Számítástudomány 2020-ban

Merész dologra vállalkozott a Nature, a rangos tudományos hetilap: terjedelmes összeállítást közölt arról, milyen helyzetben lesz a számítástudomány 2020-ban. Az egyre növekvő adatáradat és a rendszerszintű tudomány egyaránt támaszt igényeket a hardver, szoftver, algoritmusok és az elmélet területén. 2020-ra ennek több következménye lesz, de az már ma is látható, hogy az internet sebessége nem tart lépést az adatmennyiség bővülésével. A megosztott számítások viszont új, megoldandó kérdéseket vetnek fel a biztonságot, a szabad hozzáférést és a költségviselést illetően.

Ian Foster, az Argonne Nemzeti Laboratórium számítástudományi intézetének igazgatója szerint ma sem igaz, hogy a számítástudomány és a természettudományok kapcsolata egyirányú utca lenne, de 2020-ben még kevésbé lesz az - olvasható egy másik Nature-cikkben.

Számítógépek nélkül egy sor modern tudomány képtelen lenne működni, elég a légkör modellezésére vagy a genomika bioinformatikai alapjaira gondolni. Korábban úgy gondolták, a természettudományok egyszerűen hasznot húznak a számítógépipar egyre fejlettebb termékeiből, megszerzik a leggyorsabb számítógépet, a legnagyobb diszket. A mai természettudományokban azonban egyre döntőbb az információ szerepe, az információk gyűjtése, szervezése, átalakítása. Az alkalmazott számítástudomány ma olyan szerepet tölt be, mint a 17-20. században a matematika.

Láttuk, hogy a természettudományok egyre több adatot termelnek. Ezzel párhuzamosan zajlik a tudományok integrálódása, amelynek során nagy rendszerek kollektív viselkedését igyekeznek feltárni. Ilyen rendszerszintű megközelítéssel dolgoznak pl. a biológiában, a klimatológiában vagy a szeizmológiában. Gyakran számítógépes szimulációkkal tanulmányozzák a rendszerek viselkedését. Ezek a szimulációk tulajdonképpen újfajta kísérletek.

Az adatáradat és a rendszerszintű tudomány egyaránt támaszt igényeket a hardver, szoftver, algoritmusok és az elmélet területén. 2020-ra ennek több következménye lesz, Ian Foster ezek közül hármat tárgyal.

2020-ban a természettudósok képzettek lesznek a számítástudományban. Ismerik az információ kezelésének elveit és technikáit, a numerikus szimuláció lehetőségeit és korlátait, a nagy szoftver-rendszerek létrehozásának koncepcióit és eszközeit. Az úttörő tudósok ezeket az ismereteket megszerezték, a következő generációban már a képzés részéve kell tenni. Ennek olyan természetessé kell válnia, mint a matematikai ismeretek elsajátításának. A második felismerés: a számítógéptudósok a kutatócsoportok kulcstagjai lesznek. Az elméletiek és a kísérletiek mai együttműködése kibővül a számítástudomány szakembereivel. A harmadik lépés: az alkalmazott számítástudomány művelésére a nagy kutatóközpontokban, egyetemeken új szervezeteket kell létrehozni. A modern természettudományok által felvetett problémák, kihívások orientálják és motiválják a számítástudományi kutatásokat.

Jéki László