AP7 – Interoperabilità e accesso ai dati

L’importanza di quest’area deriva dalle nuove sfide che deve affrontare la ricerca scientifica sia di base che applicata:

• Science 2.0. Science in transition Science 2.0 è un’iniziativa lanciata dalla Commissione Europea (DG: Research and Innovation e Communication Networks, Content and Technology) per descrivere l’evoluzione in corso nel modus operandi per fare ricerca e organizzare la Scienza. Questi cambiamenti nella dinamica della Scienza e della Ricerca sono dovuti all’avvento delle nuove tecnologie digitali e della globalizzazione della Comunità scientifica, fattori essenziali per rispondere alla domanda crescente, da parte della Società, di affrontare i grandi temi della ricerca legata ai cambiamenti globali e alla gestione delle risorse idriche e ambientali.
• Fourth Paradigm della Scienza. Oggi la gran parte della conoscenza potenziale contenuta nell’enorme quantità di dati raccolti rischia di andare perduta. Occorrono gli strumenti adatti per trovare in maniera automatica l’ago della conoscenza nel pagliaio dei dati. Siamo già nell’era della Big Data Science, ma nel futuro prossimo la Data-Intensive Science sarà sempre più importante. Questo vale per tutti i settori scientifici e in particolare per quelli che generano e utilizzano grandi moli di dati come le Scienze della Terra, includendo la digitalizzazione di dati storici e l’armonizzazione di dati provenienti da sensori diversi.
• Open Science movement. Questo movimento internazionale mira a rendere la ricerca scientifica, i suoi dati, e la disseminazione dei risultati accessibile a ogni livello della Società. Il CNR, insieme ad altri Enti di ricerca prestigiosi, ha sottoscritto la Dichiarazione di Berlino per l’accesso aperto alla letteratura scientifica e più recentemente un “Position statement sull’accesso aperto ai risultati della ricerca scientifica in Italia, in linea con la Commissione Europea (vedi la Raccomandazione sull’accesso all’informazione scientifica e sulla sua conservazione del 17/07/2012).

La Commissione Europea sta già andando oltre l’Open Access verso il più inclusivo approccio dell’Open Science. Un’importante novità di Horizon 2020 sono gli Open Research Data Pilot, per migliorare e massimizzare l’accesso e il riuso dei dati della ricerca e dei relativi software. L’iniziativa Open Research Data Pilot copre aree tematiche importanti quali: Climate Action, Environment, Resource Efficiency and Raw materials e Secure, Research Infrastructure e Clean and Efficient Energy – part Smart cities and communities.
L’iniziativa internazionale GEOSS (Global Earth Observation System of Systems), che vede coinvolti la Commissione Europea e altri 99 governi tra cui quello Italiano, ha da tempo promosso lo sviluppo della GEOSS Common Infrastructure (GCI) per la condivisone dei dati e delle informazioni sui Cambiamenti Globali. Inoltre GEOSS include un set di raccomandazioni per il Data Management, il Data Sharing, e l’Open Architecture di ogni sistema informativo che voglia contribuire. Infine GEOSS promuove la costruzione di sistemi tematici globali (Flagship) in aree diverse es. biodiversità, mare, laghi, clima, regioni fredde, etc. Analoghe iniziative per progettare e costruire infrastrutture digitali di condivisione dati e conoscenza nel settore delle Scienze della Terra e per il Monitoraggio Ambientale sono state promosse da numerosi programmi internazionali, tra i quali: EU INSPIRE, EU Copernicus operational services, EC ESFRI (European Strategy Forum on Research Infrastructures) programs, EMODnet, COCONET, ADRIPLAN, MyOcean, Jerico, LifeWatch, US NSF Earth Cube, US Data.gov, UK Data.gov, US NSF Data One, Belmont Forum (e-Infrastructure and Data Management project), ICSU Future Earth, UNEP-Live, Eye-on-Earth, etc.
La nuova Comunità della Data Science ha promosso network internazionali quali: Research Data Alliance (RDA), International Society for Digital Earth (ISDE), Earth and Space Science Informatics (ESSI), UN-GGIM, etc.

