science


Nature: ανοιχτό λογισμικό στην ερεύνα

DarrenRobotsΣτην σημερινή εποχή είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ερευνητικά προγράμματα χωρίς την χρήση υπολογιστών. Από την ιατρική και την επιδημιολογία μέχρι την βασική φυσική και την χημεία δυσκολεύομαι την σημερινή εποχή να φανταστώ κάποια θετική επιστήμη να μην χρησιμοποιήσει υπολογιστές για την συλλογή, καταγραφή και ανάλυση επιστημονικών και πειραματικών δεδομένων. Στα πλαίσια αυτά και με την πρόοδο της επιστήμης της πληροφορικής είναι φυσικό ένα σημαντικό κομμάτι της επιστημονικής έρευνα να βασίζεται σε περίπλοκους υπολογισμούς και αλγόριθμους που αναλύονται από υπολογιστές.

Αν μια βασική αρχή της επιστήμης είναι η δυνατότητα της ανεξάρτητης αναπαραγωγής των επιστημονικών αποτελεσμάτων χρησιμοποιώντας της ίδιες τεχνικές και μεθοδολογίες είναι φυσικό να εξετάζει κανείς την ακριβή μεθοδολογία υπολογισμών των επιστημονικών αποτελεσμάτων,  κάτω από το πρίσμα αυτό πριν λίγες ημέρες ένα εξαιρετικό άρθρο στο επιστημονικό περιοδικό Nature, αναλύει πως η διάθεση του κώδικα είναι εκ των ουκ άνευ στους επιστημονικούς τομείς που βασίζονται στην ανάλυση δεδομένων από υπολογιστές. Εδώ θα πρέπει να τονίσουμε ότι το άρθρο δεν αναφέρεται ειδικά στο λογισμικό ανοιχτού κώδικα ή στο ελεύθερο λογισμικό αλλά επιχειρηματολογεί υπέρ της διάθεσης του ίδιου το κώδικα.

Columbia SupercomputerΟυσιαστικά το άρθρο επιχειρηματολογεί υπέρ της διάθεσης του πηγαίου κώδικα του λογισμικού που αναλαμβάνει να υπολογίσει ένα επιστημονικό αποτέλεσμα, με κύριο επιχείρημα το ότι η μη διάθεση του κώδικα δημιουργεί εμπόδια στην ακριβή αναπαραγωγή των αποτελεσμάτων.  Μάλιστα το άρθρο αναφέρει την ίδια την πολιτική του Nature που δεν απαιτεί την διάθεση του κώδικα από σχετικά άρθρα, αναφέροντας ότι σύμφωνα με τους αρθρογράφους η πολιτική αυτή βλάπτει τις δυνατότητες αναπαραγωγής των αποτελεσμάτων.

Μπορεί το άρθρο να μην αναφέρεται ειδικά στο λογισμικό ανοιχτού κώδικα αλλά νομίζω ότι αξίζει το κόπο να αφιερώσει κανείς λίγη ώρα από το χρόνο του για να διαβάσει το άρθρο αυτό ειδικά αν ασχολείται με την έρευνα και τους υπολογιστές καθώς είναι ενδιαφέρουσα τροφή για σκέψη.

Κλείνοντας να ευχαριστήσω τον Άγγελο και το Δημήτρη που μου έστειλαν (πριν αρκετές μέρες) links σχετικά με το συγκεκριμένο άρθρο στο Nature.

 

 


Snow Globe: φτιάξτε την δική σας ανοιχτού κώδικα ψηφιακή υδρόγειο σφαίρα 3

Πριν αρκετά χρόνια θυμάμαι ως μαθητής να κοιτάω με ένα φίλο μια παλιά πλαστική υδρόγειο με τον πολιτικό χάρτη της υφηλίου και να σχολιάζουμε τις αλλαγές που είχαν συντελεστεί από τότε που φτιάχτηκε εκείνη η υδρόγειος μέχρι την στιγμή που μιλούσαμε. Βέβαια με το Google Earth αλλά και με ανοιχτού κώδικα projects όπως το marble έχουμε την δυνατότητα να δούμε στον υπολογιστή μας τρισδιάστατους χάρτες όχι μόνο πολιτικούς και γεωγραφικούς αλλά με μια σειρά δεδομένων όπως το πως φαίνεται η Γη την νύχτα, με απεικόνιση της μέσης θερμοκρασίας, ακόμη με απεικόνιση των νεφών πάνω στην ψηφιακή υδρόγειο της.

Με την λογική που χρησιμοποιούμε προγράμματα όπως το Marble στον υπολογιστή μας, έτσι και εκπαιδευτικοί και επιστημονικοί οργανισμοί χρησιμοποιούν τέτοιου είδους σφαιρικές “οθόνες” για την εκπαιδευτικά προγράμματα (και όχι μόνο) όπως τα εξαιρετικά συστήματα OmniGlobe είναι αρκετά ακριβά (η τιμή “λίστας” για μια τέτοια σφαιρική οθόνη 32 ιντσών είναι γύρω στα 44.000 δολάρια) και απαγορευτική για τα περισσότερα σχολεία η εκπαιδευτικά ιδρύματα και μικρά μουσεία φυσικής ιστορίας δύσκολα θα μπορούσαν να επενδύσουν ποσά τέτοιου ύψους.

