Φανταζόμαστε δεδομένα χωρίς διαίρεση

Πριν από επτά χρόνια, όταν ζητήθηκε από τον Ντέιβιντ Σίμελ να σχεδιάσει ένα φιλόδοξο έργο δεδομένων που ονομάζεται Εθνικό Δίκτυο Οικολογικού Παρατηρητηρίου, δεν ήταν κάτι περισσότερο από μια επιχορήγηση του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών. Δεν υπήρχε επίσημη οργάνωση, ούτε υπάλληλοι, ούτε λεπτομερές επιστημονικό σχέδιο. Ενθαρρυμένος από τις εξελίξεις στην τηλεπισκόπηση, την αποθήκευση δεδομένων και την υπολογιστική ισχύ, το NEON αναζήτησε απαντήσεις στο μεγαλύτερο ερώτημα στην οικολογία:Πώς επηρεάζουν η παγκόσμια κλιματική αλλαγή, η χρήση γης και η βιοποικιλότητα τα φυσικά και διαχειριζόμενα οικοσυστήματα και τη βιόσφαιρα στο σύνολό της;

"Δεν το καταλαβαίνουμε πολύ καλά", είπε ο Schimel.

Μοιράζοντας τον χρόνο του στην αρχή μεταξύ του νέου έργου και του ρόλου του ως ανώτερου επιστήμονα στο Εθνικό Κέντρο Ατμοσφαιρικής Έρευνας, ο Schimel είπε ότι ήταν έκπληκτος από το μέγεθος της πρόκλησης, από τον «απόλυτο αριθμό διαφορετικών μετρήσεων που απαιτούνται για την αντιμετώπιση της βασικής επιστήμης ερωτήσεις." Προτού καταστεί δυνατή η ανέγερση παρατηρητηρίων ή η πρόσληψη μελών του προσωπικού, έπρεπε να ληφθούν αποφάσεις σχετικά με το πού θα πραγματοποιηθούν μετρήσεις, τι να μετρηθεί, πώς να μετρηθεί και πώς να δημιουργηθούν σημαντικά δεδομένα.

Ο Schimel άρχισε να διερευνά επιλογές τοποθεσιών σε όλη τη χώρα και να συγκεντρώνει εμπνευσμένες από τη NASA «ομάδες τίγρεις» που θα μπορούσαν να αναπτύξουν αυστηρές επιστημονικές μεθοδολογίες και απαιτήσεις επεξεργασίας δεδομένων. Το τελικό σχέδιο προέβλεπε την πρόσληψη δεκάδων επιστημόνων με διαφορετικό υπόβαθρο. δημιουργία περισσότερων από 100 τοποθεσιών συλλογής δεδομένων στις ηπειρωτικές Ηνωμένες Πολιτείες, την Αλάσκα, τη Χαβάη και το Πουέρτο Ρίκο. καταγράφοντας περίπου 600 δισεκατομμύρια ακατέργαστες μετρήσεις ετησίως για 30 χρόνια. και μετατροπή των ακατέργαστων δεδομένων σε πιο φιλικά προς τον χρήστη «προϊόντα δεδομένων» που θα διατεθούν ελεύθερα στους επιστήμονες και στο κοινό. Η κατασκευή του δικτύου του παρατηρητηρίου προβλέπεται να διαρκέσει τέσσερα ακόμη χρόνια και να κοστίσει 434 εκατομμύρια δολάρια, ενώ εκατομμύρια περισσότερα θα χρειαστούν για την κάλυψη των ετήσιων λειτουργικών εξόδων.

Το 2007, ο Schimel έγινε ο επικεφαλής επιστήμονας του NEON και ο πρώτος υπάλληλος πλήρους απασχόλησης. «Με ενδιαφέρουν οι διεργασίες σε ηπειρωτική κλίμακα εδώ και πολύ καιρό και ήταν πάντα μια δραστηριότητα που στερείται δεδομένων», είπε. "Η ευκαιρία να σχεδιάσουμε πραγματικά ένα σύστημα για τη συλλογή των σωστών δεδομένων σε αυτή την κλίμακα ήταν ακαταμάχητη."

