Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Научное волонтерство делаем науку вместе
.pdf
исходя из исторического момента. Так, в самом начале
пандемии во время наиболее жесткого первого локдауна
люди могли делиться наблюдениями за окружающей средой даже при том, что им было запрещено выходить из
дому. Дело втом, что экстремальная ситуация почти полной остановки автомобильного трафика изначительной
части промышленности создала уникальную возможность для изучения их вклада вкачество воздуха. Поэтому ученые из Миланского университета игородской
санитарной службы Рима разработали приложение, которое может оценить качество воздуха на основе фото, сделанного из окна. Схожим образом вСША проект Smoke
Sense, организованный государственным Агентством по
защите окружающей среды, ведет постоянный мониторинг задымления от лесных пожаров.
Иногда для такого рода наблюдений достаточно невооруженного глаза. Globe at Night привлекает горожан
кизучению светового загрязнения: вназначенную дату
нужно поискать на ночном небе определенное созвездие
исделать на портале отметку отом, насколько хорошо
его видно.
Впрочем, собирать данные можно не только ввиде
изображений. Так, один астроном NASA запустил про-
—
ект по изучению звукового загрязнения, аточнее
точек на Земле, которые остались тихими. Чтобы присоединиться кпроекту Silent Earth, нужно просто открыть
приложение диктофона всвоем телефоне, сделать запись
тишины (или того, что максимально кней приближено)
рядом свами изагрузить вбазу данных, которую потом
проанализируют ученые.
Вселенная проектов гражданской науки по сбору данных столь же разнообразна, сколь инаш мир, который мы
можем воспринимать спомощью пяти чувств. Вероятно,
ГЛАВА 2 ЧАСТЬ 1
51
НАУЧНОЕ ВОЛОНТЕРСТВО
их разнообразие будет только расширяться по мере совершенствования средств записи данных разного типа
иих обработки. Авот впоследнем тоже могут помочь
волонтеры.
Анализ данных
Вотличие от проектов по сбору данных, вовлечение граждан вих анализ — целиком иполностью продукт цифровой эпохи. Чтобы пригласить людей на подобные проекты, нужно соблюсти сразу несколько условий:
• иметь много данных;
• размещать их автоматизированным образом вхра-
нилище, ккоторому можно получить доступ из разных локаций;
• иметь возможность автоматически принять исо-
хранить данные вобработанном волонтерами
виде.
52
Комплексная инфраструктура для всего этого появилась
только вэпоху интернета. Араз разговор идет онедавнем прошлом идаже настоящем, то первое, очем спрашивают, столкнувшись спроектами по анализу данных, — зачем для них вообще нужны люди, ведь есть же
компьютерное зрение иискусственный интеллект. Самое место для мема «ученые скрывают» или, наоборот,
«ученые что-то знают». Они знают, что, выбирая между
нейросетями ичеловеческим когнитивным аппаратом,
стоит применить оба! Наилучшим образом эти два инструмента работают вместе, дополняя друг друга: волонтеры качественно размечают достаточно большой массив данных, чтобы нейросеть хорошо обучилась ипотом
сама смогла разметить уже на порядки большие массивы,
слишком объемные даже для мощи гражданской науки.
Разбор каких массивов данных требует участия волонтеров? Это либо снимки, полученные вавтоматическом режиме, апотому многочисленные, либо накопленные за многие годы записи, либо данные, собранные теми
же волонтерами. Самый крупный агрегатор такого рода
—
проектов
Zooniverse, который появился вгоду, на
год раньше iNaturalist.
Один из первых исамых популярных астрономических проектов, который использует волонтеров для анализа сделанных машиной снимков ивыявления в них
—
паттернов изакономерностей,
Galaxy Zoo, который ведет большая группа астрономов из Европы иАмерики. Волонтеры проекта рассматривают снимки, сделанные телескопами, иклассифицируют далекие галактики по форме,
количеству спиральных рукавов идругим характеристикам. Таким образом они уже классифицировали более
фотографий галактик, по итогам работы вышло более научных публикаций.
