Волонтери знання

У ХІХ столітті в Північній Америці була поширена традиція «різдвяного полювання»: мисливці змагалися в кількості застреленої дичини. Особливо цінували вбивства рідкісних птахів. Про те, що така традиція шкодить природі, мало хто задумувався. Аж до 1900 року, коли орнітолог Френк Чапмен запропонував до головного християнського свята не вбивати, а рахувати птахів. Того самого року 27 ентузіастів зі США й Канади взялися за справу та нарахували понад 18 тис. птахів, що належали до 90 видів. Торік у вже 120 різдвяному підрахунку, які організовує екологічна некомерційна організація Національне Одюбонівське товариство, взяли участь понад 80 тис. людей. Вони налічили 42 млн птахів по всьому світу, переважно в обох Америках і на тихоокеанських островах. Для іншого проєкту Одюбонівське товариство залучило 225 добровольців, які впродовж п’яти тижнів у всіх штатах США збирали зразки дощу та визначали рівень його кислотності. У січні 1989 року в американському журналі MIT Technology Review, який видає Массачусетський технологічний інститут, вийшла стаття, де цей проєкт назвали класичним прикладом громадянської науки. Це перший задокументований ужиток терміна.


За Оксфордським словником від 2014 року, «громадянську науку» визначено як наукову роботу, до якої залучено звичайних громадян, що працюють у співробітництві або під керівництвом професійних учених чи наукових інституцій. Ця діяльність тісно пов’язана з поняттям «відкритої науки». «Відкрита наука — це соціальний рух, політична реформа, майндсет і боротьба за науку, якою вона має бути з самого початку і якою взагалі має бути наука, корисна суспільству, яке в неї інвестує податки, — пояснює в коментарі Тижню PhD з біофізики, засновниця проєкту Open Science TV Стефанія Іващенко. — Одним з її принципів є участь непрофесійних вчених у процесі наукового дослідження — громадянська наука. Непрофесійними вченими я називаю всіх, хто зацікавлений у тому, щоб допомагати реалізувати дослід, тобто збирати й аналізувати дані, спостерігати, обговорювати, долучатися до краудфандингу. Метою є дізнатися щось нове в науці».

Читайте також: Від пристрасті до інвестицій

Інопланетяни, білки й коронавірусна хвороба


Найпростіший спосіб долучитися до громадянської науки, для якого потрібні лише комп’ютер, інтернет і бажання допомогти науковцям, — добровільні обчислення. Концепція полягає в тому, що людина встановлює на комп’ютері програму, яка здійснює невелику кількість обчислень з великого проєкту, а потім відправляє результати на головний сервер. Залежно від налаштувань, користувач навряд чи помітить сповільнення комп’ютера через додаткову фонову програму, а об’єми даних, що відправляються інтернетом, не перевищують кількох мегабайтів на день.


Однією з рушійних сил цієї концепції стали пошуки позаземного розуму. У 1999 році вчені з Університету Берклі, що в Каліфорнії, запустили програму з розподілених обчислень SETI@home (Пошук позаземного розуму вдома, Search for Extra-Terrestrial Intelligence at home). Ідея SETI полягає в тому, щоб проаналізувати велетенську кількість записів з радіотелескопів і віднайти повторювані сигнали, які, можливо, відправляють позаземні цивілізації. Для цієї ініціативи вчені використовували найпотужніші на той час суперкомп’ютери, проте обчислювальних ресурсів не вистачало. І тоді один з учасників проєкту й засновник SETI@home Девід Ґеді придумав використати «віртуальний» суперкомп’ютер, що складається з тисяч пристроїв людей з усього світу.

Наука на долоні. Додаток Seek від платформи iNaturalist визначає живих істот з точністю до видів за допомогою нейронних мереж

SETI@home не був першою такою ініціативою, проте через екстравагантну ціль проєкт став дуже популярним — у якийсь момент понад 5 млн користувачів надавали свої комп’ютерні потужності для потреб науковців. Він став взірцем для подальших проєктів, а також рушієм для заснування Відкритої платформи для мережевих розрахунків університету Берклі (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing, BOINC), на базі якої запустили вже кілька десятків програм добровольчих обчислень. Програму, що працювала понад два десятиліття, припинили торік — нині команда SETI сконцентрувалася на обробці велетенської кількості зібраних даних. Символічно, що згодом після цього рішення обвалився радіо­телескоп Аресібо — один із тих, дані якого відправляли на комп’ютери добровольців.