Σε όλες τις επιστήμες, παρόμοιες αναλύσεις μεγάλης κλίμακας παρατηρητικών ή πειραματικών δεδομένων, που ονομάζονται «μεγάλη επιστήμη», προσφέρουν πληροφορίες για πολλά από τα μεγαλύτερα μυστήρια. Τι είναι η σκοτεινή ύλη και πώς κατανέμεται σε όλο το σύμπαν; Υπάρχει ζωή, ή μπορεί να υπάρχει, σε άλλο πλανήτη; Ποιες είναι οι συνδέσεις μεταξύ γενετικών δεικτών και ασθένειας; Πώς θα αλλάξει το κλίμα της Γης τον επόμενο αιώνα και μετά; Πώς σχηματίζουν τα νευρωνικά δίκτυα σκέψεις, μνήμες και συνείδηση;

Μεγάλο μέρος της πρόσφατης φρενίτιδας δεδομένων - από τις φυσικές επιστήμες και τις επιστήμες της ζωής έως το περιεχόμενο που δημιουργείται από τους χρήστες που συγκεντρώνεται από την Google, το Facebook και το Twitter - έχει τη μορφή σε μεγάλο βαθμό αδόμητων ροών ψηφιακών ποτ πουρί που απαιτούν νέες, ευέλικτες βάσεις δεδομένων, τεράστια υπολογιστική ισχύ και εξελιγμένοι αλγόριθμοι για να αφαιρέσουν κομμάτια νοήματος από αυτά, είπε ο Matt LeMay, πρώην διευθυντής προϊόντων στην υπηρεσία συντόμευσης και σελιδοδείκτη URL Bitly.

Αλλά «τα μεγάλα δεδομένα δεν είναι μαγικά», προειδοποίησε ενώ δίδασκε ένα εργαστήριο βάσης δεδομένων αυτό το καλοκαίρι στο Κάτω Μανχάταν. Δεν έχει σημασία πόσα δεδομένα έχετε αν δεν μπορείτε να τα κατανοήσετε.

Για έργα όπως το NEON, η ερμηνεία των δεδομένων είναι μια περίπλοκη υπόθεση. Νωρίς, η ομάδα συνειδητοποίησε ότι τα δεδομένα της, αν και μεσαίου μεγέθους σε σύγκριση με τα μεγαλύτερα έργα φυσικής και βιολογίας, θα ήταν μεγάλα σε πολυπλοκότητα. «Η συμβολή του NEON στα μεγάλα δεδομένα δεν είναι στον όγκο της», δήλωσε ο Steve Berukoff, βοηθός διευθυντής του έργου για προϊόντα δεδομένων. "Είναι στην ετερογένεια και τη χωρική και χρονική κατανομή των δεδομένων."

Σε αντίθεση με τις περίπου 20 κρίσιμες μετρήσεις στην επιστήμη του κλίματος ή τα τεράστια αλλά σχετικά δομημένα δεδομένα στη σωματιδιακή φυσική, το NEON θα έχει περισσότερες από 500 ποσότητες για να παρακολουθεί, από μετρήσεις θερμοκρασίας, εδάφους και νερού μέχρι δείγματα εντόμων, πουλιών, θηλαστικών και μικροβίων έως απομακρυσμένα. αισθητήρια και αεροαπεικόνιση. Πολλά από τα δεδομένα είναι εξαιρετικά αδόμητα και δύσκολο να αναλυθούν — για παράδειγμα, ταξινομικά ονόματα και παρατηρήσεις συμπεριφοράς, τα οποία μερικές φορές υπόκεινται σε συζήτηση και αναθεώρηση.

