Цельмович В.А., Старченко С.В., Клайн Б.И., Мострюков А.О.: Информационные технологии: новые возможности для геофизиков

Информационные технологии: новые возможности для геофизиков

В.А. Цельмович, С.В. Старченко, Б.И. Клайн, А.О. Мострюков
Геофизическая обсерватория "Борок" Объединенного института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Если создать карту России, отражающую места, где идет активное внедрение информационных технологий, то на ней будут отмечены в основном города, так как здесь собран интеллектуальный потенциал нации. Однако, по нашему убеждению, именно в сельской местности развитие различных видов информационного сервиса даст наибольший социальный эффект. Тем более, что следующий этап развития нашего общества будет связан с активной дезурбанизацией, так как жить в больших городах из-за ухудшающейся экологической обстановки становится все сложнее.

Рассмотрим результаты, достигнутые после подключения к Интернету учреждений поселка Борок на севере Ярославской области, претендующего на статус наукограда. В этом отдаленном от областного центра поселке расположены Институт биологии внутренних вод (ИБВВ) им. И. Д. Папанина РАН, геофизическая обсерватория «Борок» Объединенного института физики Земли (ОИФЗ) им. О. Ю. Шмидта РАН, лаборатория Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн Российской Академии наук (ИЗМИРАН) и отдел страхового документального фонда Архива РАН.

Впервые проблема подключения к Интернету обсуждалась на ученых советах обсерватории и ИБВВ в начале 1995 года. Сама постановка вопроса вызвала тогда неадекватную реакцию, так как отсутствовали средства, соответствующие каналы связи, специалисты и т. д. За 5 лет эти трудности в той или иной степени были преодолены. Поступили средства двух грантов Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и небольшого гранта НАТО. Новый канал связи появился при поддержке депутата Государственной Думы РФ Г. М. Садчикова. Постоянную помощь оказывают Интернет-Центр Ярославского государственного университета (А. И. Русаков) и Совет по автоматизации научных исследований Российской Академии наук (А. Я. Олейников). Сейчас ученые поселка Борок выходят в Интернет по двум каналам, в двух локальных сетях работает около 40 компьютеров.

Актуальность подключения к Интернету связана не только с оторванностью Борка от других научных центров, но и с резким сокращением количества экспедиций и командировок. Это привело к переориентации на новые виды научной деятельности, многие из которых связаны с получением и переработкой информации. Доступ к электронной почте в этих условиях можно сравнить с прорывом информационной блокады. Сейчас в Борке работает два сервера, на телефонной станции поставлены сервер и маршрутизатор, отлажен канал связи, появилась возможность доступа в Сеть с квартирных телефонов. Внедряется телеработа, практикуется использование Интернета для решения различных социальных задач, получения правовой информации. В Интернет-центре ИБВВ организован доступ к Сети для школьников.

В 1998 году на конференции «Технологии информационного общества» была анонсирована программа «Технологии информационного общества» (IST) Пятой рамочной программы Комиссии Европейских сообществ (5 РП). При активной поддержке Института развития информационного общества (Т. В. Ершова) был создан проект «INFOVILLAGE BOROK», предусматривающий информатизацию всех сфер деятельности в Бороке: науки, образования, медицины, архивов, музеев. На Информационном дне в Париже 22 февраля 1999 года проект, представленный Эндрю Халланом от имени Института развития информационного общества, вызвал большой интерес. В рамках Пятой рамочной программы в Бороке было разработано 15 проектов: 4 – геофизиками, 10 – биологами и 1 – для школ.

Важнейшее условие развития информационных технологий – достаточное финансирование. Поэтому, помимо участия в 5 РП, от ученых из Борка были поданы заявки в РФФИ, в Институт «Открытое общество» (ИОО), в ИНТАС. РФФИ поддержал 3 проекта по информационным технологиям. Проекты, направленные в ИОО на конкурсы по программам «Интернет и право», «Музеи», пока не получили поддержки, но их создание позволило определить круг задач и организовать коллективы, что поможет участию в дальнейших конкурсах.

