البنية التحتية السيبرانية

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

تستخدم الوكالات الحكومية الفيدرالية الأمريكية مصطلح البنية التحتية السيبرانية لوصف بيئات البحث التي تدعم عمليات جمع البيانات المتقدمة ، وتخزينها ، وإدارتها ، وتكاملها ، واستخراجها ، وتصويرها ، وغيرها من خدمات الحوسبة ومعالجة المعلومات الموزعة عبر الإنترنت خارج نطاق مؤسسة واحدة. وفي السياق العلمي، تُعدّ البنية التحتية السيبرانية حلاً تقنياً واجتماعياً لمشكلة الربط الفعال بين المختبرات الفيدرالية، وقواعد البيانات الضخمة، وقدرات المعالجة، والعلماء، بهدف تمكين الاكتشافات العلمية الجديدة والتقدم في المعرفة البشرية.

أصل

انتشر مصطلح " البنية التحتية الوطنية للمعلومات " بفضل آل غور في تسعينيات القرن الماضي. وقد تطور استخدام مصطلح "البنية التحتية السيبرانية" من نفس الفكر الذي أدى إلى إصدار التوجيه الرئاسي رقم 63 الصادر عن مجلس الأمن القومي [ 1 ] بشأن حماية البنى التحتية الحيوية الأمريكية (PDD-63). ويركز هذا التوجيه على أمن وضعف " أنظمة المعلومات السيبرانية " في البلاد، بالإضافة إلى البنى التحتية الحيوية التي تعتمد عليها القوة العسكرية الأمريكية وازدهارها الاقتصادي، مثل شبكة الكهرباء، وشبكات النقل، وشبكات مياه الشرب والصرف الصحي.

استُخدم مصطلح "البنية التحتية السيبرانية" في مؤتمر صحفي حول التوجيه الرئاسي رقم 63 بتاريخ 22 مايو 1998 [ 2 ] ، بحضور ريتشارد أ. كلارك ، المنسق الوطني آنذاك للأمن وحماية البنية التحتية ومكافحة الإرهاب، وجيفري هنكر ، الذي عُيّن حديثًا مديرًا لمكتب ضمان البنية التحتية الحيوية. وصرح هنكر بما يلي:

كان من أهم استنتاجات لجنة الرئيس، التي أرست الإطار الفكري لإعلان الرئيس اليوم، أنه على الرغم من وجود تاريخ من بعض الهجمات الحقيقية، بعضها خطير للغاية، على بنيتنا التحتية الإلكترونية، فإن التهديد الحقيقي يكمن في المستقبل. ولا يمكننا الجزم ما إذا كان ذلك سيحدث غدًا أم بعد سنوات. لكننا حققنا نجاحًا كبيرًا كدولة وكاقتصاد في ربط بنيتنا التحتية الحيوية. وهذا تطور حدث بالفعل خلال السنوات العشر أو الخمس عشرة الماضية - الإنترنت، على وجه الخصوص، ولكن أيضًا الطاقة الكهربائية، وأنظمة النقل، وأنظمتنا المصرفية والمالية. [ 2 ]

استخدمت لجنة رفيعة المستوى تابعة للمؤسسة الوطنية للعلوم الأمريكية (NSF) مصطلح "البنية التحتية السيبرانية" عام 2003، ردًا على السؤال التالي: كيف يمكن للمؤسسة الوطنية للعلوم، بصفتها الوكالة الرائدة في تمويل البحوث الأساسية في البلاد، إزالة العوائق القائمة أمام التطور السريع للحوسبة عالية الأداء ، وجعلها قابلة للاستخدام فعليًا من قبل جميع علماء ومهندسي وباحثي ومواطني البلاد؟ ويركز استخدام المؤسسة الوطنية للعلوم لهذا المصطلح على التكامل المتكامل بين تقنيات المعلومات هذه.