Торік загальна потужність іншого проєкту добровольчих обчислень, Folding@home, перевершила всі наявні суперкомп’ютери. Його мета — залучити щонайбільше потужностей для вирішення завдання згортання білків, одного з найважчих у біоінформатиці (див. Тиждень № 1/2021). Знання процесу згортання білків важливі для розуміння виникнення численних хвороб і розробки ліків, зокрема й від COVID-19 — сплеск інтересу до Folding@home стався торік у березні якраз після початку пандемії. З моменту запуску у 2000 році, базуючись на даних, розрахованих на майже мільйоні індивідуальних комп’ютерів, науковці опублікували понад 200 статей про лікування хвороби Альцгеймера, раку, муковісцидозу, діабету, а також про процеси проникнення вірусів у клітини.

Читайте також: VPN-вразливість. Новий виток персональних даних


Є десятки проєктів розподільних обчислень, і користувачі ладні обирати їх на свій смак. Це й побудова точних кліматичних моделей (Climateprediction.net), і обчислення теоретичних засад будови Всесвіту (Cosmology@home) або моделювання тривимірної мапи нашої галактики (MilkyWay@home), обробка даних з Великого адронного колайдера (LHC@home) або ж біологічні проєкти на кшталт RNA World з перевірки гіпотези виникнення життя з окремих молекул РНК.

Корисні ігри


Якщо добровільні обчислення є прикладом пасивної участі громадян у науковому пошуку, то численні додатки до смартфонів мотивують до активнішої участі шляхом збору важливих для вчених даних. Наприклад, користувачі додатку SpiderSpotter фотографують павуків і візерунки павутиння, щоб дослідники вивчали механізми пристосування цих тварин до довкілля. А користувачі програми iNaturalist завантажили понад 66 млн фотографій рослин, тварин і грибів. Окрім досліджень біорізноманіття, ці дані науковці також використовують для тренування програм з машинного зору.


«Усі дані з iNaturalist є відкритими, і ми часто їх цитуємо, коли вивчаємо поширення, наприклад, герані сибірської чи інших інвазійних видів, — розповів Тижню кандидат біологічних наук, науковий співробітник Націо­нального науково-природничого музею НАНУ, засновник порталу «Довколаботаніка» Олексій Коваленко. — Ми часто звертаємося безпосередньо до людей, які зробили цікаві нам фотографії. Українська природоохоронна група організувала цьогоріч іNaturalist-челендж, щоб люди збирали інформацію з природно-заповідної території Конча-Заспи, якій можуть загрожувати рейдерські захоплення, вирубки тощо. Заплановано грандіозний збір інформації, який суттєво допоможе цій природоохоронній ініціативі, а також перетворить наукові спостереження на гру для багатьох людей».


Проте така кількість фото- й відеоданих викликає певні труднощі — у самих науковців може не вистачати ресурсів для їх обробки. І тут у пригоді також стають добровольці. «Саме тому створено різноманітні бази для волонтерів, які хочуть зробити свій внесок у розбудову світової науки. Найвідоміша така база — Zooniverse. Тут можна буквально обирати вид тварини, яка найдужче цікавить, і, витрачаючи від 20 хвилин на день та не виходячи з дому, допомагати її досліджувати, — пояснила в коментарі Тижню співробітниця Українського наукового центру екології моря та аспірантка Інституту зоології імені І. Шмальгаузена Юлія Іванчикова. — Особисто мені найбільше подобається проєкт Penguinwatch, у якому потрібно відмічати пінгвінів, гнізда та яйця на фотографіях з антарктичних станцій. Це захопливо, як комп’ютерна гра, і водночас корисно для світу. На сторінці проєкту навіть є застереження: «Зауважте, це викликає легке звикання, але все для великої справи!».

Громадянська наука — це більше, ніж просто збір даних. Люди кооперуються, встановлюють соціальні зв’язки, контактують із професійними науковцями. така діяльність є чудовим стартом, якщо людина надалі захоче професійно займатися наукою


Чудовим прикладом гейміфікації громадянської науки є EVE Online — багатокористувацька комп’ютерна гра, у якій гравці можуть випробувати себе як командирів космічних кораблів. Сам сюжет ніяк не перетинається з напрямами наукових досліджень, проте за додаткові бонуси користувачі можуть допомогти вченим у вирішенні різноманітних завдань. Наприклад, у пошуку екзопланет — тих, що обертаються навколо інших зірок. Гравцям надсилають реальні графіки транзитної фотометрії зірок — вимірів їхнього блиску. Якщо під час вимірів між телескопом і зіркою проходить екзопланета, то яскравість зорі трохи зменшується. Це віддзеркалюється на графіку, проте зміни можуть бути такими незначними, що їх складно детектувати. За інструкцією гравці намагаються знайти ці зміни й у разі успіху надсилати графіки науковцям, які перевіряють, чи справді вони свідчать про наявність екзопланети, чи то лише вимірювальний шум. Інший проєкт EVE Online — біологічний: аналіз медичних даних з цитофлуориметра, пристрою для дослідження зовнішніх характеристик клітин.


