Грандиозные испытания

«Большие вызовы» — это сложные, но важные проблемы, поставленные различными учреждениями или профессиями для поощрения решений или пропаганды использования государственных или благотворительных фондов, особенно в наиболее высокоразвитых экономиках ^[1] и

... активизировать не только научное и инженерное сообщество, но также студентов, журналистов, общественность и их избранных представителей, чтобы развить чувство возможностей, понимание рисков и срочное стремление ускорить прогресс. ^[2]

Грандиозные задачи — это нечто большее, чем обычные исследовательские вопросы или приоритеты, это конечные результаты или итоги глобального масштаба; очень трудно осуществить, но все же дают надежду на то, что в конечном итоге с ними можно справиться; требуют большого количества исследовательских проектов по многим техническим и нетехническим дисциплинам, сопровождаемых четко определенными показателями. ^[1] Наконец, масштабные задачи «требуют скоординированных, совместных и коллективных усилий» ^[3] и должны захватывать «народное воображение и, следовательно, политическую поддержку». ^[1]

В инженерном деле

• «Большие вызовы: стратегический план строительства мостов», инициатива, спонсируемая Подкомитетом по автомобильным мостам и конструкциям (HSCOBS) Американской ассоциации государственных чиновников шоссейных дорог и транспорта (AASHTO), стартовала в 2000 году. ^[4]
• Grand Challenges for Engineering — инициатива, спонсируемая Национальной инженерной академией (NAE) для решения инженерных проблем следующего столетия.
  • Global Grand Challenges, встречи на высшем уровне, спонсируемые Национальной инженерной академией США, Королевской инженерной академией Соединенного Королевства 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]
• «Большие 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 пройти значительный путь по бездорожью 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 рассуждать о недостатках программного обеспечения, разрабатывать исправления и развертывать их в сети в режиме реального времени.
• H-Prize — инициатива Министерства энергетики США (DOE), направленная на продвижение использования водорода в качестве энергоносителя.
• Инициатива по созданию высокопроизводительных вычислений, спонсируемая Управлением научно-технической политики США в 1980-х годах.

По математическому образованию

• «Большие вызовы и возможности в исследованиях математического образования», инициатива, спонсируемая исследовательской конференцией Национального совета учителей математики (NCTM) в 2014 году. ^[8]

В медицине и здоровье

• Отчет NSF о великих проблемах разума и мозга (2006 г.)
  • Инициатива BRAIN (Исследование мозга посредством развития инновационных нейротехнологий), поддерживающая разработку и применение технологий для понимания функций человеческого мозга.
• «Большие вызовы в глобальном здравоохранении » — исследовательская инициатива, запущенная Фондом Билла и Мелинды Гейтс.
  • Grand Challenges Canada — инициатива, поддержанная канадским правительством, основанная на «Больших вызовах глобального здравоохранения» и направленная на разработку решений важнейших проблем здравоохранения и развития в развивающемся мире.
  • Грандиозные задачи в продолжении исследований переносчиков болезней, проводимых Фондом национальных институтов здравоохранения по борьбе с болезнями, переносимыми комарами.
• Cancer Grand Challenges — глобальная финансовая инициатива, основанная Cancer Research UK и Национальным институтом рака . Ставит амбициозные задачи, предоставляя разнообразным глобальным командам 20 миллионов фунтов стерлингов (около 25 миллионов долларов США), чтобы они могли объединиться и мыслить по-другому, с целью добиться прогресса в борьбе с раком, в котором срочно нуждается мир. ^[9] В 2022 году было профинансировано четыре новых команды, что составляет общий объем инвестиций в размере 80 миллионов фунтов стерлингов или 100 миллионов долларов США. ^[10]

В науке и технике

• Инициатива «Большие 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).
• «Большие задачи для ГИС-науки», инициатива, спонсируемая Ассоциацией американских географов (AAG) совместно с Университетским консорциумом географической информатики (UCGIS). ^[1]
• Centennial Challenges — инициатива, спонсируемая НАСА для достижения технологических достижений американских команд.
  • Elevator:2010 — инициатива, частично спонсируемая НАСА с целью разработки космического лифта и связанных с ним технологий.
• Environmental Grand Challenges, инициатива Национального исследовательского совета (NRC) по наиболее важным и сложным научным вопросам в области наук об окружающей среде.
• XChallenge , некоммерческая организация, которая разрабатывает и проводит публичные соревнования, призванные стимулировать технологические разработки.
• Грандиозные задачи искусственного интеллекта
• Большие задачи Всемирной программы исследования климата

По другим предметам

• «Большие вызовы для социальной работы » — инициатива, инициированная Американской академией социальной работы и социального обеспечения.
• «Большие вызовы», «Глобальное здравоохранение», «Устойчивые города», «Межкультурное взаимодействие и человеческое благополучие», инициатива Университетского колледжа Лондона по развитию междисциплинарного сотрудничества, связанного с вопросами, вызывающими насущную общественную озабоченность.
• В исследованиях менеджмента и организации важная программа исследований сложилась вокруг «Больших вызовов». ^{[11] [12]} Однако это подвергается критике. ^{[13] [14]}