Και, όσο τρομακτικό κι αν φαίνεται η διαφαινόμενη συντριβή δεδομένων από τεχνική άποψη, μερικές από τις μεγαλύτερες προκλήσεις είναι εντελώς μη τεχνικές. Πολλοί ερευνητές λένε ότι τα μεγάλα επιστημονικά έργα και τα αναλυτικά εργαλεία του μέλλοντος μπορούν να επιτύχουν μόνο με το σωστό συνδυασμό επιστήμης, στατιστικής, επιστήμης υπολογιστών, καθαρών μαθηματικών και επιδέξιας ηγεσίας. Στην εποχή των μεγάλων δεδομένων των κατανεμημένων υπολογιστών — στην οποία οι εξαιρετικά πολύπλοκες εργασίες κατανέμονται σε ένα δίκτυο υπολογιστών — το ερώτημα παραμένει:Πώς πρέπει να διεξάγεται η κατανεμημένη επιστήμη σε ένα δίκτυο ερευνητών;

«Οι μηχανές δεν πρόκειται να οργανώσουν έρευνα επιστήμης δεδομένων», είπε ο Bin Yu, στατιστικολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ, ο οποίος εργάζεται σε προβλήματα δεδομένων υψηλών διαστάσεων. «Οι άνθρωποι πρέπει να οδηγήσουν τον δρόμο». Ωστόσο, είπε, «κανείς δεν γνωρίζει ποιος ηγείται της επιστήμης δεδομένων αυτή τη στιγμή».

Περιγράφοντας τα πανεπιστήμια ως «πολύ σιλό», ο Yu είπε ότι στόχος δεν είναι απλώς η διεπιστημονική έρευνα, αλλά μάλλον η επίτευξη μιας κατάστασης «διεπιστημονικής έρευνας», χωρίς τοίχους ή διαχωρισμούς.

Τα μεγάλα επιστημονικά έργα «δεν μπορούν να αντιμετωπιστούν από ένα άτομο», είπε ο Jack Gilbert, περιβαλλοντικός μικροβιολόγος στο Εθνικό Εργαστήριο Argonne που βοήθησε τη NEON να αναπτύξει πρότυπα για την ανάλυση δειγμάτων εδάφους και σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει τα δεδομένα της όταν έρθει στο διαδίκτυο. «Πρέπει να συνεργαστούμε. Είναι πολύ μεγάλο πρόβλημα."

Μεγάλη «κακή» επιστήμη

Η οικολογία παραδοσιακά περιλαμβάνει μικρές, τοπικές μελέτες που εξετάζουν πώς αλληλεπιδρούν οι οργανισμοί με το περιβάλλον τους. Αντιμετωπίζοντας όμως τα θεμελιώδη ερωτήματα σε περιφερειακή ή παγκόσμια κλίμακα, η προσέγγιση των μικροσυστημάτων φέρνει στο μυαλό την παλιά ινδική παραβολή στην οποία έξι τυφλοί νιώθουν διαφορετικά μέρη ενός ελέφαντα για να καθορίσουν το σχήμα του. Στη δημοφιλή αφήγηση του John Godfrey Saxe, οι άνδρες καταλήγουν σε τρελά αποκλίνοντα συμπεράσματα, ότι ο ελέφαντας είναι σαν τοίχος, δόρυ, φίδι, δέντρο, βεντάλια ή σχοινί.

«Χάσαμε βασικές πληροφορίες και δεν είχαμε τη μεγάλη εικόνα», είπε η Andrea Thorpe, 37, φυτοοικολόγος που ακολούθησε μελέτες μικρότερης κλίμακας για χωροκατακτητικά είδη πριν ενταχθεί στο NEON πέρυσι ως βοηθός διευθυντής για χερσαία οικολογία.

Αν και μικρότερες μελέτες παρέχουν το πολύ αναγκαίο βάθος και λεπτομέρεια σε τοπικό επίπεδο, τείνουν επίσης να περιορίζονται σε ένα συγκεκριμένο σύνολο ερωτήσεων και να αντικατοπτρίζουν τη συγκεκριμένη μεθοδολογία ενός ερευνητή, η οποία μπορεί να κάνει πιο δύσκολη την αναπαραγωγή ή τη συμφιλίωση των αποτελεσμάτων με ευρύτερα μοντέλα.