Наступна популярна гра — FoldIt, у якій користувачі мають змоделювати тривимірний білок на основі наданих даних. Велика кількість гравців виступає як своєрідний суперкомп’ютер, а їхні результати іноді потрапляють на сторінки наукових журналів. Так відбулося з двома користувачами, за ігровими результатами яких у 2011 році було опубліковано статтю в Nature щодо виявлення кристалічної структури ретровірусної протеази.

Громадянська наука в Україні


Чимало проєктів громадянської науки загальносвітові — жителі будь-якої країни за бажання можуть докластися своїми зусиллями, натхненням і часом до спостережень за тваринами, за космічними об’єктами (як-от на платформі Galaxy Zoo), спробувати себе в моделюванні білків у комп’ютерних іграх або ж надати науковцям трохи потужності свого комп’ютера. Проте зусилля волонтерів стають у пригоді й українським науковцям. За словами Юлії Іванчикової, вони з колегами працюють над мережею сповіщень про викиди дельфінів на берег. «Берегова лінія України північно-західної частини Чорного моря доволі протяжна, трупи дельфінів викидає по всій її довжині, а нам треба отримувати інформацію про всі такі випадки. Реєструвати викиди важливо для визначення причин загибелі тварин — як у криміналістиці. Якщо викидів у сезон набагато більше, ніж зазвичай, — ми можемо говорити про епізоотії, це як пандемія у тварин. Наразі схема взаємодії з добровольцями максимально проста: ми поширюємо інформацію про те, що робити, якщо під час відпочинку на морі чи прогулюючись берегом ви виявили труп дельфіна. Зараз у кожного є смартфон з камерою та gps-системами — цього достатньо.

Читайте також: Штучний інтелект: загроза чи незріла технологія

Потрібно зробити кілька фотографій дельфіна з різних ракурсів, узяти координати точки, де він перебуває, і надіслати нам на сторінку у фейсбуку «Дельфіни Чорного та Азовського морів». Також нам важливі фото й відео зустрічей з живими дельфінами — вони можуть надати важливу інформацію про використання цими тваринами антропогенізованих акваторій».
На думку Олексія Коваленка, в Україні в деяких сферах небагато вчених, тому вони не можуть об’їздити всю країну, щоб зібрати необхідну інформацію. Його група досліджує інвазійні види на зразок борщівника. У такій роботі допомагають гербарії, зібрані людьми, проте той самий борщівник додають до колекцій нечасто — це велика рослина, яка може викликати опіки шкіри. «Ми написали пост про борщівник на сторінці Національного науково-природничого музею й попросили спостерігачів надсилати нам географічні координати, фотографії з місць, де вони бачили рослину. За кілька днів ми отримали дуже багато даних, які було б складно зібрати шляхом експедицій. Так роблять й інші мої колеги. Наприклад, команда зоологів і ботаніків Юлії Красиленко та Наталії Атамась висвітлюють питання гніздування птахів в омелі й регулярно публікують статті на основі зібраної волонтерами інформації. До того ж іноді це важливо для визначення статусу виду, приміром, чи варто його вносити в Червону книгу України (ЧКУ). За такими спостереженнями було написано рекомендацію виключити з ЧКУ зморшку степову, та частіше відбувається навпаки: рослинам чи тваринам потім надають статус рідкісних, таких, які треба охороняти».


Україна перебуває в тренді, описаному Європейською кооперацією з науки і технологій (COST). За її даними, в ЄС найбільша кількість проєктів громадянської науки реалізована в країнах Північної та Західної Європи, натомість у Польщі, Угорщині й Литві їх значно менше, і вони відрізняються за напрямами. В багатших країнах реалізується більше програм з природничих наук і біотехнологій, а у Східній Європі акцент на спостереженні за природою, біорізноманіттям. Такий дисбаланс продиктований гіршою інфраструктурою та меншим обсягом коштів на дослідження.