Национальные компьютерные исследования США

1980-е годы

В конце 1980-х годов президентское управление политики в области науки и технологий США составило первый список грандиозных задач по направлению финансирования исследований в области высокопроизводительных вычислений . Грандиозная задача — это фундаментальная проблема в науке или технике, имеющая широкое применение, решение которой станет возможным благодаря применению высокопроизводительных вычислительных ресурсов, которые могут стать доступными в ближайшем будущем. Примерами таких грандиозных задач были: ^[15]

• Вычислительная гидродинамика для
  • проектирование гиперзвуковых самолетов, эффективных автомобильных корпусов и чрезвычайно тихих подводных лодок.
  • прогноз погоды на краткосрочные и долгосрочные последствия
  • эффективное извлечение нефти и для многих других применений
• Расчеты электронной структуры для разработки новых материалов, таких как
  • химические катализаторы
  • иммунологические агенты
  • сверхпроводники
• Динамика плазмы для термоядерных энергетических технологий, 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

Частично это было ответом на 10-летний японский проект «5-е поколение» (или «Следующее поколение»). ^{[ нужна цитата ]}

В списке предусматривалось использование высокопроизводительных вычислений для улучшения понимания и решения проблем в: ^[16]

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, дизайн виртуальных продуктов. , обнаружение и лечение рака , а также моделирование опасностей (таких как ураганы, торнадо, землетрясения, лесные пожары и химические аварии) и всплесков гамма-излучения . Помимо финансирования высокопроизводительного вычислительного оборудования, NSF предложил финансировать исследования в области вычислительных алгоритмов и методов, методов разработки программного обеспечения, визуализации данных , образования и развития рабочей силы .^[17]

Смотрите также

• Рамочные программы исследований и технологического развития — серия исследовательских программ в ЕС.
• Конкурс поощрительных призов

Рекомендации

1. Гулд, М. «Грандиозные задачи ГИС-науки: как исследования и технологии в этой области могут решать общие проблемы? ArcUser, 13 (4), 64–65». (2010). Доступ по адресу [1]
2. Оменн, Гилберт С. « Грандиозные задачи и большие возможности в науке, технологиях и государственной политике ». Science 314.5806 (2006): 1696-1704. доступ по адресу [2]
3. «Решение COVID-19 как грандиозной задачи | Блог цифрового общества» . ХИИГ . 08.06.2020 . Проверено 12 апреля 2021 г.
4. Мерц, Д.Р. (2005). «Большие вызовы: стратегический план строительства мостов», проект NCHRP 20-07/задача 199, Совет транспортных исследований, Вашингтон, округ Колумбия.v
5. Регли, Уильям и Джефф Хейссерман. «Отчет о саммите Global Grand Challenges Королевской инженерной академии». Компьютерное проектирование 11.45 (2013): 1485-1487.
6. Сойер, Том. «Инженеры бросают вызов инфраструктурным инновациям». Энр, том. 279, нет. 1, 2017, стр. 45
7. Марбургер, Дж. «Грандиозные задачи по уменьшению опасности стихийных бедствий». Национальный совет по науке и технологиям (2005 г.). Доступ: 5 ноября 2017 г., [3]
8. Исследовательский комитет NCTM. «Грандиозные задачи и возможности в исследованиях математического образования». Журнал исследований в области математического образования 46.2 (2015): 134-146. Доступ по адресу [4]
9. «Домой | Большие проблемы рака» . www.cancergrandchallenges.org . Проверено 14 июля 2021 г.
10. Ницель, Майкл Т. «Программа «Большие проблемы рака» присуждает 100 миллионов долларов четырем исследовательским группам». Форбс . Проверено 4 августа 2022 г.
11. Джордж, Джерард; Ховард-Гренвилл, Дженнифер; Джоши, Апарна; Тиханьи, Ласло (30 сентября 2016 г.). «Понимание и решение глобальных социальных проблем посредством исследований в области управления». Журнал Академии менеджмента . 59 (6): 1880–1895. дои : 10.5465/amj.2016.4007. ISSN  0001-4273.
12. Ферраро, Фабрицио; Эцион, Дрор; Геман, Джоэл (01 марта 2015 г.). «Прагматичное решение больших задач: новый взгляд на решительные действия». Организационные исследования . 36 (3): 363–390. дои : 10.1177/0170840614563742. ISSN  0170-8406. S2CID  52401497.
13. Картон, Гийом; Париго, Джулия; Руле, Томас (23 марта 2023 г.). «Как не превратить литературу о великих проблемах в вавилонскую башню?». Бизнес и общество : 000765032311593. doi : 10.1177/00076503231159385 . ISSN  0007-6503.
14. Силос, Кристиан; Майр, Джоанна; Трэгер, Шарлотта (19 декабря 2022 г.). «Будущее исследований великих проблем: отказ от обнадеживающей концепции и одобрение принципов исследования». Международный журнал обзоров менеджмента . 25 (2): 251–269. дои : 10.1111/ijmr.12324 . ISSN  1460-8545.
15. «Стратегия исследований и разработок в области высокопроизводительных вычислений», Администрация президента, Управление научно-технической политики, 20 ноября 1987 г.
16. Исполнительный аппарат президента, Управление научно-технической политики, «Федеральная программа высокопроизводительных вычислений», сентябрь 1989 г., стр. 49–50: Краткое описание приложения A.
17. «Отчет оперативной группы о серьезных проблемах» (PDF) . nsf.gov. 2011.

Внешние ссылки

• Национальная инженерная академия