«Δεν μπορείτε να ξεφύγετε από το γεγονός ότι υπάρχουν κάποιες πραγματικά μεγάλες επιπτώσεις στο οικοσύστημα που δεν μπορούν να μελετηθούν με βραχυπρόθεσμες, μικρότερες μελέτες», είπε ο Thorpe.

Τα μακροσυστήματα, ή «μεγάλη», οικολογία, όπως την αποκαλεί ο Schimel, γίνονται δυνατά με τυποποιημένα, ευρείας κλίμακας δεδομένα. Λέει ότι η ύπαρξη μεγάλων, πλούσιων συνόλων δεδομένων επιτρέπει στους επιστήμονες να ενσωματώνουν την πολυπλοκότητα και τη μεταβλητότητα του πραγματικού κόσμου στα μοντέλα φαινομένων μεγάλης κλίμακας, αντί να τα «πέφτουν φυστικοβούτυρο» με απλοποιημένα μοντέλα.

Οι οικολόγοι μπήκαν για πρώτη φορά στον κόσμο των μεγάλων δεδομένων πριν από περίπου 50 χρόνια με το Διεθνές Βιολογικό Πρόγραμμα, το οποίο περιείχε επιστημονικούς κλάδους και συμμετείχε δεκάδες χώρες σε μια προσπάθεια να μοντελοποιήσουν συστήματα μεγάλης κλίμακας. Είναι αγαπητό από τους πρωτοπόρους και τους υποστηρικτές των διεθνών συνεργασιών, αλλά επικρίθηκε δριμύτατα εκείνη την εποχή από παραδοσιακούς βιολόγους που ήταν δύσπιστοι για τη μοντελοποίηση μεγάλων δεδομένων και τις τιτανικές συνεργασίες. Αν και το έργο άνοιξε το δρόμο για νεότερες συλλογικές προσπάθειες όπως το NEON, ορισμένες από τις επικρίσεις έχουν παραμείνει.

Το 1969, ο Thomas Rosswall εντάχθηκε στο τμήμα βιομάζας της σουηδικής τούνδρας του IBP ως 28χρονος μικροβιακός οικολόγος. Σε μια εποχή που υπήρχε μικρή συντονισμένη έρευνα στη βιολογία, είπε, η πρόκληση ήταν να πειστούν οι μικροβιολόγοι να συνεργαστούν με τους βοτανολόγους και οι υδρολόγοι να συνεργαστούν με τους μετεωρολόγους. Και ο Ψυχρός Πόλεμος σήμαινε ότι οι εξωτερικοί επιστήμονες δεν μπορούσαν να επισκεφθούν τις ρωσικές τοποθεσίες. Αντίθετα, οι Ρώσοι μοιράστηκαν φωτογραφίες της δουλειάς τους.

Ο Rosswall, πρώην εκτελεστικός διευθυντής του Διεθνούς Συμβουλίου για την Επιστήμη που είναι τώρα συνταξιούχος, είπε ότι η εργασία του στο IBP διαμόρφωσε την καριέρα του ως διεθνής επιστήμονας. Το έργο της τούνδρας ήταν μια ιδιαίτερα δεμένη κοινότητα, είπε. «Ήμασταν επίσης νέοι και μάλλον αφελείς, και ίσως αυτό ήταν καλό», είπε. "Δεν είχαμε προκατασκευασμένες ιδέες για το πώς θα έπρεπε να γίνουν τα πράγματα."

Το ιδεαλιστικό όραμα αντιμετωπίστηκε με έντονη κριτική. Μερικοί βιολόγοι πίστευαν ότι σπαταλούνταν χρήματα σε μεγάλα νέα έργα επιστήμης του οικοσυστήματος που δεν είχαν ακόμη μια σταθερή θεωρητική βάση. Εν μέρει, είπε ο Rosswall, οι κριτικοί νόμιζαν ότι αυτός και οι συνάδελφοί του «ήταν πολύ νέοι και πήραν πάρα πολλά χρήματα».

