虛擬研究環境的建設

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1、虛擬研究環境的建設提要本文在介紹數字化科研的基礎上，引入虛擬研究環境的基本概念及進行技術基礎闡述，針對目前處在虛擬研究環境的科研人員，分析和探討他們的實際需求，提出進行虛擬研究環境建設的合理策略關鍵詞：數字化研究；信息和通訊技術；虛擬研究環境基金項目：河南省教育廳自然科學研究計劃項目（項目編號:2009A630048）分類號：G321.5文獻標識碼：A一、虛擬研究環境理論及技術基礎（一）基本理論。數字化科研由英國在2000年提出，是為瞭應對當時各學科研究領域所面臨問題的空前復雜化，利用新一代網絡技術和廣域分佈式高性能計

2、算環境一一網格建立的一種全新科學研究模式，即在信息化基礎設施支持下的科學研究活動。此後，該理念便席卷世界各科研領域，大傢都試圖用它來解決本學科在研究過程中遇到的種種難題虛擬研究環境（縮寫為VRE）是由e-Science主導的一種結合資源、服務、工具的框架結構，其目標是為特定群體的科研人員構建起一個具有開放共享、安全可控、分佈協同的網絡化數字化科研平臺。它充分利用信息技術形成虛擬實驗室來進行全球范圍的分佈式、大規模的合作研究，其目標是為科研人員提供一個跨學科、地域、機構的開放科研平臺，研究人員可以通過VRE尋找合作夥伴、

3、尋求基金支持、共享研究工具和各種資源。VRE使研究工作更加便利，使研究者能夠更加專註於研究工作本身。借助VRE平臺即時組建起面向特定研究主題的虛擬團隊，集中精力在指定時間內完成研究任務。另外，VRE還提供研究成果的發佈功能，這主要借助機構存儲庫來實現(%1)VRE的技術基礎。虛擬研究環境概念揭示瞭一個研究群體如何適應，以應付未來研究挑戰的趨勢，它不僅揭示瞭當前研究實踐的轉變，而且也揭示瞭通過利用先進信息和通信技術(ICT)的轉變，如“網格”計算或“雲”計算、工作流引擎、語義技術和先進遠程會議系統二、虛擬研究環境需求分析

4、虛擬研究環境，顧名思義，是一種協作活動，它結合瞭分佈式組件的研究能力，以達到研究人員個人或民間團體不可能實現的目標；同時，需要更徹底記錄研究過程，維護和更新資源消耗和增值，以便於能被他人重新發現和再利用相對一般學術條件，處於虛擬研究環境的科學研究人員在研究實踐和學術交流時面臨問題，可能更加復雜和涉及的范圍更廣一些。本文涉及的課題組經過調查分析，得出在虛擬研究環境中研究人員需要得到的保障，有如下幾點：(1)使用認證服務驗證身份；(2)與協作夥伴溝通和協作；(3)傳輸數據；(4)配置資源；(5)調用計算；(6)對重復使用的

5、數據和原始生産商給出評價；（7）輸出數據和運行數據的存檔；（8）既非正式通過博客或維基，又正式通過會議或期刊論文發佈成果；（9）如何發現合適資源；（10）監測資源使用或處理的狀態；（11）持續瞭解當前人員的工作狀態；（12）找出特定數據的來源以及它是如何處理的;（13）找出誰擁有對資源的訪問權限，以及他們可以用它做的工作也許課題組的調查分析不一定很全面，但它給出瞭明確的指示，眾多VREs應包含的功能類型，與其他系統和服務的各種接口。一個社區或研究體的聯合身份驗證就變得越來越重要，因為許多國傢都在建立跨整個髙等教育界的管

6、理聯盟的訪問接口。數字化教育與研究框架的目標是“提供信息給投資機構和使用信息技術基礎設施”。例如，Shibboleth就是主要應用在校園內Web資源共享，以及校園間應用系統的用戶身份聯合認證的開源項目三、虛擬研究環境建設策略正如虛擬研究環境名稱所蘊含的，其目的不是要建立單一的、整體系統，而是不同社會技術工具的配置，它們被裝配起來以滿足工作在組織、社區和更廣泛的社會背景中，沒有太多精力的研究人員的需要。因此，研究人員和技術開發人員需要探討一些虛擬研究環境進一步發展的思路和想法（一）縱向和橫向一體化。VREs的概念揭示瞭研

7、究人員進行研究的整個生命周期所需資源的無縫集成。然而，目前的VRE的實施難以實現由個別研究者定制以滿足其特定的研究需要，很難訪問他們所需要的特定資源，很難進行不同電子研究工具的功能組合來取得預期的效果過去的VRE項目側重於整合不同方面的挑戰，且隻提供部分解決方案。一方面與一致性用戶界面一樣，門戶網站為機構系統提供使用單一身份驗證和授權框架進行縱向集成。基於VREs的Web2.0,使通用功能通過允許集成其他工具的服務和混搭服務合理化。它們是可擴展的，並允許新功能使用APIs組合在一起,從而在不同組織環境的系統之間進行橫向

8、整合然而，在這兩種情況下，因為有對系統的技術能力和訪問權限的要求，集成僅限於系統管理員或軟件開發人員。在這兩種情況下，重點不是研究人員個人的研究經驗，而似乎在於組織，如大學、研究機構獲得政府部門的認同。研究人員經常在不同的組織環境中工作，如在合作項目中。因此，他們往往面臨著需要自己去熟悉不同組織系統的不同接口，同時合作者還面對“是