Великие Вызовы

Грандиозные вызовы – это сложные, но важные проблемы, которые ставятся различными учреждениями или профессиями для поощрения решений или поддержки использования государственных или благотворительных фондов, особенно в наиболее развитых экономиках ^[1] и

... активизировать не только научное и инженерное сообщество, но и студентов, журналистов, общественность и их избранных представителей, чтобы развить чувство возможностей, понимание рисков и срочную приверженность ускорению прогресса. ^[2]

Грандиозные задачи — это больше, чем обычные исследовательские вопросы или приоритеты, это конечные результаты или итоги, которые имеют глобальный масштаб; их ​​очень трудно достичь, но они дают надежду на то, что в конечном итоге их можно будет решить; они требуют большого количества исследовательских проектов по многим техническим и нетехническим дисциплинам и сопровождаются четко определенными показателями. ^[1] Наконец, Грандиозные задачи «требуют скоординированных, совместных и коллективных усилий» ^[3] и должны захватывать «народное воображение, а значит, и политическую поддержку». ^[1]

В машиностроении

• «Великие вызовы: стратегический план по проектированию мостов» — инициатива, спонсируемая Подкомитетом по мостам и сооружениям (HSCOBS) Американской ассоциации государственных служащих автомагистралей и транспорта (AASHTO), стартовала в 2000 году. ^[4]
• «Grand Challenges for Engineering» — инициатива, спонсируемая Национальной инженерной академией (NAE) для решения инженерных проблем в следующем столетии.
  • Global Grand Challenges, саммиты, спонсируемые Национальной инженерной академией США, Королевской инженерной академией Великобритании и Китайской инженерной академией . ^[5]
  • ASCE Grand Challenge for Civil Engineering, инициатива Американского общества гражданского строительства (ASCE) по значительному повышению производительности и ценности жизненного цикла инфраструктуры к 2025 году. ^[6]
• «Великие вызовы по уменьшению опасности стихийных бедствий» — инициатива, спонсируемая Национальным советом по науке и технологиям , Комитетом по окружающей среде и природным ресурсам. ^[7]

В правительстве и армии

• DARPA Grand Challenge — инициатива по разработке технологий, необходимых для создания полностью автономных наземных транспортных средств, способных преодолеть значительный участок бездорожья за ограниченное время.
  • DARPA Urban Challenge — часть Grand Challenge DARPA, но для городских территорий.
• DARPA Cyber ​​Grand Challenge — инициатива по созданию автоматических защитных систем, способных распознавать уязвимости программного обеспечения, разрабатывать исправления и развертывать их в сети в режиме реального времени.
• H-Prize — инициатива, спонсируемая Министерством энергетики США (DOE) для продвижения использования водорода в качестве энергоносителя.
• Инициатива в области высокопроизводительных вычислений, спонсируемая Управлением по политике в области науки и технологий в США в 1980-х годах.

В математическом образовании

• Грандиозные проблемы и возможности в исследовании математического образования, инициатива, спонсируемая исследовательской конференцией Национального совета учителей математики (NCTM) в 2014 году. ^[8]

В медицине и здравоохранении

• Отчет NSF о главных проблемах разума и мозга (2006)
  • Инициатива BRAIN (Исследование мозга путем развития инновационных нейротехнологий), поддерживающая разработку и применение технологий для понимания функций человеческого мозга.
• «Великие вызовы в глобальном здравоохранении » — исследовательская инициатива, запущенная Фондом Билла и Мелинды Гейтс.
  • Grand Challenges Canada — инициатива, поддерживаемая правительством Канады и основанная на Grand Challenges in Global Health, для разработки решений важнейших проблем здравоохранения и развития в развивающихся странах.
  • Грандиозные задачи в продолжении исследований переносчиков заболеваний, проводимых Фондом национальных институтов здравоохранения для борьбы с болезнями, переносимыми комарами.

В области науки и техники

• Инициатива «Великие вызовы и великие возможности», спонсируемая Американской ассоциацией содействия развитию науки для специального выпуска журнала Science, посвященного 125-летию , на тему «Чего мы не знаем?» (2006).
• Грандиозные вызовы для ГИС-науки, инициатива, спонсируемая Ассоциацией американских географов (AAG) совместно с Университетским консорциумом по географической информационной науке (UCGIS). ^[1]
• Centennial Challenges — инициатива, спонсируемая НАСА в поддержку технологических достижений американских команд.
  • Elevator:2010 — инициатива, частично спонсируемая NASA с целью разработки космического лифта и связанных с ним технологий.
• Environmental Grand Challenges — инициатива Национального исследовательского совета (NRC), посвященная наиболее важным и сложным научным вопросам в области наук об окружающей среде.
• XChallenge — некоммерческая организация, которая разрабатывает и проводит публичные конкурсы, направленные на поощрение технологических разработок.

