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Janus 2006



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A sociedade da informação e a investigação

Pedro Veiga *

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Fazer investigação hoje, no início do sécúlo XXI é, em diversos aspectos, muito diferente de como se fazia investigação há vinte anos. Numa sociedade cada vez mais globalizada, onde os investigadores tiveram um papel crucial ao conceberem as tecnologias-base da sociedade da informação, também a investigação se faz de modo diferente. Há mais conhecimento científico disponível, há bases de dados com informação científica, tem-se acesso a equipamentos científicos remotos e pode-se, facilmente, trabalhar com investigadores em qualquer sítio do mundo de modo simples e eficaz.

A Internet é reconhecida como o principal motor da sociedade da informação. Foi criada, por volta de 1970, como resultado de um projecto de investigação com fins militares que visava promover a troca de dados entre computadores. Um pouco mais tarde, durante os anos 80, inicialmente nos EUA e logo a seguir na Europa, começaram a surgir as redes de investigação e de ensino nacionais (NREN – National Research and Education Network ), que usavam as tecnologias de comunicação digital da Internet para colocar em contacto os investigadores de um modo eficiente. Isto veio permitir que os investigadores passassem a trocar resultados de investigação e dados de experiências de modo muito eficiente, o que veio aumentar a qualidade e abrangência da investigação. Também a troca de ideias e uma colaboração frequente entre investigadores, que pode ser feita de modo quase instantâneo e com grande frequência, mudou muitos paradigmas de como se faz investigação.

Hoje há diversas iniciativas a nível internacional que se destinam a facilitar e incentivar o contacto entre investigadores a nível mundial, aumentando a massa crítica de conhecimento, o acesso a equipamentos científicos e a partilha de resultados de investigação.

 

A convergência tecnológica

As indústrias das telecomunicações, da informática e dos conteúdos (ou media , neste contexto) começaram, ao longo dos últimos anos, a usar o mesmo tipo de suporte para a informação que tratavam – a informação sob o formato digital. Até aí, estas indústrias usavam paradigmas e tecnologias distintas, o que se traduzia em custos acrescidos para os utilizadores e, talvez mais importante, na impossibilidade de partilha de informação entre as redes de cada uma destas indústrias. O uso dos mesmos suportes e meios para tratar a informação – a principal base da convergência tecnológica – tem levado a que muitas vezes comece a ser difícil delinear as fronteiras entre o que é cada uma destas indústrias.

No caso particular do que é relevante para os investigadores temos, por exemplo, que: i) os dados das experiências e dos instrumentos científicos passaram a estar disponíveis sob a forma digital; ii) as publicações científicas – teses, revistas, relatórios técnicos – passaram a estar também sob o formato digital (veja-se, sobre a Biblioteca Científica Digital em www.b-on.pt); iii) o desenvolvimento dos computadores e o aumento da sua capacidade de processamento tornaram-nos instrumentos poderosos para armazenar e tratar informação científica de modo muito eficiente; iv) a digitalização das telecomunicações e a capacidade de interligar computadores de maneira simples e económica, no seu expoente máximo que é a Internet, veio colocar em contacto os investigadores à escala global, permitindo trocar conhecimento quase instantaneamente.

A invenção, criada em 1990 no CERN por Tim Berners-Lee, de um modo simples e intuitivo de trocar e partilhar informação – a World Wide Web – tem vindo a marcar os últimos dez anos da nossa sociedade, não só para os investigadores.

 

As redes de investigação e de ensino

Os governos dos países mais desenvolvidos tiveram a percepção da importância dos seus investigadores terem acesso e poderem partilhar informação científica e técnica através das redes digitais. Este facto levou-os a investir, desde o início dos anos 80, na criação de redes específicas para ligarem os centros de informática e os computadores das universidades e das grandes infra-estruturas científicas. Assim, estas redes começaram a aparecer nos EUA por iniciativa da NSF ( National Science Foundation ) e na Europa em diversos países (Alemanha, Reino Unido, França, Holanda, países escandinavos, entre outros). Também apareceram algumas iniciativas de criação de redes de investigação e de ensino apoiadas por fabricantes de computadores, em especial a IBM, pela importância que esperavam tivessem para criar apetência para o uso da informática.

Assim, foi em meados da década de 80 que na Europa surgiram duas organizações de especial relevo na área das redes de investigação e de ensino. A RARE ( Réseaux Associés pour la Recherche Européenne ), fundada em 1985, era uma organização cujo principal objectivo era a criação de uma dimensão europeia que complementasse as redes que já existiam nalguns países. A RARE contribuiu para o estabelecimento de diversos grupos de trabalho e para a concepção de projectos que ajudaram a criar na Europa uma base de conhecimento uniforme e o embrião de uma rede trans-europeia.

