Зеленые технологии и Big Data- связанные сектора новой

экономики

Самсонов А.Л. Руководитель комиссии по экологии, устойчивому развитию и

популяризации науки РАСН

Главный редактор журнала "Экология и жизнь"

Big Data

• Термин введен в 2008 году в специальном выпуске журнала Nature

• Интересно, что происхождение термина связано термином «большая нефть» - это мониторинг скважин и их моделирование 3D

• Life Science рождают целый ряд наборов Big Data – они породили геном, протеом ( картирование белков организма ) и набор данных о сочетании связей в мозге – картирование межнейронных связей – коннектом – данные о связах 100 миллиардов нейронов

• Техноценозы – заводы, промзоны, кластеры рождают большие объемы данных об искусственных системах. Например -самолет в 3D

• Big Data – это экспоненциально растущие области информации – прежде всего научной информации, баз данных наблюдений.

Big Data и мониторинг

• В 2011 году Gartner отмечает большие данные как тренд номер два в информационно-технологической инфраструктуре - после виртуализации - моделей реальности в 3D, но более существенный, чем энергосбережение и мониторинг

• История ноября – запах в Москве, продолжается - источник запаха продолжает действовать.

• В тоже время в результате выбросов происходит угроза даже не столько физическому, сколько психическому здоровью людей – это ничуть не менее тревожно для окружающих, чем пожар или теракт

• Проблема мониторинга городов и агломераций – одновременность!

- Лидары , наземные датчики состава, авиаразведка , беспилотники, воздушные шары

- Мониторинг из космоса – наиболее быстро «схватывает» площади

- Цена космических фотографий падает, объем данных растет

- Результаты непрерывных наблюдений создают ситуацию Big Data –экспонента информации нарастает по мере того как цена падает

Зеленая энергетика –экспоненциальный рост

• 2009 год - Директива по возобновляемым источникам энергии Европейского Союза (Renewable Energy Directive2009/28/EC), распространяющая свое действие на все 27 стран-членов. Согласно директиве, к 2020 году доля ВИЭ должна достигнуть 20% всей используемой энергии в ЕС, а доля используемого биотоплива в транспорте – 10%.

• Сегодня показатели на уровне 10%, причем лидирует энергия из биомассы. За 5 лет сектор должен удвоиться, а в на транспорте удвоение должно произойти за 2-2,5 года.

• Китай поставил перед собой цель довести «новые» ВИЭ до 8% от общей установленной мощности к 2020 году , при сегодняшней величине около 1%

• Это означает удвоение каждые 2 года

Зеленая энергия как пример новой

экономики

Экспоненциальный рост солнечной энергетики:

В 2005 году суммарная мощность, пущенных в эксплуатацию установок солнечной энергии на планете составила 5 ГВт. К концу 2014 года 200 Гвт! Удвоение каждые два года

Закон Свансона (Эффект Свансона) — предположение, высказанное основателем корпорации SunPower, согласно которому стоимость фотоэлектрических преобразователей падает на 20% при каждом удвоении промышленных мощностей солнечной энергетики (Фактически стоимость фотоэлементов снижается наполовину, каждые 3 года).

Китай – вступив в игру около 2007 года, обрушил цену «солнечного» кремния в 20 раз.

Экспоненциальное падение стоимости ватта в солнечной энергетике

Экспоненциально падающая цена -общий знаменатель для ватта и бита• Общие инвестиции Google в зеленую энергетику -

более $1 млрд в США и Европе. Даже в ЮАР компания инвестирует $12 млн в проект «Яспер» (Jasper PowerProject)

• Проблема:обработка больших данных приводит к возрастающему энергопотреблению суперкомпьютеров - для питания компьютера мощностью 1 экзафлопс (появление - 2018 год) потребуется мощность 200 МВт !

Падает стоимость ватта и бита – причем как в технолгияхгенерирующих – энергию и данные, так и в технологиях накопителей – энергии и данных!

Информатика - как новая экономика

• Закон Мура - закон экспоненциального падения –удешевления удельной стоимости транзистора в 2 раза каждые 2 года для микросхем «держится» начиная с 1965 года – когда вышла статья Гордона Мура, одного из основателей Intel.

• Сергей Капица: «Если бы авиапромышленность в последние 25 лет развивалась столь же стремительно, как промышленность средств вычислительной техники, то самолёт Boeing 767стоил бы 500 долл. и совершал облёт земного шара за 20 минут, затрачивая при этом порядка 20 литров топлива!

Новая экономика вписывается в экономическое равновесие за счет

встречной экспоненты затратИнформатика

В 1998 году пришло понимание сколько стоит закон Мура -

второй закон Мура -стоимость фабрик по

производству микросхем экспоненциально

возрастает с усложнением

производимых микросхем.

Зеленое строительство Восточной Германии появилась

необходимость санирования большого числа старых домов. Известно, что потери в

100 ватт на кв. метр неприемлемы.

Но потери на уровне 10 ватт/м2 - это уровень пассивного дома – слишком

дорогое удовольствие.

Возникло два графика – падающие потери и растущие затраты, которые пресеклись

на уровне примерно 40 вт/м2.

Этот крест Маршалла повторился и подтвердился и при реконструкции 9-этажек в Белоруссиии. Таким образом

возникает равновесная экономика.

