Всемирная паутина как базовая ИТ-инфраструктура для поддержки научных исследований

В начале 1990-х годов в Европейском центре ядерных исследований в Женеве (ЦЕРН) была предложена и реализована для информационной поддержки деятельности центра технология гипертекстовой распределенной информационной системы. Довольно быстро стало ясно, что на основе этой технологии может быть создано глобальное гипермедийное информационное пространство, функционирующее в среде Интернет, с архитектурой «клиент-сервер». Для реализации этой идеи в ЦЕРН были опубликованы спецификации базовых стандартов такого пространства:   языка гипертекстовой разметки для представления информационных ресурсов (HTML), унифицированного указателя ресурса (URL) – адреса его местоположения в Интернет - и протокола передачи гипертекста (HTTP), определяющего процедуру взаимодействия клиента и сервера в архитектуре рассматриваемого информационного пространства. Деятельность по формированию и расширению сферы применения предложенной в ЦЕРН технологии стала охватывать многочисленные научные центры, университеты и другие образовательные учреждения сначала в США, а затем в Европе и на других континентах. Беспрецедентно интенсивное ее распространение по числу вовлекаемых пользователей и производителей информационных ресурсов, быстрый рост объема представленных и доступных информационных ресурсов, определялись несколькими факторами:

• •    Возможностью глобального доступа к ресурсам системы в любом месте, где имеется доступ к Интернет, и в любое время;

• •    Открытым характером системы (в технологическом и социальном аспектах)

• •    Низким уровнем требований к пользователю и его техническим средствам

• •    Удобным и интуитивно понятным пользователю навигационным доступом к информационным ресурсам

• •    Простотой языка гипертекстовой разметки, легкостью подготовки и публикации информационных ресурсов

• •    Возможностью использования гипертекста как интегратора неоднородных информационных ресурсов – текста, графики, аудио, видео

• •    Прозрачностью (невидимостью) для пользователя распределенности информационных ресурсов системы, хранимых в узлах Интернет

• •    Прозрачностью для пользователя неоднородности аппаратнопрограммных платформ и независимостью его поведения от аппаратнопрограммных платформ, используемых для доступа к информационным ресурсам и для их поддержки

• •    Наличием свободно доступного программного обеспечения.

Вследствие влияния указанных факторов к середине 1990-х годов, на основе предложенной в ЦЕРН технологии сформировалась охватившая все континенты глобальная распределенная гипермедийная информационная система и вместе с тем коммуникационная среда высокого уровня, названная ее создателями World-Wide Web (WWW). Стал широко употребляться соответствующий русскоязычный термин – Всемирная паутина (или краткая калька с английского – Веб).

Всемирная паутина начала играть важную роль как базовая ИТ-инфраструктура для поддержки научных исследований. На ее основе созданы и разрабатываются разнообразные новые инструменты не только для поддержки деятельности организации – их владельца, но и для публичного представления в Веб направлений и результатов проводимых в ней научных исследований, для обеспечения взаимодействия ученых в рамках совместных проектов, а также для доступа к предоставляемым организацией для научного сообщества сервисам (например, 3 модельным комплексам, научным базам данных) и дистанционно доступным научным приборам и др. К таким инструментам относятся, прежде всего, научно-образовательные веб -сайты, веб-порталы, социальные сети и электронные библиотеки. Наиболее распространенным средством для представления ресурсов организаций в среде Всемирной паутины является веб-сайт. Веб-сайт представляет собой совокупность взаимосвязанных веб-страниц, поддерживаемых на одном узле Интернет, доступных с помощью веб-сервера, функционирующего на этом узле, и обладающих некоторой содержательной общностью. Роль входного интерфейса веб-сайта выполняет специально предназначенная для этого веб- страница, называемая домашней страницей сайта. Навигацией по гиперссылкам от домашней страницы доступна любая страница веб-сайта. Страницы веб-сайтов используются как интерфейсы систем баз данных, электронных библиотек и различных систем, предоставляемых организацией для свободного или ограниченного доступа пользователей. Другим функционально более богатым инструментом, используемым для указанных целей, является веб-портал - информационная система, функционирующая в среде Всемирной паутины и обеспечивающая пользователю доступ через единую точку входа к определенной совокупности источников информационных ресурсов и различных программных сервисов, предоставляемых пользователям [2]. Важным средством коммуникации разнообразных сообществ пользователей в последние годы стали социальные сети, которые активно используются теперь и для организации информационного взаимодействия участников научных проектов или исследователей, работающих в некотором научном направлении. Социальная сеть представляет собой программный сервис в среде Веб, обеспечивающий возможность общения участников некоторого сообщества, формирующегося на основе самых различных интересов его участников. Существует множество различных форм социальных сетей. Примерами их являются доступные в Веб форумы, блоги и др.