«Αυτά ήταν πολύ περισσότερα χρήματα από όσα είχαν δαπανηθεί για οικολογική έρευνα», είπε ο Paul Risser, οικολόγος φυτών και πρόεδρος του γραφείου ερευνών στο Πανεπιστήμιο της Οκλαχόμα, ο οποίος εργάστηκε στην προσπάθεια του IBP για τη μελέτη οικοσυστημάτων λιβαδιών. "Οι άνθρωποι είχαν συνηθίσει να λαμβάνουν επιχορηγήσεις από 50.000 $ έως 60.000 $ και εδώ πήγαιναν εκατομμύρια δολάρια στην IBP."

Οι επικριτές είπαν επίσης ότι τα μεγάλης κλίμακας μοντέλα που βασίζονται σε δεδομένα δεν θα λειτουργούσαν. Και πολλοί όχι. Ωστόσο, αυτές οι αποτυχίες βοήθησαν στη διαμόρφωση μελλοντικών έργων, δείχνοντας στους επιστήμονες την ανάγκη να δημιουργήσουν μεγαλύτερες βάσεις δεδομένων και να ενσωματώσουν μεταδεδομένα - δεδομένα σχετικά με τα χειρόγραφα δεδομένα που γέμιζαν σημειωματάρια κατά τη διάρκεια του IBP - στα έργα τους.

Το IBP δεν είχε επίσης σύγχρονες τεχνολογίες τηλεπισκόπησης, για να μην αναφέρουμε τη σημερινή υπολογιστική ισχύ, τις βάσεις δεδομένων, την ψηφιακή αποθήκευση, τις τηλεπικοινωνίες και το Διαδίκτυο. "Η IBP δούλεψε σε μεγάλα δεδομένα πριν αποκτήσουμε πραγματικά τα εργαλεία", είπε ο Risser.

Και ορισμένοι παραδοσιακοί, ελεύθεροι οικολόγοι έτρεμαν με την ιδέα να ενταχθούν σε ένα δομημένο πρόγραμμα που δεν θα τους επέτρεπε να επιλέξουν τα δικά τους ερευνητικά θέματα ή να χρησιμοποιήσουν τις δικές τους μεθοδολογίες. «Η έρευνα ήταν πολύ ενορχηστρωμένη και οι περισσότεροι οικολόγοι δεν ήταν συνηθισμένοι να εργάζονται σε περιβάλλοντα με συνταγματικά μέτρα», είπε ο Ρίσερ. Ωστόσο, ο Risser επεσήμανε ότι το έργο «γέννησε μια ολόκληρη γενιά μεταπτυχιακών φοιτητών που είχαν συνηθίσει να εργάζονται σε διαφορετικούς κλάδους και με μαθηματική μοντελοποίηση».

Παρά τις ελλείψεις του IBP, ορισμένα από τα σύνολα δεδομένων και τα μοντέλα του εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σήμερα. Και η κληρονομιά του ζει στις ανοιχτές συνεργασίες και μεθοδολογίες των σημερινών μεγάλων οικολογικών έργων, όπως το NEON, το Long Term Ecological Research Network, που λειτουργεί από το 1980 και το Data Observation Network for Earth, το οποίο παρέχει μια πλατφόρμα για την κοινή χρήση και αρχειοθέτηση παγκόσμιων οικολογικών δεδομένων.

Και μετά από 50 χρόνια, οι κριτικές έχουν αμβλύνει. «Είναι μέρος της διαδικασίας», είπε ο Rosswall. Είναι ενθουσιασμένος που βλέπει αυξημένη συνεργασία μεταξύ των ερευνητικών σταθμών της Αρκτικής, πολλοί από τους οποίους προέρχονται από το IBP. «Διαμορφώσαμε πραγματικά τη βάση για την ανάπτυξη του τρόπου με τον οποίο θα μπορούσατε και θα έπρεπε να κάνετε έρευνα πεδίου», είπε.