Зеленые технологии сегодня требуют доступа к Big Data

• Зеленым технологиям нужны инфраструктурные данные региона – включая геоподоснову, логистику, энергетику и транспорт. Пока данных и документов нет – запуск проекта откладывается

• Специальные данные – чертежи, документация технического обеспечения проекта

• Персональный учет – люди, животные, техника

• Финансовая отчетность

• Кто может поднять голову и подумать о том, как сделать тоже самое – тиражировать технологию в другом месте? Кто сделает это по всей России???

РАН – проблема Big Data

• РАН это более 500 институтов и 170 редакций научных журналов. Каждый институт - фабрика мысли, генерирующая поток Big Data, каждый журнал –мощный источник новой информации, которая может иметь неожиданные пр

• Экспоненциальный рост неизбежен, потери огромны, общественное мнение не на стороне науки!

• Кто в РАН может заняться освоением и систематизацией данных других институтов?

• Проблема невозможности распространения данных –это общая проблема и новой экономики и российской науки – в этом они близки – и в новой экономике и в науке в России – кризис!

Кадры и Фонды

• Для новой модели экономического развития нужны решения Правительства по созданию новой экономической модели России

• Но это модель – требует тиражирования

• Общая черта решений: Нужно создавать среду доступа – к земле и к данным! Программы экономического анализа – стандартизовать и вывесить в интернет! Финансирование – следствие практического осуществления такого доступа!

• Навигация в сложности - нужны кадры научных журналистов • Нужны кадры редакторов, способных реферировать научные публикации• Нужна электронная система получения информации для хранения в БД и

библиотеках • Система доступа к информации – нужен доступ с планшета, со смартфона • Нужны консультанты по зеленой экономике, которые смогут помочь

ориентироваться в технологиях и данных , а также помогут сохранить данные, передать информацию о том, что подобный опыт уже существует!

Проблема НДТ

• Технологии – что это? • Содержательно – порядка 1500 терминов• НДТ – методически отыскиваются только по

публикациям• Но какого рода должны быть публикации про готовое

хозяйство? Про ферму, про корма? В научный журнал не возьмут, а если и возьмут то промурыжат 1,5-2 года. Платные публикации – тоже непонятно к чему, за что платить?

• Проблема передачи НДТ – государственная проблема. Ее раскапывают журналистскими методами – а потом нужны консультатнты

Информационная работа по НДТ – это слежение за технологическим сдвигами

• Комментируя показатели бюджета России на 2015 г. депутат Госдумы, д. э. н. В.М. Зубов отметил:

• «Самая главная проблема, сегодня все более обостряющаяся, – это беззащитность отечественной экономики перед технологическими сдвигами в мировой экономике, в первую очередь на мировом рынке. Еще в середине 2000-х годов экономисты заговорили о сланцевом газе, но благодаря руководителям «Газпрома» эту тему удавалось представлять как заморскую чудаковатость. Эта некомпетентность теперь дорого начинает обходиться стране: сегодня сланцевые нефть и газ в немалой степени определяют цены на ископаемое топливо. И технологии их извлечения не так уж легко продублировать даже с опозданием».

8 декабря 2014 года прошло заседание Совета при президенте по науке и образованию

• Президент Путин попросил РАН принять активное участие в формировании Национальной технологической инициативы

• В.Е. Фортов отметил новые отдельные научные программы, которые были сформированы в соответствии недавно возникшими приоритетами - это Арктика, медицинские науки, математическое моделирование и оборонные исследования.

• Михаил Ковальчук, «построена узкоспециализированная система науки и образования, и на ее основе уникальная цивилизация, но при этом мы пришли в космологический тупик.

• Теперь вопрос в чём? Мы сегодня разбирали природу и шли по пути анализа. Но фактически мы с вами имеем в руках коробку с пазлами. И эти пазлы – это узкие дисциплины, в которых мы достигли глубинного понимания.

• Сегодня парадигма науки изменяется, мы можем начать противоположный процесс: из этих отдельных дисциплин складывать единый образ неделимой природы Вопрос заключается в том, кто сможет это сделать. Сегодня вся система организации науки и образования в мире против междисциплинарных исследований.

• Мы упускаем время и упускаем будущее страны, если будем топтаться и решать формальные проблемы. Мне кажется, что ключевой вопрос –фиксация в нашей стране принципиально новой, самой передовой, ориентированной на будущие прорывы междисциплинарной системы организации науки и образования».

Популяризация как овладение сложностью

• Классик системной теории Николас Луман утверждал, что единственной целью систем, в том числе - систем социальных является упрощение окружающего мира

• Мир слишком сложен, и для жизни в нем необходимо упрощение, редукция

• Общая тенденция работы систем – это такое упрощение, которое мы называем поиском истины

• Объявить истину непознаваемой – значит отказаться от главной функции систем – использовать упрощение для выживания

• Поэтому аппарат науки должен быть дополнен не только ее описанием, но и разъяснением, упрощением – а это то, чем занимается научная журналистика

Поиск смыслов

• В пределе – квантовый компьютер не должен рассевать тепло и потому обработка данных станет бесплатной

• Технологии тоже упрощают – стало возможным напечатать автомобиль на 3D принтере, причем основных деталей – не более 50-ти

• Зеленые технологии приблизят нас к тому, как это делает природа

• Но от системной функции поиска истины – уйти не удастся - через всю сложность мы должны пройти сами, перерабатывая ее в понятные смыслы, которые станут для нас руководством к действию

• Собирать информацию, ее распространять и что важнее всего порождать смыслы – важнейшая задача развития!

К зрелости – через склон популяризации