A outra iniciativa foi dinamizada pela IBM, a rede EARN ( European Academic Research Network ) e criou uma infra-estrutura baseada num nó central da rede em cada país europeu. Esta rede fornecia um conjunto de serviços: o correio electrónico, a transferência de ficheiros e a submissão remota de trabalhos. Tinha uma natureza mais operacional e tinha a particularidade de usar como suporte em tecnologias proprietárias deste fabricante, o que veio a revelar-se uma séria limitação à sua expansão.

No início dos anos 90 e face à percepção de que havia uma duplicação de esforços e gastos de recursos pela existência de duas organizações, veio a ser criada uma nova organização, a TERENA (www.terena.nl).

Após a criação da TERENA e contando-se então com a existência de uma única organização a coordenar as actividades de colaboração europeias na área das redes de investigação e de ensino, foi possível começar o consolidar o reforço da rede trans-europeia, até aí relativamente incipiente. Na altura, as ligações entre países eram feitas a velocidades de 64 Kbps, o máximo possível com as tecnologias existentes. Com efeito, existiam já, nalguns países, redes nacionais muito avançadas, mas a troca de tráfego entre os investigadores europeus estava muito limitada.

Entretanto, nos EUA e depois de um desenvolvimento significativo das redes de investigação e ensino americana, a NSF considerou que já não se justificava o financiamento destas redes, nos mesmos moldes em que isso vinha a ser feito, por considerar que as universidades e instituições de investigação podiam obter o seu acesso à Internet através dos operadores comerciais que tinham começado a prestar estes serviços. Esta solução veio a provar estar errada, pois as características técnicas das redes comerciais estavam longe de satisfazer os elevados requisitos técnicos das redes de investigação e ensino.

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A Internet2

Foi assim que um conjunto de instituições mais avançadas decidiu consorciar-se e criar a iniciativa Internet2 (www.internet2.edu). A Internet2 visava criar uma rede separada, exclusivamente para fins de investigação e baseada em protocolos e aplicações avançadas. A comunidade de investigação ligada à rede Internet2 passou a desfrutar de uma rede muito avançada, sobre a qual começaram de imediato a ser desenvolvidos projectos de ponta em I&D. Entre estes projectos destacamos dois pelas suas características ilustrativas. Num deles é possível a investigadores de qualquer instituição ligada à Internet2 controlar um microscópio electrónico localizado remotamente. Trata-se de um exemplo de uma aplicação das redes avançadas que tem vindo a ser replicado noutras situações, ou seja, o controlo remoto de equipamentos científicos a partir de locais distintos daqueles onde o equipamento está instalado. Um outro projecto que podemos referir consiste na criação dos chamados co-laboratórios, ambientes de trabalhos onde grupos de investigadores colocados em várias universidades podem trabalhar em conjunto como se estivessem todos na mesma sala (virtual). Estes co-laboratórios criam ambientes de presença virtual, partilha de documentos e equipamentos de laboratório, facilitando a cooperação entre grandes equipas de investigação distribuídas geograficamente sem os custos financeiros, gastos de tempo em viagens e com a possibilidade de interacções frequentes para discutir a evolução do trabalho.

 

A rede europeia GÉANT

Após o sucesso da rede Internet2 nos EUA houve a percepção, a nível europeu, da necessidade de reforçar a infra-estrutura de ligação das redes de ensino e de investigação europeias. Um dos factores que tornava urgente a existência de uma rede avançada dentro da Europa, resultava na natureza distribuída de muitas das infra-estruturas europeias de investigação. Assim, e com início no 5º Programa-Quadro de Investigação da União Europeia, veio a ser financiada uma rede avançada que teve várias gerações e que culminou, no início do século XXI, no surgimento da rede GÉANT. A rede GÉANT é, neste momento e na sua classe, a rede mais avançada a nível mundial, tendo ultrapassado as características técnicas da Internet2 e estendendo-se já a outras regiões e países do globo como, no Extremo Oriente, a China, Japão e Coreia do Sul.

