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1、科学研究的信息化e-Science-Internet2科学研究推动人类的发展传统科学研究方法的局限n封闭性n交流不够n重复劳动n缺乏模拟、仿真的手段n科研周期长、成本高n一些实验是不可能的现代科学研究的巨大挑战n科学研究问题空前复杂化n科学研究对象不是简单孤立系统，而是涵盖更大的范围，跨学科n科研信息、数据的实时获取与处理，仿真与大规模计算成为分析、发现和预测的主要手段之一n科学家之间密切的合作与交流什么是e-Sciencen“e-Science is about global collaboration in key areas of science,and the next generat
2、ion of infrastructure that will enable it.”-John Taylor,UKe-Science的意义n使得全球性的、跨学科的、大规模科研合作，跨越时间、空间、物理障碍的资源共享与协同工作成为可能n这将改变科学家们从事科研活动的方法和模式，极大地促进交流合作，推动科学研究的发展n科研信息化是整个社会信息化的前卫，是下一代互联网络技术及信息基础设施在科研领域的率先应用e-Science的特点n开放式的科学研究n资源共享n高性能计算机，实验数据，科学仪器，n协同式的科学研究n就象在同一个实验室中一样与大洋彼岸的同事进行合作研究n跨越多个领域的复杂的协同工作e-
3、Science的基础设施n计算资源n数据资源n网络通信资源n科学仪器仪表设备n粒子加速器、天文望远镜、各种传感器、计算资源传感器/数据源可视化高速网络数据资源桌面应用e-Science的应用ne-Science提供了一种信息化的科学研究环境和平台，在不同的科学研究领域和科学研究活动中，开发针对特定需求的应用n应用是e-Science的主轴n以应用需求为导向，是e-Science建设的重要指导思想e-Science相关技术的发展n互联网和Web已经得到广泛的普及n今天许多科研人员已经离不开e-mail和webn普通的实验室都可以拥有相当强大的计算和存储能力nPC Cluster,Terabyte
4、s disksn广域网的带宽达到 Gbpsn标准化的信息交换和资源共享n XML,Web Servicesn中间件n协同工作软件n传感器技术ne-Science的发展及现状n美国多个政府部门投入大量资金支持科研信息化nNSF,DOE,NASAnTeraGridnGlobusnAccess GridnInformation Power Gride-Science的发展及现状n英国e-Science计划nEU DataGridnEUROGRIDn意大利INFN-Gridne-Science的发展及现状n亚太地区nPRAGMA(Pacific Rim Application Grid Middlew
5、are Assembly)nAPGrid(Asia Pacific Grid)n日本n韩国 GFK(Grid Forum Korea)n中国nChina Science Grid(CAS,2001)提纲n科学研究的信息化：e-Sciencen中国科学院的科研信息化（e-Science）n中国科学院的“十五”信息化建设中科院在e-Science方面的工作n2001年3月，提出建立科学数据网格（Scientific Data Grid）n2001年8月，在院十五信息化建设中立项n2001年12月，进一步提出China Science Grid的设想n2002年6月，参加了科技部863项目“国家高性
6、能计算环境”（计算网格）的工作中科院的科研信息化工作n科研信息化工作对于促进和提升科技创新和知识创新的能力，加速提高科技现代化水平具有重要意义和影响n有计划、有步骤地推进e-Science的建设与实施工作基础设施建设n中科院“十五”信息化建设规划（2.5亿）n计算机网络的全面升级改造n1-2.5Gn科学数据库的进一步发展n10TBn超级计算环境的更新和完善n2-3万亿次n海量存储系统n100TB学科环境建设n野外台站的监测网络（2.2亿）n生态网n天文观测站n大气监测站n山地灾害监测站nn标本馆（1.7亿）n29个动物、植物、古化石、矿物标本馆n数字标本馆工程开始启动n数字图书馆（1.5亿）关
7、键技术研究n下一代互联网技术nIPv6/v4转换n网络测量与监控nIPv6根服务器n组播n层次网络n安全n关键技术研究（续）n网格计算（Grid Computing）n数据网格中间件n分布式异构数据的整合与集成n网格信息服务n网格安全n元数据n资源定位与寻址技术ne-Numn应用网格建设n在各学科领域中推进应用网格的建设n虚拟天文台n地球科学虚拟科研环境n生物网格n化学综合信息系统n国际交流与合作nPRAGMAnAPGridnSDSC/UCSDnKISTI，Korean中研院计算中心（ASCC）nTexas A&M Univ.nUniv.of Marylandnetc.中国科学网格的建设n十五
8、期间以科学数据库为基础建设“科学数据网格”，实现科学数据资源的共享以及在此基础上的协同工作n到十五末期，把计算资源和科学仪器设备等资源集成进来，在科学数据网格的基础上建设“中国科学网格”n同时，在应用领域大力推动网格应用的开发，形成面向学科和专业领域的应用网格，如：生物网格、天文网格、等等提纲n科学研究的信息化：e-Sciencen中国科学院的科研信息化（e-Science）n中国科学院的“十五”信息化建设背景n中科院是国家自然科学研究的中心n中国科学院1998年启动知识创新工程，现已进入全面推进阶段。n面向世界科技发展的趋势，面向国家创新体系的建设，如何提升和促进创新能力？科研信息化工作对此