Τώρα ο Rosswall είναι απασχολημένος με την ανάπτυξη ενός σχεδίου για ένα νέο μεγάλο έργο οικολογίας:μια σουηδική έκδοση του NEON.

Ελάτε μαζί

Η φιλοσοφία του Schimel για το NEON διαμορφώθηκε εν μέρει πριν από 30 χρόνια από την εμπειρία του ως βοηθός ερευνητής σε μια ομάδα που ξεκίνησε από το πρόγραμμα λιβαδιών της IBP. Η καριέρα του μόλις ξεκινούσε και ήδη μοιραζόταν εργαστηριακό χώρο και πόρους με χημικούς, επιστήμονες φυτών και μικροβιολόγους. «Για μένα, το σοκ ήταν ότι παντού δεν λειτουργούσαν έτσι», είπε. "Το IBP ήταν μπροστά από την εποχή του - στη στάση του απέναντι στα δεδομένα και τα μοντέλα ως προϊόντα, απέναντι στην ομαδική εργασία και την ηγεσία, σε αντίθεση με την ατομική διορατικότητα ως τον τρόπο για την επιστήμη."

Από τους 66 ερευνητές του προσωπικού του NEON, «δεν υπάρχουν δύο άνθρωποι που να κάνουν το ίδιο πράγμα», είπε ο Berukoff, 36 ετών. το έργο «ήταν κάπως φυσική εφαρμογή».

Αλλά η εργασία σε μια διαφορετική ομάδα σημαίνει ότι οι ερευνητές πρέπει να είναι πρόθυμοι να ακούσουν και να μάθουν. «Οι άνθρωποι συχνά πιστεύουν ότι μιλούν για το ίδιο πράγμα ενώ δεν είναι», είπε ο Berukoff. "Ή μιλούν για το ίδιο πράγμα και μιλούν για αυτό με δύο διαφορετικούς τρόπους."

Ενώ αυτές οι διαφορές παρουσιάζουν ευκαιρίες για μάθηση για άλλα πεδία, «μπορεί επίσης να είναι απογοητευτικές λόγω αυτής της αναντιστοιχίας σύνθετης αντίστασης μεταξύ αυτού που λέγεται και ακούγεται», είπε. "Η γεφύρωση αυτού του χάσματος είναι κεντρικής σημασίας για την επιτυχία ενός έργου."

Το Earth Microbiome Project, μια διεθνής προσπάθεια χαρτογράφησης και μελέτης δειγμάτων μικροβίων που συλλέχθηκαν σε όλο τον κόσμο, συνεργάζεται με εκατοντάδες κύριους ερευνητές. «Περιστασιακά, συναντάμε ανθρώπους που δεν θέλουν να μοιραστούν τα δεδομένα ή να αναρωτιούνται τι είναι αυτό για αυτούς», είπε ο Gilbert, 36 ετών, ο οποίος ασχολείται με το έργο από το 2010. «Τείνουμε να προσελκύουμε ανθρώπους που έχουν ομοϊδεάτες . Οι άνθρωποι που δεν έχουν το ίδιο πνεύμα τείνουν να παραμένουν ξεκάθαροι.»

Πολλοί από τους ομοϊδεάτες είναι νεότεροι ερευνητές, οι οποίοι επίσης τείνουν να είναι «αυτοί με τις δεξιότητες για να το κάνουν αυτό», είπε ο Gilbert. «Η πλειονότητα της επιστημονικής κοινότητας είναι εντελώς συγκλονισμένη από δεδομένα», είπε. "Πρέπει να προσαρμοστούμε για να είμαστε μπροστά από το παλιρροϊκό κύμα."