Pela sua especificidade e relevância para os países europeus, a ligação aos países da América Latina seguiu um modelo de implementação diferente, dada a significativa disparidade entre o nível de desenvolvimento das redes de cada país, que vai desde países onde já existiam redes bastante avançadas (como o Brasil, ver www.rnp.br) a países onde nada existia. Por outro lado, a colaboração entre os países deste espaço geográfico na área das redes de ensino e investigação era inexistente. Assim, e graças a um co-financiamento do programa @LIS da União Europeia, vieram a ser criadas duas infra-estruturas de relevo. A organização CLARA e a rede ALICE. O programa @LIS visava promover a sociedade da informação e combater a info-exclusão da América Latina e entre esta região e a Europa. Para o sucesso destes projectos foi decisivo o papel da rede de investigação e de ensino nacional, gerida pela FCCN (www.fccn.pt), que desde 2001 tem estado empenhada nos estudos e planeamento que conduziram ao projecto ALICE, do qual é parceira.

 

A cooperação euro-latino-americana

A organização CLARA ( Cooperación Latino Americana de Redes Avanzadas - www.redclara.net) foi concebida para fomentar a colaboração e desenvolvimento das redes de investigação e de ensino na América Latina, tendo objectivos similares aos da organização TERENA europeia. Já o projecto ALICE (www.dante.net/alice), que é financiado a 80% pela União Europeia e se encontra em fase de desenvolvimento, tem vindo a concretizar a criação de uma rede para ligação entre diversos países deste espaço geográfico à rede europeia GÉANT.

A infra-estrutura criada pelo projecto ALICE será um instrumento fundamental para facilitar a cooperação entre os investigadores europeus e os seus colegas da América Latina. Um exemplo de um equipamento científico que se tornará muito mais acessível quando toda a rede ALICE estiver operacional é o do telescópio do ESO ( European Southern Observatory ) localizado em Cerro Paranal, no Chile, passando os investigadores europeus a ter um acesso mais eficiente aos dados e equipamentos científicos aí existentes.

Nos próximos anos é natural que continuem a verificar-se evoluções significativas na capacidade das redes de investigação e de ensino, aproveitando a fibra óptica existente a nível internacional e, também, os novos protocolos e evoluções da Internet e das suas aplicações. Uma das evoluções deste tipo de redes que urge prosseguir é a sua extensão ao continente africano, que está a iniciar-se no âmbito do projecto EUMEDCONNECT, da União Europeia, que já interliga alguns países mediterrânicos do Norte de África à rede GÉANT.

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Informação Complementar

A REDE GÉANT

A rede GÉANT (http://www.dante.net/geant) é a rede trans-europeia que liga todas as redes de investigação e ensino europeias. É, na sua classe, a rede mais avançada a nível mundial. A rede GÉANT baseia-se em tecnologias de comunicação suportadas em fibra óptica e funciona na sua zona central através de várias ligações a 10 Gbps.

Esta rede, na sua actual estrutura, é a evolução de várias gerações de uma rede, cada vez mais avançada, que vem sendo criada para suportar as necessidades de comunicação dos investigadores europeus e que está, presentemente, a ser financiada pelo 6º Programa-Quadro de Investigação da União Europeia.

A rede GÉANT, além de dar acesso à Internet de banda ultra-larga, interliga várias infra-estruturas europeias de investigação, tais como os aceleradores de partículas do CERN, os radiotelescópios europeus, o EMBL ( European Molecular Biology Laboratory ) ou os centros de investigação meteorológica, bem como todas as instalações científicas ou projectos de I&D europeus que produzem grandes volumes de dados.

A próxima geração desta rede, a rede GÉANT-2, já está em fase avançada de planeamento e procura responder aos novos desafios colocados pelos investigadores europeus. Prevê-se que a rede GÉANT-2 seja construída com base em fibra óptica própria, podendo cada par de fibras ópticas ser usado para transportar vários fluxos de bits independentes (designados lambdas) em que cada um poderá transportar cerca de 10 Gbps, se bem que se preveja que alguns destes fluxos de bits possam funcionar a 40 Gbps. Para o efeito estão a ser alugados pares de fibras ópticas entre diversos países europeus que deverão estar operacionais ao longo de 2006.

A rede GÉANT está ligada a redes de outros continentes, em particular às redes Internet2 e CA*Net (dos EUA e Canadá, respectivamente) e às redes da Coreia do Sul e Japão. Está também ligada à rede da organização CLARA que engloba neste momento vários países da América Latina e que é co-financiada pela União Europeia através do projecto ALICE ( America Latina Interconectada con Europa).

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* Pedro Veiga

Professor Catedrático da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa e Presidente da Fundação para a Computação Científica Nacional (FCCN). Licenciado e Doutorado em Engenharia Electrotécnica. Presidente do Colégio de Informática da Ordem dos Engenheiros.

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Dados adicionais
Gráficos / Tabelas / Imagens / Infografia / Mapas
(clique nos links disponíveis)

Link em nova janela Topologia GÉANT-2

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