عُقدت ورشة عمل حول البنية التحتية السيبرانية للعلوم الاجتماعية في سان دييغو، كاليفورنيا، في مايو 2005. [ 3 ] كما عُقد مؤتمر آخر في يناير 2007 في واشنطن العاصمة. [ 4 ] ونشأت "شراكة البنية التحتية السيبرانية" من فبراير 2005 حتى عام 2009. [ 5 ] وكان هناك تعاون بقيادة جامعة ويسكونسن-ماديسون وجامعة بوسطن، حيث أُنشئ موقع إلكتروني بعنوان "إشراك الناس في البنية التحتية السيبرانية" (EPIC) من عام 2005 إلى عام 2007. [ 6 ] ونظمت لويقة رشيد وألبرت "بيت" كايل من جامعة ميريلاند ، وإتش في جاغاديش من جامعة ميشيغان ، ومارك فلود من مكتب البحوث المالية التابع لوزارة الخزانة، ورشتي عمل برعاية المؤسسة الوطنية للعلوم حول البنية التحتية السيبرانية المالية في عامي 2010 و2012 .

إلى جانب البناء التقني للبنية التحتية الإلكترونية، يبحث علماء الاجتماع في مجال العمل التعاوني المدعوم بالحاسوب في الجوانب التنظيمية والاجتماعية لبناء هذه الموارد الموزعة واسعة النطاق لدعم العلوم. ويرتبط بهذا المجال البحثي مفهوم المختبر التعاوني ، الذي صاغه ويليام وولف .

يُطلق على البنية التحتية الإلكترونية في أغلب الأحيان اسم العلوم الإلكترونية أو البحث الإلكتروني. [ 7 ] وعلى وجه الخصوص، أطلقت المملكة المتحدة مبادرة للعلوم الإلكترونية في عام 2001؛ [ 8 ] وتُعد مبادرة جيولوجيا النظم التابعة لهيئة المسح الجيولوجي البريطانية مثالاً على ذلك. ويُعرّف آخرون العلوم الإلكترونية بأنها العمل الذي يُنجز باستخدام البنية التحتية الإلكترونية. [ 9 ]

توجد العديد من المجموعات الاستشارية الحكومية الدولية المعنية بجوانب البنية التحتية الإلكترونية، مثل مجموعة التفكير في البنى التحتية الإلكترونية والمنتدى الاستراتيجي الأوروبي للبنى التحتية البحثية، والتي تُعنى بسياسات البنى التحتية الإلكترونية للبحث العلمي، أي شبكات البحث، والحوسبة، والبرمجيات، وبنى البيانات التي تخدم في المقام الأول الطلاب والباحثين والعلماء. وتقدم هذه المجموعات المشورة والتوصيات بشأن الإجراءات الموجهة إلى المفوضية الأوروبية (المديرية العامة للاتصالات)، وحكومات الدول الأعضاء في الاتحاد الأوروبي (وزارات البحث العلمي أو العلوم)، ومزودي البنية التحتية الإلكترونية ومستخدميها.

أمثلة

على سبيل المثال، دعم مكتب البنية التحتية السيبرانية التابع للمؤسسة الوطنية للعلوم مشروع TeraGrid ، حيث قام فريق البنية التحتية للشبكات، بقيادة جامعة شيكاغو ، بتوفير تكامل الموارد والخدمات التي كانت تُشغلها بعض مراكز الحوسبة الفائقة في الولايات المتحدة. وقد تطور هذا المشروع الآن ليصبح مشروع بيئة الاكتشافات العلمية والهندسية المتطرفة (XSEDE)، بقيادة المركز الوطني لتطبيقات الحوسبة الفائقة .

يُعدّ مركز nanoHUB وبرنامجه HUBzero، اللذان تم تمويلهما في الأصل عام 2002، بنية تحتية سيبرانية مهمة لا تزال تُستخدم على نطاق واسع. [ 10 ] [ 11 ] غالبًا ما تتخصص البنية التحتية السيبرانية في مجالات العلوم والهندسة. فعلى سبيل المثال، موّلت مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية (NSF) بنية تحتية سيبرانية ضخمة لهندسة الزلازل تُسمى NEEShub في جامعة بيردو خلال الفترة من 2009 إلى 2015. [ 12 ] كما موّلت المؤسسة مشروع iPlant Collaborative عام 2008 لدعم علوم النبات ، بما في ذلك علم جينوم النبات وعلم الوراثة العرقي الذي يعتمد على البيانات بشكل مكثف. [ 13 ] وأنشأت جامعة ولاية ميسيسيبي بنية تحتية سيبرانية للهندسة الحاسوبية المتكاملة للمواد (ICME) عام 2010، والتي تركز على النمذجة متعددة المقاييس .