9、具有重要意义和影响。n中科院“十五”信息化建设在2001年8月院长办公会正式通过并立项工作基础n中国科技网CSTNETnCNNIC为中国互联网用户提供服务n超级计算环境（1300亿次）n科学数据库（180个专业库，725GB）n院管理信息系统、文献情报系统n建设目标n总体目标：围绕院科技发展的战略，结合知识创新工程，广泛开发和应用信息技术，增强我院的综合实力。全面推进科研环境、手段和方法的信息化，业务管理和政务工作的信息化；建设先进的信息基础设施，实现网络资源的综合利用，使网络和应用的水平继续保持国内领先地位；完善信息化支撑体系。两大主题n科学研究活动的信息化n科研活动管理的信息化科研活动管理
10、的信息化n科研活动管理的信息化是中科院科研信息化工作的另一个重要方面n带有科研活动特殊性的电子政务nARP(Academia Resource Planning)n在科研活动管理中综合运用先进的信息技术和管理思想主要任务基础设施建设：中国科学院网基础设施建设：中国科学院网CASNETCASNET升级改造升级改造 超级计算环境与应用超级计算环境与应用 科学数据及其应用系统科学数据及其应用系统 智能化科技社区网络试点智能化科技社区网络试点支撑体系建设：建立信息化标准体系支撑体系建设：建立信息化标准体系 建立信息化安全体系建立信息化安全体系 信息化人才培养体系信息化人才培养体系应用系统建设：应用系统
11、建设：视频会议系统；视频会议系统；远程教育系统；远程教育系统；中国科普博览；中国科普博览；中国科学院主页；中国科学院主页；院电子政务系统；院电子政务系统；院管理信息系统；院管理信息系统；高技术产业化信息系统；高技术产业化信息系统；院士科学思想库；院士科学思想库；文献情报信息系统。文献情报信息系统。院“十五”信息化发展的框架（示意）（1）形成高速网络环境n大力提高国内网络主干的带宽和国际出口带宽，计划在23年的时间内，城市间的网络将主要采用光纤信道辅以少量卫星信道，通达12个分院的信道带宽将提升到1G的光缆互联。国际出口信道带宽将提升到200M或更高。卫星通讯卫星通讯光通讯光通讯/DWDM+（2
12、）形成高性能超级计算环境 为为支支持持大大型型科科学学计计算算和和大大规规模模数数据据存存储储与与处处理理的的需需要要，中中国国科科学学院院 “十十五五”期期间间计计划划在在北北京京正正式式建建立立“中中国国科科学学院院超超级级计计算算中中心心”，形形成成具具有有2-32-3万万亿亿次次计计算算能能力力，100TB100TB海海量量存存储储空空间间和和多多媒媒体体处处理理能能力力的的运运行行环环境境，并并建建立立一一支支承承担担系系统统维维护护、运运行行和和服服务务的的技技术术队伍。队伍。曙光高性能计算机（3）形成大规模科学数据中心（1 1）继继续续加加强强科科学学数数据据资资源源的的采采集集
13、和和积积累累，专专业业子子库库数数量量达达到到300300个个，总数据量达到总数据量达到10-15TB10-15TB；启动数字标本馆群建设工程。；启动数字标本馆群建设工程。（2 2）制定科学数据库的标准规范，保证入库数据的正确性和准确性；）制定科学数据库的标准规范，保证入库数据的正确性和准确性；（3 3）开开发发科科学学数数据据库库的的应应用用支支撑撑平平台台，提提供供统统一一、实实用用、友友好好的的用用户服务界面；户服务界面；（5 5）建立以北京为中心的科学数据中心。）建立以北京为中心的科学数据中心。图片来自科学数据库应用项目“科普博览”网上“大峡谷”博物馆（4）建设远程教育和视频会议系统l
14、远程教育系统的建设任务包括：多媒体教学环境设施、广播及双向传输网络平台、课件资源体系、支撑软件系统。视视频频会会议议系统将建设会议中心、控制中心及110余个分会场，支持各类政务会议、学术会议的召开，提高工作效率，建立新型政务工作模式。（5）建设中国科学院电子政务系统和ARP系统以以院院办办公公厅厅为为中中心心节节点点，连连接接分分院院和和研研究究所所办办公公系系统统，中中国国科科学学院院电电子子政政务务系系统统的的建建设设任任务务包包括括：建建立立符符合合信信息息化化要要求求的的政政务务信信息息系系统统体体系系结结构构，制制定定电电子子政政务务系系统统的的指指标标体体系系，在在保保障障信信息息
15、安安全全的的前前提提下下开开发发电电子子政政务务系系统统的的信信息息资资源源，实实现现政政务务信信息息的的网网上上采采集集、交交换换、分分类类、加加工工、处处理理和和发发布布；建建设设满满足足政政务务信信息息化化需需求求的的系系统统平平台台，建建立立政政务务信信息息应应用用的的网网上上办办公室，形成网上协同工作环境。公室，形成网上协同工作环境。中国科学院电子政务系统平台结构中国科学院ARP系统体系结构院“十五”信息化建设投资安排建议及计划n2001年8月，院“十五”信息化建设正式立项，投入经费3.5亿元n2001年第三季度完成规划项目的分解和立项n2001年第四季度开始全面实施工作n高速网络环
16、境建设n科学数据库及其应用系统n中国科普博览n院管理信息系统ne-Science&ARPn科学研究活动的信息化：e-Sciencen科研活动管理的信息化：ARPne-Science+ARP 数字化科学院：Digital CAS结语n科学研究的信息化（e-Science）将改变人们从事科学研究的方式和方法，为科研人员提供一个信息化的科学研究环境，极大地促进科学研究的发展，并有力地推动社会的信息化与进步。n中国科学院正在建设以e-Science为核心的新型科研环境与支撑平台，为知识创新提供强有力的支持，为国家科技事业的发展做出贡献。谢 谢！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