Radio Galaxy Zoo: LOFAR задача волонтеров
Авродственном ему проекте
—
искать на
снимках, сделанных врадиодиапазоне, сверхмассивные
черные дыры игалактики, вкоторых рождаются звезды.
Ученые европейской гравитационной обсерватории
LIGO пошли еще дальше ив проекте Gravity Spy просят
помощи волонтеров впоисках гравитационных волн.
Штука втом, что гравитационные волны, предсказанные
Эйнштейном инайденные меньше лет назад спомощью наблюдений вгравитационных обсерваториях, никак нельзя увидеть, да ивизуализировать очень сложно.
Чтобы сделать массив данных «читаемым» для волонтеров, исследователи применили технику сонификации, то
есть обратили данные приборов взвуки. Поэтому искать
ГЛАВА 2 ЧАСТЬ 1
53
НАУЧНОЕ ВОЛОНТЕРСТВО
гравитационные волны приходится на слух, аособую
роль вэтом проекте гражданской науки его авторы отдают волонтерам сограниченными возможностями
слабовидящим ипожилым.
Доступные для анализа снимки не ограничиваются изображениями далекого космоса. Проект Seafl oor
Explorer привлек волонтеров канализу снимков морского
дна, которые собрал консорциум профессиональных рыбаков, независимых исследователей, биологов иинженеров. Им удалось проанализировать ,млн снимков. NASA
(это вообще огромный хаб гражданской науки) ведет целый ряд проектов, базирующихся на анализе волонтерами космических снимков земной поверхности. Среди
—
них
картирование популяций пингвинов ибольшой
проект GLOBE Observer по наблюдению состояния облаков, водной среды, лесного покрова. Агруппа австралийских ученых привлекла жителей страны канализу микрофотографий кожного покрова амфибий!
Большими массивами накопленных данных часто обладают музеи, библиотеки иархивы. Именно они становятся инициаторами проектов гражданской науки такого
типа. Ведь раньше люди писали от руки, ане печатали,
апочерки увсех разные. Машину крайне сложно научить
их понимать, авот обученный грамоте человек практически всегда может разобрать каракули своего ближнего,
хотя бы из контекста. Смитсоновский институт
ный комплекс музеев иисследовательских учреждений вВашингтоне
Volunteers, участники которого переводят вцифровой
формат письма, документы изаписи ученых, чтобы сделать их доступными для большего круга читателей (втом
числе онлайн) иавтоматического машинного анализа.
Аналогичный проект ведет Библиотека Конгресса США.
—
—
ведет проект Smithsonian Digital
—
огром-
54
Old Weather — проект расшифровки корабельных
дневников сцелью изучения погоды впрошлом. Для
ученых это ценные ретроспективные данные оклимате,
—
адля волонтеров
увлекательное путешествие. Некоторые дневники датируются серединой XIXвека идают
представление отом, какими были далекие путешествия
вдомоторную эпоху. Корабельных шкиперов, которые
вели эти дневники, можно считать гражданскими учеными, как это сделал Мэтью Мори, азначит, это тоже своего рода гражданская наука.
Игры
Самая сложная, но инаиболее эффективная форма вовле-
—
чения волонтеров
ровую вшита аналитическая или оптимизационная задача.
Например, впроекте FoldIt пользователи без специальной подготовки играют вкомпьютерную игру, тем самым
определяя структуры белков ибиологических молекул.
Этот проект
—
тив, объединяющих науку иволонтерство: он существует
сгода на базе Вашингтонского университета иприспосабливается под новые иновые задачи. Так, впандемию его участники исследовали структуру белков коронавируса. Человек ивэтом случае оказывается эффективнее
машины. Вариаций структуры определенного протеина
существует так много, что даже машинные вычисления
занимают колоссальное количество времени. Вотличие от
компьютеров, люди используют пространственное мышление ианалитические способности, кроме того, для решения этой задачи они могут объединять свои усилия.