По другим предметам

• «Великие вызовы социальной работе» — инициатива, возглавляемая Американской академией социальной работы и социального обеспечения.
• «Великие вызовы», «Глобальное здравоохранение», «Устойчивые города», «Межкультурное взаимодействие и благополучие человека» — инициатива Университетского колледжа Лондона по развитию междисциплинарного сотрудничества по вопросам, представляющим насущный общественный интерес.
• В исследованиях по управлению и организации важная исследовательская программа развивалась вокруг «Великих вызовов». ^{[9] [10]} Однако она подвергается критике. ^{[11] [12]}

Национальные исследования в области вычислительной техники США

1980-е

Президентское Управление по политике в области науки и технологий в Соединенных Штатах составило первый список грандиозных задач в конце 1980-х годов, чтобы направить финансирование исследований в области высокопроизводительных вычислений . Грандиозная задача — это фундаментальная проблема в науке или технике с широкими приложениями, решение которой стало бы возможным благодаря применению высокопроизводительных вычислительных ресурсов, которые могли бы стать доступными в ближайшем будущем. Примерами таких грандиозных задач были названы: ^[13]

• Вычислительная гидродинамика для
  • проектирование гиперзвуковых самолетов, эффективных автомобильных кузовов и чрезвычайно тихих подводных лодок
  • прогнозирование погоды для краткосрочных и долгосрочных последствий
  • эффективное извлечение нефти и для многих других применений
• Расчеты электронной структуры для проектирования новых материалов, таких как
  • химические катализаторы
  • иммунологические агенты
  • сверхпроводники
• Динамика плазмы для технологий термоядерной энергетики, а также для безопасных и эффективных военных технологий
• Расчеты для понимания фундаментальной природы материи, включая квантовую хромодинамику и теорию конденсированного состояния
• Символьные вычисления, включая
  • распознавание речи
  • компьютерное зрение
  • понимание естественного языка
  • автоматизированное рассуждение
  • инструменты для проектирования, производства и моделирования сложных систем

Это было частично ответом на японский 10-летний проект 5-го поколения (или следующего поколения). ^{[ необходима цитата ]}

Список предполагаемых высокопроизводительных вычислений для улучшения понимания и решения проблем в: ^[14]

2000-е

Национальный научный фонд обновил свой список грандиозных задач, удалив в основном завершенные задачи, такие как проект «Геном человека» , и добавив новые задачи, такие как лучшее прогнозирование изменения климата , секвестрация углекислого газа , генетика древа жизни , понимание биологических систем, виртуальный дизайн продукта , обнаружение и терапия рака , а также моделирование опасностей (таких как ураганы, торнадо, землетрясения, лесные пожары и химические аварии) и гамма-всплески . В дополнение к финансированию высокопроизводительного вычислительного оборудования, NSF предложил финансировать исследования вычислительных алгоритмов и методов, методов разработки программного обеспечения, визуализации данных , образования и развития рабочей силы . ^[15]

Смотрите также

• Рамочные программы исследований и технологического развития , серия исследовательских программ в ЕС
• Конкурс на приз-поощрение

Ссылки

1. Gould, M. "GIScience grand challenges: How research and technology in this field can address the global picture problems? ArcUser, 13 (4), 64–65." (2010). Доступно по адресу [1]
2. Оменн, Гилберт С. « Великие вызовы и большие возможности в науке, технологиях и государственной политике ». Science 314.5806 (2006): 1696-1704. Доступно по адресу [2]
3. «Борьба с COVID-19 как с грандиозным вызовом | Блог цифрового общества». HIIG . 2020-06-08 . Получено 2021-04-12 .
4. Мерц, DR (2005). Грандиозные вызовы: стратегический план по проектированию мостов, Проект NCHRP 20-07/Задача 199, Исследовательский совет по транспорту, Вашингтон, округ Колумбия.
5. Регли, Уильям и Джефф Хейссерман. «Отчет с саммита Королевской инженерной академии по глобальным вызовам». Computer-Aided Design 11.45 (2013): 1485-1487.
6. Сойер, Том. «Инженеры бросают вызов инфраструктурным инновациям». Enr, т. 279, № 1, 2017, стр. 45
7. Марбургер, Дж. «Великие проблемы сокращения катастроф». Национальный совет по науке и технологиям (2005). Доступ 5 ноября 2017 г. по адресу [3]
8. Исследовательский комитет NCTM. «Великие проблемы и возможности в исследовании математического образования». Журнал исследований в области математического образования 46.2 (2015): 134-146. Доступно по адресу [4]
9. Джордж, Джерард; Ховард-Гренвилл, Дженнифер; Джоши, Апарна; Тихани, Ласло (30.09.2016). «Понимание и решение крупных социальных проблем с помощью исследований в области менеджмента». Журнал Академии менеджмента . 59 (6): 1880–1895. doi :10.5465/amj.2016.4007. ISSN  0001-4273.
10. Ферраро, Фабрицио; Этцион, Дрор; Гехман, Джоэл (01.03.2015). «Прагматическое решение грандиозных задач: пересмотр прочных действий». Organization Studies . 36 (3): 363–390. doi : 10.1177/0170840614563742. hdl : 10171/69278 . ISSN  0170-8406. S2CID  52401497.
11. Картон, Гийом; Париго, Джулия; Руле, Томас (23.03.2023). «Как не превратить литературу «Великих вызовов» в Вавилонскую башню?». Бизнес и общество : 000765032311593. doi : 10.1177/00076503231159385 . ISSN  0007-6503.
12. Seelos, Christian; Mair, Johanna; Traeger, Charlotte (2022-12-19). «Будущее исследований грандиозных проблем: отказ от многообещающей концепции и одобрение исследовательских принципов». International Journal of Management Reviews . 25 (2): 251–269. doi : 10.1111/ijmr.12324 . hdl : 10419/287801 . ISSN  1460-8545.
13. «Стратегия исследований и разработок для высокопроизводительных вычислений», Исполнительный офис президента, Управление по политике в области науки и технологий, 20 ноября 1987 г.
14. Исполнительное управление президента, Управление по политике в области науки и технологий, «Федеральная программа высокопроизводительных вычислений», сентябрь 1989 г., стр. 49–50: Приложение A. Краткое изложение.
15. «Отчет целевой группы о главных вызовах» (PDF) . nsf.gov. 2011.

Внешние ссылки

• Национальная инженерная академия