Sulle tematiche dell’Open Access, Data Management e Interoperability nel settore delle Scienza del Sistema Terra e del Monitoraggio Ambientale, l’eredità dell’attività pionieristica intrapresa dal CNR con il progetto interdipartimentale GIIDA (2008-2010) è stata raccolta, in particolare, da due progetti tematici, coordinati dal CNR: il progetto d’interesse nazionale NextData (sugli ecosistemi montani e marini) e il progetto bandiera RITMARE (sulla ricerca marina) e in parte dal Progetto PITAGORA, finanziato con il contributo POR/FESR 2007/2013 (Innovazione e PMI della Regione Piemonte) in ambito lacustre, premiato allo SMAU e all’E GOV 2015. In RITMARE.
Il CNR è il referente per il Ministero Agricoltura per il programma nazionale raccolta dati alieutici, a valenza nazionale e comunitaria. Più recentemente, l’approccio architetturale distribuito e mediato proposto per la prima volta da GIIDA è stato ripreso dai progetti Nazionali: ARCA (Arctic Present Climate Change and Past Extreme Events), IADC (Italian Arctic Data Center -Sistema Gestione Dati Artici Italiani), Infrastruttura Distribuita per la Condivisione e Pubblicazione dei Dati PNRA. L’applicazione dello stesso approccio ha portato alla collaborazione tra CNR e ISPRA (in particolare, ARPA Emila Romagna) per realizzare la piattaforma WMO Italia per la condivisione e interoperabilità in tempo quasi reale di dati e informazioni per lo svolgimento dei servizi di idrologia operativa. GIIDA nel settore dell’interoperabilità, supportata dalla Commissione Europea, contribuendo con successo all’adozione di un approccio mediato per il data sharing in GEOSS. Stesso approccio filosofico che sta alla base della collaborazione tra alcuni dei principali EdR Nazionali (CNR, INFN, INAF, INGV) sulle tematiche dell’Open Access e dell’interoperabilità tra sistemi informativi. CNR-DTA e INFN rappresentano l’Italia nel Research Data Access WG dell’Associazione internazionale Science Europe.

Il CNR da alcuni anni svolge un ruolo importante sui temi dell’Open Access, Data Management e Interoperabilità per le Scienze della Terra ed il Monitoraggio Ambientale. I principali contributi del CNR sono elencati, distinguendo tra infrastrutture/iniziative multidisciplinari e tematiche.

Infrastrutture e iniziative multidisciplinari

• GEOSS Common Infrastructure (GCI): responsabile della componente chiave di tale infrastruttura, il Discovery and Access Brokering (DAB) framework.
• US NSF Earth Cube: co-PI di uno dei progetti per la costruzione dell’infrastruttura, BCube project.
• EC ESFRI: partner del progetto ENVRIplus che mira a costruire un cluster interoperabile di infrastrutture per la ricerca in Europa.
• EC FP7/Horizon 2020:
  • coordinatore di ENERGIC-OD per realizzare Virtual Data Hub in Europa e sviluppare App innovative basate su dati aperti
  • partner di OpenAire2020 che promuove l’Open Scholarship;
  • partner di ConnectinGEO per coordinare i network esistenti sull’Osservazione della Terra in Europa;
  • partner di BYTE (Big data roadmap and cross-disciplinarY community for addressing socieTal Externalities)
• H2020 ERAnet: coordinatore di ERAPlanet, il network Europeo per coordinare l’Osservazione della Terra e affrontare i Cambiamenti Globali.

Infrastrutture e iniziative multidisciplinari tematiche

• Iniziative e flagship GEOSS:
  • coordinatore dell’iniziativa GMOS (Global Mercury Observation System);
  • promotore dell’iniziativa GEO-GNOME (Global Network for Observations and information in Mountain Environments)
• EC ESFRI: partner dell’iniziativa (ora ERIC) EPOS (European Plate Observing System)
• EC FP7/Horizon 2020:
  • coordinatore del progetto ECOPotential (Improving Future Ecosystem Benefits through Earth Observations);
  • partner dei progetti SeaDataNet II, EMODNet, COCONET, MyOcean, Jerico, MEDSUV e ODIP II per realizzare infrastrutture digitali marine e di monitoraggio ambientale inclusi i rischi naturali.
• PNRA: coordinamento dell’infrastruttura dati distribuiti.