Проект Stall Catchers
следовать болезнь Альцгеймера. Вигровом интерфейсе
разработка специальных игр, где виг-
настоящий долгожитель среди инициа-
—
это игра, которая помогает ис-
ГЛАВА 2 ЧАСТЬ 1
55
НАУЧНОЕ ВОЛОНТЕРСТВО
волонтеры идентифицируют работающие изаблокированные кровеносные сосуды на микровидео, снятом на
«мышиных» моделях. Похожа на эту игру ныне неактивная Cell Slider: вней игроки буквально помогали бороться
сраком, анализируя микроизображения образцов тканей
из баз UK Cancer Research Centre (крупнейшей независимой организации по изучению онкологических заболеваний). ВEterna игроки помогают ученым вдизайне новых
РНК, собирая пазлы.
Некоторые игры нацелены не на решение задачи как
таковой, ана изучение самого процесса. Так, Crystal Crop
Fever отдаленно напоминает тетрис
мый дорогой кристалл на самом высоком пике невидимого ландшафта, причем делать это можно как одному,
так ивкоманде. Наблюдая за игрой, ученые узнают, как
мы подходим крешению оптимизационной задачи,
влияем друг на друга, распределяем задачи вкоманде.
Стратегическая цель исследования
командной работы вреальной жизни.
—
нужно найти са-
—
улучшить механику
56
Для ленивых
Вы удивитесь, но стать гражданином- ученым можно, даже
не вставая со своей кровати или вбуквальном смысле во
время сна. Если увас достаточно мощный компьютер
ив какое-то время суток вы его не используете, вы можете
поделиться своими вычислительными ресурсами. Из миллионов домашних ПК умельцы собирают что-то вроде распределенного суперкомпьютера для научных вычислений
(авремя реальных суперкомпьютеров очень иочень недешево). Один из самых известных подобных проектов
SETI@Home, который искал разумную внеземную жизнь
изавершился несколько лет назад, проработав более двух
—
десятилетий. Другой проект- долгожитель, Einstein@Home,
активен уже лет ипродолжает искать сигналы пульсаров. MilkyWay@Home создает высокоточную трехмерную модель нашей галактики, аUniverse@Home исследует ядра звезд имоделирует эволюцию галактик. Проект
Climate Prediction «гоняет» на вашей машине климатические модели для предсказания будущего. Уже описанная
игра Foldit на самом деле эволюционировала из «ленивого» проекта Folding@home, вкотором для оптимизации
трехмерной структуры белков использовался не мозг волонтера, акомпьютерное время его ноутбука. Смомента
запуска проекта исследователи смогли опубликовать порядка научных статей, авмарте года производительность распределенной сети превысила возможности
суперкомпьютеров.
Кто зачинщик?
Организаторами проектов гражданской науки, как вы
могли увидеть из этой главы, становятся самые разные
люди иорганизации. Вредких случаях инициаторами
выступают граждане, аученые со своей экспертизой
подключаются, дорабатывая задачу, методы ее решения
иинфраструктуру. Но обычно все начинается ссамих
ученых. Это может быть инициативой как личной, так
иразного рода организаций. Проекты гражданской науки инициируют университеты иНКО, музеи инациональные парки, медицинские службы инациональные
—
космические агентства
вызов для ученых
—
учную задачу так, чтобы она стала подъемной для неспециалистов, но инайти пути их привлечения. Издесь
большую роль играет степень «прогретости» аудитории,
вобщем, кто угодно. Главный
не только декомпозировать свою на-
ГЛАВА 2 ЧАСТЬ 1
57
НАУЧНОЕ ВОЛОНТЕРСТВО
как сказали бы маркетологи. Привлечь себе впомощники
людей, которые уже хотя бы раз были волонтерами, неизмеримо проще, чем достучаться до тех, кто ни разу не
слышал словосочетание «гражданская наука». Ивэтом
первом шаге значительную роль играют крупные проекты, поддержанные государством.