Όμως αυτό δεν σημαίνει ότι δεν μπορεί κάποιος να φτιάξει-μόνος-του κάτι μικρότερο και απλούστερο αλλά αρκετά εντυπωσιακό και πολύ φθηνότερο, έτσι ο Nirav Patel όχι μόνο έφτιαξε μια αλλά έδωσε οδηγίες για το πως το κάνει και φυσικά διέθεσε τον απαραίτητο κώδικα κάτω από άδεια παρόμοια με την BSD. Τι χρειάζεται;

  • Μια μπάλα από οπάλ γυαλί (νομίζω ότι και η ακρυλική κάνει αν είναι αρκετά αδιάφανη) που είναι πολύ φθηνά και μπορείτε να τα βρείτε σχεδόν παντού.
  • Ένα laser pico projector (προσοχή χρειάζεται laser projector (όχι DLP ή LED)
  • Ένα fisheye φακό 180′ για φωτογραφική μηχανή με αρκετά μεγάλο άνοιγμα για να προβάλει μέσα από αυτόν (ο Nirav χρησιμοποίησε ένα φακό Opteka)
  • Φυσικά θα πρέπει να έχετε ένα υπολογιστή, και είναι χρήσιμο να έχετε πρόσβαση σε ένα 3D printer (προσωρινά έχει ένα Cupcake CNC στο hackerspace.gr στην Αθήνα και σύντομα θα ολοκληρωθεί και ένα RepRap Mendel ως μόνιμο εργαλείο εκεί)

Με τον 3D εκτυπωτή σας θα μπορείτε να φτιάξτε μια βάση για να τοποθετήστε τον fisheye φακό σας με γωνία 12.15 μοιρών όσο η κλίση του άξονα περιστροφής της Γης. Μετά αφού συνδέστε τον προτζέκτορα σας και μένει να καλιμπράρετε το δημιούργημα σας ώστε να μην παραμορφώνεται πολύ έντονα η σφαιρική μας εικόνα. Φυσικά όλα τα 3D σχέδια για τον εκτυπωτή και ο κώδικας για το πρόγραμμα καλιμπραρίσματος καθώς και ο κώδικας ελέγχου της σφαίρας είναι διαθέσιμα στο αντίστοιχο repο στο github.

ΟΚ δεν φαίνεται και πολύ εντυπωσιακό αυτό έτσι δεν είναι; Ο Nirav Patel όμως εμπνευσμένος από το πρόγραμμα Science On a Sphere του NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), στο οποίο χρησιμοποιούνται τα πανάκριβα συστήματα που λέγαμε ποιο πάνω και καθώς η συντριπτική πλειοψηφία των datasets του Science On a Sphere είναι με copyright public domain (καθώς η NOAA είναι κρατική υπηρεσία στις ΗΠΑ). Χρησιμοποιώντας SDL, OpenGL, GLSL και την libvlc κατάφερε να μετατρέπει εικόνες και βίντεο από τα δημόσια datasets. (αν δείτε το κώδικα του sosg ο δημιουργός αναφέρεται και σε παραδείγματα κώδικα από tutorial του Γιάννη Τσιωμπίκα)

Παρακάτω ακολουθεί ένα βίντεο με την Snow Globe να παρουσιάζει στοιχεία από datasets του Science One Sphere.

(more…)


Η αρχιτεκτονική της πρόσβασης στην επιστημονική γνώση (ή πως τα κάναμε σαλάτα) 5

Printing PressΤο έτος είναι 2011 μ.Χ. πλέον κάθε μέρα που περνά η κοινωνία μας μοιάζει όλο και περισσότερο με ένα παγκόσμιο χωρίο. Το Διαδίκτυο έχει αλλάξει την καθημερινότητα σχεδόν κάθε ανθρώπου που έχει πρόσβαση σε αυτό. Κινέζοι που ζουν στην Αθήνα κάνουν βιντεοκλήσεις μέσω στα βάθη της Ασίας κουβεντιάζοντας την καθημερινότητα τους. Ένας παλιός συμμαθητής Tweet-άρει την ενόχληση του για τις ετοιμασίες του Βασιλικού Γάμου στην Αγγλία. Κάποιος νεαρός διαβάζει αυτό το blog μέσω του κινητού του τηλεφώνου σε ένα καφέ περιμένοντας την κοπέλα του να έρθει.

Μια κοινωνία που σχεδόν όλος ο πλανήτης είναι ένα κλικ μακριά.  Με τόσο εύκολη πρόσβαση στην πληροφορία θα περίμενε κανείς μια επιστημονική έκρηξη ανάλογη με αυτή που σημειώθηκε στην Ευρώπη από το 1500 και μετά με την ανακάλυψη της τυπογραφίας. Πλέον θα περίμενε κανείς ότι το εκτεταμένο κόστος της εκτύπωσης και διανομής  εξειδικευμένων  επιστημονικών  συγγραμμάτων θα μειωνόταν δραματικά. Η φυσική πρόσβαση στους χώρους ενός Πανεπιστημίου δεν θα ήταν καν απαραίτητη καθώς όλα τα διαθέσιμα επιστημονικά συγγράμματα και επιστημονικά περιοδικά θα ήταν διαθέσιμα.