Μέρος της προσαρμογής περιλαμβάνει πρακτικές «ανοιχτής επιστήμης», συμπεριλαμβανομένων πλατφορμών ανοιχτού κώδικα και εργαλείων ανάλυσης δεδομένων, κοινής χρήσης δεδομένων και ανοιχτής πρόσβασης σε επιστημονικές δημοσιεύσεις, δήλωσε ο Chris Mattmann, 32 ετών, ο οποίος βοήθησε στην ανάπτυξη ενός προδρόμου του Hadoop, ενός δημοφιλούς ανοιχτού κώδικα. πλαίσιο ανάλυσης δεδομένων που χρησιμοποιείται από τεχνολογικούς γίγαντες όπως η Yahoo, η Amazon και η Apple και που η NEON εξερευνά. Χωρίς την ανάπτυξη κοινών εργαλείων για την ανάλυση μεγάλων, ακατάστατων συνόλων δεδομένων, είπε ο Mattmann, κάθε νέο έργο ή εργαστήριο θα σπαταλήσει πολύτιμο χρόνο και πόρους εφευρίσκοντας εκ νέου τα ίδια εργαλεία. Ομοίως, η κοινή χρήση δεδομένων και δημοσιευμένων αποτελεσμάτων θα αποτρέψει την περιττή έρευνα.

Για το σκοπό αυτό, διεθνείς εκπρόσωποι της νεοσύστατης Συμμαχίας Ερευνών Δεδομένων συναντήθηκαν αυτόν τον μήνα στην Ουάσιγκτον για να χαρτογραφήσουν τα σχέδιά τους για μια παγκόσμια υποδομή ανοιχτών δεδομένων.

Οι νεότεροι επιστήμονες έχουν συνηθίσει να παράγουν και να χρησιμοποιούν ανοιχτά δεδομένα και εργαλεία ανοιχτού κώδικα και «ασκούν πίεση στο «κατεστημένο» να προχωρήσει γρήγορα σε ανοιχτή δημοσίευση», είπε ο Schimel, 58. «Πολλοί εμπλέκονται σε ερωτήματα που δεν μπορούν εύλογα να απαντηθεί με τους πόρους που μπορεί να ελέγξει ένα μεμονωμένο PI."

Σε μια επαγγελματική έρευνα που διεξήχθη από το NEON, «το 80 τοις εκατό των ερωτηθέντων που είχαν τα πτυχία τους λιγότερο από 20 χρόνια ήταν πιθανό ή πολύ πιθανό να χρησιμοποιήσουν τα ανοιχτά δεδομένα του NEON», είπε ο Schimel. «Η παλαιότερη ομάδα ήταν πολύ λιγότερο πιθανή και λιγότερο υποστηρικτική. Ως εκ τούτου, η στρατηγική προσέγγισης του NEON έχει επικεντρωθεί πολύ λιγότερο στη δέσμευση ανώτερων ερευνητών και πολύ περισσότερο στην ενημέρωση και τη συμμετοχή των «uns» (προπτυχιακούς έως μη εγγεγραμμένους).»

Ο Yu, ο στατιστικολόγος του Μπέρκλεϋ, ελπίζει ότι οι μαθηματικοί και οι στατιστικολόγοι θα γίνουν πνευματικοί ηγέτες σε μεγάλα επιστημονικά έργα. Αλλά «τα μαθηματικά επικεντρώνονται περισσότερο στην τεχνική εργασία και δεν ενθαρρύνουν τους ανθρώπους να αναπτύξουν ηγετικές δεξιότητες», είπε. "Αν δεν αλλάξουμε την κουλτούρα μας, αυτό θα μπορούσε να συμβεί, όπου σας χρειάζονται, αλλά δεν θα είστε εκεί για να λάβετε σημαντικές αποφάσεις."

Οι μηχανικοί συνηθίζουν να εργάζονται σε ομάδες που επικεντρώνονται στην επίλυση προβλημάτων, είπε ο Yu, 50 ετών, αλλά «τα μαθηματικά τείνουν να κατατάσσουν τους ανθρώπους γραμμικά» για να καθορίσουν μια μεμονωμένη σειρά ραμφίσματος. «Η κουλτούρα πρέπει να αλλάξει για να ενθαρρύνει και να γαλουχήσει τους νέους να έχουν μια ανταποδοτική καριέρα. Εναπόκειται στους ηλικιωμένους να το κάνουν αυτό."

