone w rzeczywistych warunkach operacyjnych.
A KGHM?
KGHM posiada zasoby cennych surowców rzadkich, które są niezbędne m.in. do rozwijania OZE czy budowy samochodów elektrycznych. Będziemy prowadzić wspólnie ośrodek projektowania i modelowania nowych materiałów eksploatacyjnych do specjalnych zastosowań. W oparciu o dostęp do istniejących surowców będą tam badane i tworzone nowe materiały funkcjonalne dla przyszłej energetyki. I analizowane od razu możliwości ich druku 3D, żeby elementy infrastruktury energetycznej mogły być produkowane na bazie tych nowych materiałów.
Czy będziecie współpracować również ze startupami?
Interesują nas raczej scale-upy, firmy, które już się sprawdziły, nie tylko mają pomysł, ale pokazały, że potrafią go też urynkowić. Tworzymy również klaster firm zajmujących się technologiami informacyjnymi, gdzie będzie miejsce tak samo dla startupów, jak i dla dużych korporacji. Jest w nim obecnie zrzeszonych około 40 firm. Pracujemy właśnie nad nadaniem tej aktywności odpowiedniej struktury prawno-organizacyjnej. W klastrze mamy też specjalną strefę ekonomiczną oraz Park Biotechnologiczny jako partnerów.
Które obszary technologii informacyjnych będą preferowane w tym klastrze? W jakich dziedzinach chcecie się specjalizować?
Jednym z elementów strategii UKSW jest budowanie wizerunku uczelni wokół nauki cyfrowej i technologii cyfrowej. My nie rozwijamy samej technologii, my ją wykorzystujemy do innowacyjnych celów. Tworzą ją natomiast w dużej mierze firmy zrzeszone w klastrze. Na przykład już obecnie funkcjonują w nim takie, które działają w obszarach termowizji i termografii. Co istotne, klaster ma charakter otwarty, mogą do niego dołączać różne podmioty. Warto odnotować, że jesteśmy również mocno zaangażowani w tematykę bezpieczeństwa środowiska, jego monitoringu i przełożenia danych na procesy decyzyjne. Współpracujemy w tych obszarach z Uniwersytetem Warmińsko-Mazurskim w Olsztynie i Uniwersytetem w Białymstoku, tworząc układ o wysokim poziomie komplementarności kompetencyjnej. Ta problematyka ma wielopoziomowy, wieloaspektowy charakter.
Na ile projekty z zakresu cyfrowej nauki i technologii łączą się z kierunkami studiów oferowanymi przez uniwersytet?
W UKSW powstało Collegium Medicum. Trwają już studia pielęgniarskie, prowadzony jest nabór na kierunek lekarski, przygotowywane są programy badawcze. Zarówno dla nich, jak i do prowadzenia zajęć dydaktycznych będzie potrzebna odpowiednia infrastruktura i rozwiązania cyfrowe, co wpisuje się w zakres kompetencji naszego Centrum, w którym będzie następować integracja technologii cyfrowych i medycyny. Zajmujemy się pełną gamą zagadnień dotyczących danych medycznych i ich wykorzystania. Obecnie nie jest możliwa ich pełna integracja, a więc i wykorzystanie dla potrzeb medycyny precyzyjnej, która musi bazować na dostępie do dużej ilości zbiorów danych. Pracujemy nad technikami diagnostycznymi oraz nad wykorzystaniem druku 3D dla potrzeb medycyny rekonstrukcyjnej. Sztuką jest nie tyle wydrukować dany model, replikę narządu, co obsłużyć pełny cykl przetwarzania danych do tego potrzebnych – od zebrania informacji o indywidualnych cechach pacjenta przez zaprojektowanie modelu aż do wydruku. Obsługa pełnego cyklu rekonstrukcji narządu nie jest taka prosta, samo drukowanie na drukarce 3D stanowi na końcu wypadkową wszystkich poprzednich działań.
A co z kierunkami humanistycznymi, które są prowadzone na UKSW?
Tworzymy platformę cyfrową dla potrzeb ochrony dziedzictwa kulturowego i historycznego. Będzie ona umożliwiała badanie różnych zagadnień i aspektów dotyczących wybranych obszarów i zasobów dziedzictwa, na przykład w układzie geograficznym. W tym przypadku, ze względu na usytuowanie uniwersytetu w Warszawie, interesujące jest dla nas Mazowsze. Analiza materiału badawczego będzie możliwa w różnych przekrojach i ujęciach. Może być też prowadzona we współpracy z jednostkami zewnętrznymi. Warto w tym kontekście zwrócić uwagę na całokształt spraw dotyczących idei i wdrażania modeli Otwartej Nauki. Obecnie mamy do czynienia z globalną rewolucją w zakresie zasad publikowania i upowszechniania treści oraz zasobów naukowych. Treści są tworzone przez naukowców, a nie przez wydawnictwa. Te ostatnie pełnią jedynie rolę pośredniczącą. Szereg inicjatyw zmierza w kierunku przywrócenia właściwych relacji w tym zakresie i upodmiotowienia twórców nauki. Szczególnym znakiem czasu staje się opatrzenie kolejnego programu ramowego Unii Europejskiej „Horyzont Europa” mottem: „Od Otwartej Nauki do Otwartej Innowacyjności i otwarcia na świat”.