Наконец, следует назвать здесь теперь уже широко распространенный инструмент информационной поддержки научных исследований и других сфер деятельности, функционирующий в среде Всемирной паутины и называемый электронной (цифровой) библиотекой. Электронная библиотека - это информационная система, позволяющая надежно сохранять и эффективно использовать, вообще говоря, неоднородные коллекции цифровых документов (текст, графика, аудио, видео, структурированные данные и т.д.) в среде Всемирной паутины в удобном для конечного пользователя виде [5]. Под документом мы понимаем здесь не юридическую сущность, а содержательно законченную порцию информации. В научных электронных библиотеках наиболее распространены коллекции текстовых документов. Коллекция цифровых документов представляет собой набор цифровых (т.е. допускающих анализ и обработку элементов их содержания) документов, снабженных метаданными, а также метаданных, характеризующих свойства этого набора в целом. Активные исследования в области электронных библиотек начались с 1993 г., когда в США была объявлена Национальная инициатива цифровых (электронных) библиотек, поддержанная Национальным научным фондом (NSF), Агентством перспективных исследований Министерства обороны (DARPA), а также Агентством космических исследований (NASA). В России исследования и разработки в области электронных библиотек развернулись с 1998 г. по инициативе РФФИ и активно продолжаются в настоящее время. За последнее десятилетие в нашей стране при поддержке национальных научных фондов РФФИ и РГНФ созданы многие сотни научных электронных библиотек для поддержки научных исследований в различных областях знаний.

Глобальное распространение Интернет и «обитающей» в этой среде Всемирной паутины, использующей ее для коммуникаций между клиентами и серверами, а также для хранения своих информационных ресурсов, многообразие их возможностей для поддержки научной деятельности оказали большое влияние на консолидацию национальных и международного научных сообществ, на формирование и развитие электронной науки. Электронная наука (e-Science) – рождающийся в последние годы новый феномен научной деятельности, трактуемый как сфера интенсивного использования информационно-коммуникационных технологий в научных исследованиях, обеспечивающая глобальное сотрудничество представителей исследовательского сообщества в различных научных дисциплинах, лабораториях, организациях и странах, создание виртуальных исследовательских коллективов, совместное использование научных ресурсов, которыми обладают представляемые ими научные организации [3]. При этом в процесс исследований могут вовлекаться разнообразные географически распределенные научные ресурсы – вычислительные системы, научные приборы, базы данных и другие источники информации, сенсорные сети, программные средства, сетевые ресурсы. Благодаря использованию информационно-коммуникационных технологий в науке создаются новые технологии проведения исследований и новые инструментальные средства исследовательской работы. Инструментарий электронной науки составляют компьютерные модели исследуемых явлений и процессов, электронные библиотеки, системы интеграции данных и многое другое.

Таким образом, в процессе развития Всемирной паутины и формирования в ее среде разнообразных средств поддержки научных исследований, независимых от географических и административных границ, эта глобальная система наряду с ее функцией информационной системы для массового пользователя действительно стала выполнять также и функции развитой ИТ-инфраструктуры для поддержки научных исследований, широкого научного сотрудничества в разных областях знаний