Ο Yu συμβουλεύει τους μαθητές των μαθηματικών να μάθουν περισσότερες υπολογιστικές δεξιότητες. Οι μαθητές της έχουν πρόσβαση στον υπερυπολογιστή στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley, αλλά ορισμένοι από αυτούς «δεν έχουν ακόμη τις δεξιότητες για να τον χρησιμοποιήσουν», είπε. "Μαθαίνουν."

Αφού ο NEON εισήλθε στη φάση κατασκευής του πέρυσι, ο Schimel, του οποίου τα ενδιαφέροντα βρίσκονται στην έρευνα και τον επιστημονικό σχεδιασμό και όχι στην κατασκευή και την υλοποίηση, έφυγε για να συνεχίσει το επόμενο μεγάλο του έργο. Έγινε ο κύριος επιστήμονας για τον άνθρακα και το κλίμα στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στην Πασαντένα της Καλιφόρνια, όπου προσπαθεί να χρησιμοποιήσει παρατηρήσεις στο διάστημα για να μελετήσει τους προϋπολογισμούς και τα οικοσυστήματα άνθρακα παγκοσμίως.

«Ευέλικτοι επιστήμονες όπως ο Schimel είναι σημαντικοί για αυτά τα έργα», είπε ο Mattmann. "Συνειδητοποιεί ότι μια αναδυόμενη κατηγορία επιστημόνων δεδομένων είναι πραγματικά αυτό που χρειάζεται."

Ο Mattmann, ανώτερος επιστήμονας υπολογιστών που εργάζεται με τον Schimel στο Jet Propulsion Laboratory, περιέγραψε έναν τοίχο που υπάρχει συχνά μεταξύ ανθρώπων διαχείρισης δεδομένων και επιστημόνων. "Εάν έχετε πτυχίο CS, κατατάσσεστε ως άτομο πληροφορικής", είπε. "Αλλά στο CS, συχνά θα έχετε μελετήσει τα ίδια μαθηματικά — απλά τα εφαρμόζετε σε διαφορετικά μοντέλα.

«Αισθάνομαι ότι δεν είμαι τύπος πληροφορικής», είπε ο Mattmann. «Το μεγάλο ερώτημα είναι αν πρέπει να πάρουμε εκπαιδευμένους επιστήμονες υπολογιστών και να τους διδάξουμε την πρακτική επιστήμη ή αν πρέπει να πάρουμε αυτούς τους φυσικούς και φυσικούς επιστήμονες και να τους διδάξουμε CS». Πριν από μερικά χρόνια, προσέλαβε κυρίως επιστήμονες υπολογιστών, αλλά τώρα φέρνει επιστήμονες και τους διδάσκει πώς να προγραμματίζουν.

Ο μετασχηματισμός επιστημόνων, μαθηματικών και επιστημόνων υπολογιστών σε υβριδικούς επιστήμονες δεδομένων θα αυξήσει το ενδιαφέρον για τα μαθηματικά, τη μηχανική και την τεχνολογία στην εκπαίδευση, είπε ο Mattmann. «Είναι το μόνο που έχουμε για να ανταγωνιστούμε τα Facebook του κόσμου. Μπορείτε να πληρώνεστε πολύ στο Facebook για να καταλάβετε ποιος τρύπησε ποιον, ή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την επιστήμη των δεδομένων για να κατανοήσετε τους προϋπολογισμούς του νερού για να δημιουργήσετε έναν βιώσιμο πλανήτη.»

Το σύστημα ακαδημαϊκής προαγωγής «πρέπει επίσης να αλλάξει για να εκτιμήσει τη διεπιστημονική έρευνα», είπε ο Yu. "Είναι δύσκολο να αξιολογήσεις τους ανθρώπους στα όρια, αλλά αυτό είναι το πιο συναρπαστικό μέρος της επιστήμης αυτή τη στιγμή."