Κάτι τέτοιο δεν συμβαίνει, κάποιος θα μπορούσε να πεις ότι είναι φυσικό να  μην συμβαίνει καθώς η κατάσταση είναι ίδια και στα περιοδικά ειδικά και μη που διαβάζουμε. Ωστόσο τα επιστημονικού χαρακτήρα περιοδικά δεν έχουν τον ίδιο χαρακτήρα με αυτό που διαβάζουμε στο περίπτερο καθώς ο ρόλος τους είναι να δώσουν ένα επιστημονικό βήμα στους ενδιαφερόμενους επιστήμονες προκειμένου να ενημερώσουν τους συναδέλφους τους σχετικά με τα επιστημονικά τους ευρήματα. Τουλάχιστον στο χώρο της υγείας στον όποιο εντοπίζεται η δική που επαγγελματική δραστηριότητα, η αμοιβή του ερευνητή είναι η δημοσίευση της ερευνητικής του δραστηριότητας και η αναγνώριση της από τους συναδέλφους του.

Αντ’ αυτού ακόμη και σήμερα μια πλειάδα εξειδικευμένων επιστημονικών περιοδικών απαιτεί από των επιστήμονα, ερευνητή και επαγγελματία που ενδιαφέρεται να εμβαθύνει πάνω σε κάποια ζητήματα του επιστημονικού του πεδίου να πληρώσει ορισμένες φορές παράλογα ποσά τα οποία διαχειρίζονται από τον εκάστοτε εκδότη. Μια τέτοια κατάσταση φυσικά συχνά αντιμετωπίζεται από Πανεπιστήμια και Εργοδότες (στην περίπτωση μου νοσοκομεία) τα οποία πληρώνουν πραγματικά τεράστια ποσά ή από ανεξάρτητους ερευνητές που πληρώνουν συνήθως τα άρθρα με το κομμάτι (!).

Συγχωρέστε με για το φορτισμένο ύφος της εν λόγω δημοσίευσης (το άρθρο γράφτηκε υπό συνθήκες στέρησης ύπνου) και απολαύστε τον κύριο Lessig που είναι σας λιγότερο φορτισμένος στην παρουσίαση που έκανε στο CERN σχετικά με το ζήτημα.

Επίσης να ευχαριστήσω τον/την CineMeL από του οποίου το google share είδα ετούτη την ομιλία.

Παράλληλα να σας παραπέμψω και σε ένα παλαιότερο άρθρο για τα science commons


κοινά υγείας (a.k.a. health commons)

health commons έχουν σαν στόχο την συνεργασία των ερευνητών στο τομέα της υγείας προκειμένου να επιταχυνθεί η βασική ερεύνα σε πολλά νοσήματα που έχουν παραμεληθεί και τελικά να αναπτυχθούν θεραπευτικές αγωγές μέσα από την χρήση των δικτυακών υποδομών που πλέον διαθέτουμε. Κατά την γνώμη αποτελεί μια ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα προσέγγιση στην οποία συμμετέχουν πολλοί οργανισμοί που δραστηριοποιούνται και έχουν μεγάλη εμπειρία στο τομέα αυτό. Ένα ιδιαίτερα ενδιαφέρον κείμενο που μπορείτε να διαβάστε για να κατανοήστε τις βασικές αρχές των health commons είναι το Health Commons: Therapy Development in a Networked World.pdf

Μια ιδιαίτερα καλή παρουσίαση πάνω στο σκεπτικό των health commons θα βρείτε στο βίντεο που ακολουθεί.
(more…)


νευρo-κοινά (a.k.a neurocommons)

Στη περίπτωση των neurocommons ο στόχος είναι η δημιουργία μιας ανοιχτού κώδικα γνωστικής βάσης και η συνεπακόλουθη έκδοση ενός προγράμματος ανάλυσης αυτής της γνωστικής βάσης δεδομένων κάτω από την άδεια BSD. Ένα αρκετά ενδιαφέρον βίντεο που προσπαθεί να εξηγήσει την λογική πίσω από την πρωτοβουλία του neurocommons ακολουθεί.

(more…)


κοινά επιστήμης (a.k.a. science commons)

Το Science commons είναι  μια πρωτοβουλία που έχει σαν σκοπό της την ανάπτυξη των απαραίτητων στρατηγικών και εργαλείων που χρειάζονται για ταχύτερη και αποδοτικότερη επιστημονική έρευνα στο σημερινό δικτυωμένο κόσμο. Στόχος είναι να ξεπεραστούν νομικοί και εμπορικοί φραγμοί στην διασπορά της γνώσης, Μάλιστα υπάρχει και ένα σχετικό βίντεο από το σκηνοθέτη του γνωστού μουσικού βίντεο της εκστρατείας του Ομπάμα “Yes we can!”. To video για τα Science commons ακολουθεί (όχι ο πρόεδρος; Obama δεν έχει καμιά σχέση)

(more…)