{tab Attività svolte} Attività svolte

• Rafforzare la partecipazione del CNR-DTA nei progetti Horizon 2020 (vedi le linee tematiche: Climate Action, Environment, Resource Efficiency and Raw materials, Secure; Research Infrastructure; Clean and Efficient Energy).
• Coordinare il framework di brokeraggio della GCI: GEO DAB (Discovery and Access Broker), mantenendo la leadership Europea e Nazionale in ambito GEO.
• Supportare la Comunità Nazionale Polare sulle nuove infrastrutture digitali nazionali per la condivisione dei dati –inclusa l’attività CNR in EU-Polarnet.
• Supportare la Comunità Nazionale Idrologica (rafforzandone il ruolo nel WMO) a realizzare il nuovo sistema nazionale per i dati idrologici.
• Supportare la Comunità Nazionale Vulcanologica e Sismologia sui temi dell’Interoperabilità nei programmi EPOS e GEO Supersites.
• Rafforzare la presenza Nazionale nei programmi dell’NSF (USA) nel settori delle Scienze della Terra e dell’Infrastrutture digitali (cyber-Infratsructure).
• Rappresentare il Paese e il CNR, per il tema Open Data e Interoperability, sui tavoli di lavoro internazionali, es.: Belmont Forum, RDA, Science Europe, OGC, INSPIRE, Copernicus, IUGG, GEO BON e EU-BON.
• Gestire e aprire ai cittadini dati ambientali misurati in tempo reale, attraverso un nuovo sistema d‘acquisizione, trasmissione, archiviazione e restituzione.
• Continuare l’opera di diffusione culturale dei concetti dell’Open Access, Data Management e Interoperability nel contesto CNR e a livello Nazionale.
• Valorizzazione del patrimonio informativo geotermico e implementazione della piattaforma geotermica italiana (GIP).
• Creazione di banche dati interoperabili di dati geologici, idrogeologici e geochimici.
• Coordinare la raccolta e pubblicazione di dati marini per il Mediterraneo Centrale.
• Promuovere l’implementazione della Pianificazione dello Spazio Marittimo nel Mar Mediterraneo (coordinamento del Progetto ADRIPLAN e sviluppo di un Portale per la Regione Adriatico-Ionica).

{tab Attività previste} Le attività previste

• Continuare a supportare il DTA nella partecipazione ai progetti Horizon 2020 (linee tematiche: Climate Action, Environment, Resource Efficiency and Raw materials, Secure, Research Infrastructure, Clean and Efficient Energy).
• Sviluppare e operare Virtual (data) Hub, nazionali e internazionali, per l’Open Access e la creazione di applicazioni innovative, come opportunità per le PMI e per la creazione di posti di lavoro.
• Avanzare e operare il framework GEO DAB (2016-2019), rafforzando la posizione Italiana e Europea in GEOSS.
• Co-leadership della nuova task di GEOSS denominata GEOSS Knowledge Base per realizzare l’Open Science.
• Contribuire all’ERAnet, coordinata dal CNR, sull’Osservazione della Terra: ERA-Planet, sui temi Data Management e Interoperability.
• Contribuire all’architettura dei Copernicus services.
• Coordinare il nodo centrale dell’Infrastruttura Distribuita per la Condivisione e Pubblicazione dei Dati PNRA, che sarà presso il CNR-DTA.
• Continuare a supportare le Comunità Nazionali nei settori: Polare (es. EU-Polarnet, IADC, ARCA), Idrologia (proposta al WMO) e Terra Solida (es. EPOS, GEOSS Supersites).
• Rafforzare la Comunità della Ricerca Marina per la gestione e distribuzione di dati in ambito costiero e marino (es. progetto EVER_EST) e la partecipazione a reti e iniziative internazionali (es. SeaDataNet, EMODNet, MyOcean, Jerico, Copernicus Marine).
• Organizzare infrastrutture di dati automatici e ad alta frequenza di grandezze chimico-fisiche di supporto a dati e modelli ecologici e biologici su vasta scala spaziale e temporale.
• Sviluppare e dimostrare l’Ecosystem Virtual Research Platform del progetto H2020 ECOPotential, coordinato dal CNR.
• Collaborare con UCAR/NCAR per le nuove convenzioni CF (Climate and Forecast) per la Comunità della Fisica dei Fluidi.
• Continuare a rappresentare il Paese e il CNR, rafforzandone il ruolo, sui tavoli di lavoro internazionali per il tema Dati e Interoperabilità.