Эталонный пример такого ускоренного старта показала Великобритания, где в–годах работал проект OPAL (Open- Air Laboratories). Возглавил его Имперский колледж Лондона, асредства дал Фонд наследия
Национальной лотереи. Значительные вложения потребовались для того, чтобы отправить экспертов инесложное лабораторное оборудование вполе. Там они физически взаимодействовали сместными жителями, особенно
вотдаленных итруднодоступных районах. Таким образом , вмомент первого вовлечения вгражданскую науку
ученый- гражданин не находился один на один со своим
компьютером или смартфоном, рядом сним был настоящий ученый, который не только выступал инструктором,
но иобъяснял важность идолгосрочные цели задания.
Кроме того, все проекты OPAL были связаны сизучением
окружающей человека среды: деградации экосистем, биоразнообразия, изменения климата. Эти темы тоже выбирали сцелью повышения заинтересованности участников. Врезультате за три года работы проекта внем
приняли участие более миллиона волонтеров, школ
и других организаций, опубликована научная статья. Но главным итогом организаторы считают именно
«подогрев» аудитории: для участников проекта волонтерство для науки стало нормой, частью образа жизни.
Теперь им проще предлагать другие проекты, возможно
чуть более отвлеченные от их повседневной жизни, вроде
исследований далеких звезд или древних рукописей.
58
Экономический эффект
Гражданская наука отнюдь не бесплатна. Хотя труд волонтеров не оплачивается, проектирование исопровождение волонтерских проектов требует массы усилий
со стороны ученых, коммуникаторов, специалистов по
вовлечению. Кроме того, как вы уже увидели, для большинства проектов гражданской науки необходима слож-
—
ная инфраструктура
экономистов показывают, что врезультате баланс резко
положительный: вклад научных волонтеров вэкономику
науки ежегодно исчисляется миллиардами долларов. Исследование года показывает, что наибольшее влияние гражданская наука оказывает на изыскания вобласти биологии, охраны природы иэкологии ииспользуется
восновном вкачестве методологии сбора иклассификации данных.
Экономический эффект рассчитывается по минимальной стоимости человеко-часа работы волонтера.
Так, вработе года ученые взяли семь проектов спортала Zooniverse (Solar Stormwatch, Galaxy Zoo Supernovae,
Galaxy Zoo Hubble, Moon Zoo, Old Weather, The Milky Way
Project иPlanet Hunters) иоценили активность вних волонтеров, взяв за модель дней вгоду. Вработе
проектов вобщей сложности участвовало пользователей, что составило часов неоплачиваемой
работы. При ставке долларов вчас (базовая заработная
плата ассистента- исследователя) общая сумма «волонтерских взносов» составляет доллара, всреднем
долларов на проект.
Вдругой работе для исследования были выбраны проекты по сбору данных, точнее, исследования биоразнообразия (всего уникальных проектов). По оценкам
это тоже расходы. Однако расчеты
ГЛАВА 2 ЧАСТЬ 1
59
НАУЧНОЕ ВОЛОНТЕРСТВО
авторов, вэтих проектах ежегодно участвуют от ,млн
до ,млн человек, что дает прибыль от млн до
, млрд долларов. Эти ошеломляющие суммы лишний раз демонстрируют, что гражданская наука
способ сэкономить, авозможность сделать то, что иначе
было бы совсем невозможно. Сложно представить дополнительное выделение такого масштаба средств винтересах науки об окружающей среде, именно это икомпенсируют волонтеры.
Писательница ифилософ Айн Рэнд утверждала, что
капитализм не только эффективен, но иморален, так
имне, надеюсь, удалось вас убедить, что гражданская наука хороша со всех сторон. Она экономически целесообразна, полезна для науки, дает образовательный эффект,
приносит пользу (или удовольствие!) волонтеру и,наконец, налаживает контакт между наукой иобществом. Есть
ли хоть одна причина не заниматься ею?
—
это не
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]