Jak pogodzić otwieranie dostępu do zasobów naukowych z kwestiami bezpieczeństwa? Niektóre wyniki badań mogą mieć na przykład strategiczne znaczenie dla państwa…
Istotą Otwartej Nauki jest stosowanie zasady, według której to, co zostało publicznie udostępnione, powinno być traktowane jako dobro publiczne. W szczególności dobrem publicznym powinny być wyniki badań naukowych, przynajmniej tych, które zostały sfinansowane ze środków publicznych. To nie oznacza, że zasoby związane z bezpieczeństwem nie mają być chronione. Może być też i odwrotnie – właśnie ze względów bezpieczeństwa wiele zasobów naukowych nie może być zamkniętych i chronionych przed dostępem. Na przykład koncerny farmaceutyczne blokują często to, co im się nie opłaca w kategorii szybkiego zwrotu. Tymczasem naukowcy powinni działać zgodnie z zasadą: „Bierzesz publiczne pieniądze, to przyjmujesz na siebie zobowiązanie do podzielenia się wynikami swoich prac i udostępnienia ich dokumentacji w modelu Otwartej Nauki”.
Żeby zajmować się cyfrową nauką, trzeba dysponować odpowiednią infrastrukturą teleinformatyczną. W jakim zakresie kierowane przez Pana Centrum będzie korzystało ze współdzielonych zasobów uczelni, a na ile będzie dysponowało własnymi rozwiązaniami?
Centrum Cyfrowej Nauki i Technologii będzie miało własne data center, m.in. z tego powodu, że wiele podejmowanych przez nas prac wymaga dużych, przeznaczonych do tego mocy obliczeniowych. Dotyczy to na przykład procedur deep learning. Przygotowujemy się do utworzenia specjalistycznego centrum infrastruktury obliczeniowej na terenie Kampusu Technologii Cyfrowych.
Jak działania prowadzone przez Centrum będą wpływać na rozwój polskiej branży IT?
Uniwersytet nie będzie bezpośrednio aktywny biznesowo: nawet nie powinien, bo nie jest to jego główną rolą. Fundamentalną formułą naszej aktywności na styku z gospodarką jest tworzenie układów partnerskich z podmiotami gospodarczymi – w szczególności tworzymy takie układy z firmami z branży IT. Z dużymi chcemy uruchamiać programy specjalistyczne, w tym również wspólne studia podyplomowe. Ważnym czynnikiem motywacyjnym jest deficyt specjalistów na rynku pracy, a bez nich nie będzie możliwe osiągnięcie sukcesu, czyli realizacja naszych zamierzeń. Jesteśmy też otwarci na współpracę z mniejszymi firmami informatycznymi. Powstaje infrastruktura, którą trzeba zbudować, wdrożyć, a potem utrzymywać i rozwijać. W miarę rozwoju cyfrowej nauki będą z pewnością powstawały stosowne środowiska cyfrowe i infrastruktury IT w innych ośrodkach, chociażby u naszych partnerów i członków konsorcjum. Będzie również zauważalny inny, bardzo istotny dla rynku efekt naszej działalności. Gdy uda nam się uruchomić inteligentne sieci, gdy one wreszcie ruszą, to nastąpi też ożywienie całego segmentu energetyki inteligentnej, a wraz z nim wzrost zapotrzebowania na rozwiązania informatyczne i cyfrowe. Samochody elektryczne też będą potrzebować odpowiedniego systemu zasilania, który w dużej mierze będzie mógł sprawnie funkcjonować dzięki stałemu, intensywnemu przetwarzaniu i analizie danych.
Czy pojawią się na UKSW nowe kierunki studiów, adekwatne do nowych wyzwań cyfrowego świata?
Będą wprowadzane kierunki studiów, które będą uczyć działania w cyfrowym środowisku przetwarzania danych. Najpierw trzeba jednak zbudować podstawy tej działalności, m.in. stworzyć odpowiednią infrastrukturę i uruchomić stosowne projekty badawczo-rozwojowe. Największym wyzwaniem jest dla nas konieczność rozwoju wysoko kwalifikowanych kadr. Musimy gromadzić ludzi, na których uczelni nie stać w ramach jej standardowej działalności i posiadanych środków budżetowych. Od firm partnerskich oczekujemy, że wydzielą fragment czasu swoim wybranym pracownikom, umożliwiając im zaangażowanie w realizację projektów Centrum.
Czy nowe kierunki studiów będą miały charakter interdyscyplinarny?
Zarówno nasza działalność badawcza, jak i uruchamiane programy edukacyjne będą wykraczać poza ramy pojedynczych dyscyplin, a nawet dziedzin nauki, z tym że wolę raczej mówić o transdyscyplinarności. Wyzwaniem, które nas czeka, jest tworzenie rozwiązań holistycznych, które wymagają od samego początku podejścia nieobciążonego ramami sztywnego gorsetu tradycyjnych dyscyplin naukowych.
Rozmawiał Andrzej Gontarz
Podobne wywiady i felietony
Cyfryzacja dobra na wszystko. Naprawdę?
Czy transformacja cyfrowa w firmie rzeczywiście poprawia jej kluczowe procesy? Praktyka tego nie potwierdza.
Polski polityk niczym kobieta pracująca
Rodzimi politycy są bardzo wszechstronni i żadnej pracy się nie boją, tak jak kobieta pracująca z serialu „Czterdziestolatek”.
Ministerstwo Cyfryzacji: kolejne (nowe) rozdanie
Bardzo mnie cieszy, że resort odżywa, bo to mu da więcej siły zarówno w „silosowej” polskiej administracji, jak i wobec innych resortów.