Доторкнутися до науки


Починаючи з 2011 року, Європейський Союз підтримав майже сотню проєктів, що вимагали широкого залучення громадськості, на суму понад €230 млн. Багато університетів розвивають власні мережі громадянської науки. Вона стала вагомою частиною наукового пошуку. Та навіщо люди долучаються до такої діяльності, за яку не тільки не отримують коштів, а й подекуди витрачають власні?


На думку Олексія Коваленка, громадянська наука — приклад соціального запиту суспільства. «Люди хочуть бути залученими до різноманітних наукових справ, бо пізнання довколишнього світу, його дослідження — одна з базових потреб людини. І коли вона має змогу, час, а також сприяння цій діяльності, то радо цим займається. Саме тому в Україні дедалі поширеніші рухи споглядачів птахів — бердвотчерів; саме тому досить популярними є групи у фейсбуку та інших соціальних мережах, присвячені грибам і рослинам, де багато людей радо долучаються до наукових спостережень».

Читайте також: Економіка Instagram


Громадянська наука — це більше, ніж просто збір даних. Люди кооперуються, встановлюють соціальні зв’язки, контактують із професійними науковцями. Спостереження — перший етап становлення наукової гіпотези. Тому така діяльність сприяє поширенню наукового методу та є чудовим стартом, якщо людина надалі захоче професійно займатися наукою. Це не просто краудфандинг, а партнерство в науковому пошуку. Наприклад, PolyMath Project залучає до розв’язання математичних проблем непрофесійних математиків, зокрема школярів.


«Моїй доньці 11 років, вона фанат іNaturalist, — розповідає Олексій Коваленко. — Та найцікавіше в цій програмі не автоматичний аналіз фотографій із визначенням видів тварин чи рослин, а взаємодія зі справжніми науковцями, які допомагають уточнити визначення видів. Є спільноти людей за різними таксономічними групами, які допомагають верифікувати спостереження. Це сильна спільнота».

Український тиждень

«Тиждень» - новини в Україні, економіка, політика, культура, новини в світі, об'єктивно та ексклюзивно про головні події в Україні та світі, Тиждень.ua

https://tyzhden.ua/

Новини по темі
Пленарне засідання Верховної Ради України - 10:00 15.

Пленарне засідання Верховної Ради України - 10:00 15.

Підпишіться і натисніть , щоб отримувати сповіщення про трансляції та нові відео. Telegram без спаму ️ Facebook ️ Twitter ️ У нас є що подивитись! КОНДРАТЮК У ПОНЕДІЛОК: "ПРЯМИМ ТЕКСТОМ" З ЮРІЄМ ЛУЦЕНКОМ: ТОКШОУ "ВЕЛИКА ПОЛІТИКА": ТОКШОУ "ДІЙОВІ О...

Вакцинація на кордоні з Польщею. Що потрібно знати українцям / Репортаж

Вакцинація на кордоні з Польщею. Що потрібно знати українцям / Репортаж

Вакцини на вибір і без черг. У Польщі, поблизу українського кордону, відкрили пункти вакцинації. Приймають усіх охочих. Підпишіться і натисніть , щоб отримувати сповіщення про трансляції та нові відео. Telegram без спаму ️ Facebook ️ Twitter ️ У н...

Спільна пресконференція міністрів закордонних справ України та Швеції.

Спільна пресконференція міністрів закордонних справ України та Швеції.

Спільна пресконференція міністра закордонних справ України Дмитра Кулеби та міністерки закордонних справ Королівства Швеція Анн Лінде. Підпишіться і натисніть , щоб отримувати сповіщення про трансляції та нові відео. Telegram без спаму ️ Facebook ...

Телеканал Рада. Прямий ефір

Телеканал Рада. Прямий ефір

Пряма трансляція чергового пленарного засідання п’ятої сесії Верховної Ради України ІХ скликання.

Всеукраїнський форум  «Україна 30. Економіка без олігархів». День другий

Всеукраїнський форум «Україна 30. Економіка без олігархів». День другий

Всеукраїнський форум "Україна 30. Економіка без олігархів". У заході беруть участь президент України, прем’єр-міністр, генеральна прокурорка. Підпишіться і натисніть , щоб отримувати сповіщення про трансляції та нові відео. Telegram без спаму ️ Fa...

Кінець  «прослушок Медведчука» : найголовніше з плівок, Наші гроші.

Кінець «прослушок Медведчука» : найголовніше з плівок, Наші гроші.

Журналіст розслідувач проєкту Bihus.info Денис Бігус заявив, що оприлюднені раніше "плівки Віктора Медведчука" містять лише фрагменти розмов кума Путіна з бойовиками та російськими політиками. Однак, за словами Бігуса, величезна кількість дзвінків...

1