На проект «INFOVILLAGE BOROK» был получен сертификат за подписью члена Комиссии Европейских сообществ Мартина Бангеманна. После объявления 30 августа 1999 года В. В. Путиным программы компьютеризации сельских школ, ученые Борка обратились к главе Правительства России с просьбой помочь Борковской средней школе. В письме указывалось, что Европейская Комиссия проект одобрила. Ответ был положительным, и есть надежда на то, что школьники поселка Борок в 2000 году получат доступ к информационным технологиям.

Что же дал Интернет непосредственно ученым?

Выход в глобальную мировую сеть позволил сотрудникам геофизической обсерватории «Борок» установить активную двустороннюю связь с коллегами из Великобритании, Франции, Чехии, Германии, Японии, США и других стран. В результате на принципиально новый уровень были подняты как теоретические, так и экспериментальные исследования. Это касается развития основ новейшей теории гидромагнитного динамо, путей построения глобальной геомагнитной базы данных, ключевых позиций решения проблемы геодинамо, которая названа Альбертом Эйнштейном одной из основных проблем физики. Результаты работ, опубликованные в ЖЭТФ, Physics of Earth and Planetary Interiors, Physics of Fluids, Journal of Fluid Mechanics и других ведущих мировых изданиях, активно обсуждаются мировым сообществом через Интернет. Есть как сторонники, так и противники предлагаемого асимптотическо-численного подхода к решению проблемы геодинамо. Если предлагаемый нами подход завоюет мировое признание, то в обозримом будущем проблема геодинамо может быть решена, что потребует координации усилий ученых многих стран.

Работа в области теории позволила обосновать возможность и необходимость нового вида дистанционного образования – сетевой аспирантуры. У аспирантов-заочников, где бы они ни жили, появляется возможность контактов по Сети с руководителями независимо от их места проживания.

Доступ к мировой компьютерной сети значительно расширил возможности сотрудников лаборатории «Теория и морфология геомагнитных пульсаций» в их работе с геомагнитными данными обсерваторий мира. Появился доступ к базам данных спутниковых и наземных наблюдений геомагнитного поля. Поэтому произошел качественный скачок в исследовании волновых процессов в магнитосфере Земли. В частности, новые возможности позволили решить задачу асимметрии магнитной волновой активности в Арктике и Антарктике.

В лаборатории экспериментальных исследований геодинамических процессов предложен новый параметр –«рейтинг землетрясений». Он отражает жесткость земной коры и основан на определении преимущественного характера разрушения в очагах слабых землетрясений – хрупкое или пластичное. Замечено, что в ряде случаев при подготовке сильных землетрясений наблюдается сначала понижение, а непосредственно перед землетрясением – повышение жесткости земной коры. По данным о сейсмичности Северной Калифорнии, получаемым по Сети с сервера Northern Ca-li-for-nia Earthquakes Data Center, ведется мониторинг изменений жесткости земной коры для ряда районов Северной Калифорнии. В районе вулканической кальдеры Long Valley с середины марта 1999 года начала проявляться аномалия по «рейтингу землетрясений», которая достигла своего минимума к началу мая и 15 мая завершилась землетрясением с М=5.6.

Таким образом, ежедневная работа в сети позволяет изучать на основании оперативной сейсмической информации процессы, происходящие в земной коре на другом полушарии, исследовать изменение прочностных свойств земной коры (жесткости) по сейсмологическим данным о фоновой сейсмичности, полученным из самых отдаленных точек земного шара.

Более подробную информацию об этом можно найти на сайте геофизической обсерватории «Борок» ОИФЗ РАН (URL: http://wwwbrk.adm.yar.ru/russian/l_512/index.html).

Интернет позволил получать информацию о научных проектах, которые осуществляются в других странах, и принимать в них непосредственное участие. К примеру, для Сети готовятся данные по геоэлектромагнитному мониторингу, проводимому в обсерватории.

Учитывая низкую скорость передачи данных по имеющимся каналам, целесообразно копировать наиболее интересные сайты и размещать их на серверах внутренней сети для общего пользования.

Дальнейшее развитие информационных технологий ученые поселка Борок связывают с прогрессом в этой области, и рассчитывают на организацию доступа к Интернету по телевизионным каналам благодаря развитию технологий MMDS и MVDS.

¹ Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект 98-07-90092