تدعم وزارة الطاقة الأمريكية العلوم الإلكترونية من خلال الحوسبة عالية الأداء ومبادرات أخرى تشمل مختبراتها، بما في ذلك:

تدعم وزارة الطاقة (مكتب العلوم SciDAC-2 من برامج أبحاث فيزياء الطاقة العالية والفيزياء النووية والبرمجيات المتقدمة والحوسبة) ومؤسسة العلوم الوطنية (الرياضيات والعلوم الفيزيائية ومكتب البنية التحتية السيبرانية ومكتب مديريات العلوم والهندسة الدولية) شبكة العلوم المفتوحة التي هي عبارة عن اتحاد يضم أكثر من 80 مؤسسة وتحالفًا عضوًا.

ومن الأمثلة الأخرى ما يلي:

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ التوجيه الرئاسي رقم NSC-63
  2. ١ ٢ "إحاطة صحفية لريتشارد كلارك، المنسق الوطني للأمن وحماية البنية التحتية ومكافحة الإرهاب؛ وجيفري هنكر، مدير مكتب ضمان البنية التحتية الحيوية" . بيان صحفي . مكتب السكرتير الصحفي للبيت الأبيض. ٢٢ مايو ١٩٩٨. تم الاطلاع عليه في ١٨ سبتمبر ٢٠١١ .
  3. ↑ "ورشة عمل مؤسسة العلوم الوطنية حول البنية التحتية الإلكترونية للعلوم الاجتماعية، 2005" . مركز سان دييغو للحوسبة الفائقة. مؤرشف من الأصل في 5 يناير 2006. تم الاطلاع عليه في 18 سبتمبر 2011 .
  4. ↑ "تصميم البنية التحتية السيبرانية للتعاون والابتكار" . جامعة ميشيغان. يناير 2007. مؤرشف من الأصل في 2 يوليو 2010. تم الاطلاع عليه في 19 سبتمبر 2011 .
  5. ↑ "شراكة البنية التحتية السيبرانية" . مؤرشف من الأصل في 12 يونيو 2009. تم الاطلاع عليه في 19 سبتمبر 2011 .
  6. ↑ "إشراك الناس في البنية التحتية الإلكترونية" . 28 ديسمبر 2007. مؤرشف من الأصل في 29 يناير 2009. تم الاطلاع عليه في 19 سبتمبر 2011 .
  7. ↑ جيمس ر. بوتوم؛ جيمس ف. ديفيس؛ بيتر م. سيجل؛ براد ويلر؛ ديانا ج. أوبلينجر (يوليو-أغسطس 2008). "البنية التحتية الإلكترونية: متناغمة مع المستقبل" . مجلة Educause Review . المجلد 43، العدد 4. مؤرشف من الأصل بتاريخ 7 سبتمبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 سبتمبر 2011 .  
  8. ↑ "العلوم الإلكترونية" . مجالس البحوث في المملكة المتحدة. مؤرشف من الأصل في 25 سبتمبر 2010. تم الاطلاع عليه في 19 سبتمبر 2011 .
  9. ↑ هارفي ب. نيومان؛ مارك هـ. إليسمان؛ جون أ. أوركوت (نوفمبر 2003). "بحوث العلوم الإلكترونية الرائدة كثيفة البيانات في العقد القادم". الاتصالات . 46 (11). رابطة آلات الحوسبة: 68. CiteSeerX 10.1.1.72.5841 . doi : 10.1145/948383.948411 . S2CID 7633315 .  
  10. ↑ مايكل ماكلينان (9 ديسمبر 2010). "منصة HUBzero للتعاون العلمي" . أيام البنية التحتية الإلكترونية 2010 في جامعة بيردو . تم الاطلاع عليه في 19 سبتمبر 2011 .
  11. ↑ ديانا ج. أوبلينجر (أغسطس 2007). "nanoHUB" (ملف PDF) . ورقة بحثية رقم 7 من مبادرة Educause التعليمية . مؤرشفة من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 5 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليها بتاريخ 19 سبتمبر 2011 .
  12. ^ هاكر، تي جيه. إيجينمان، ر.؛ باجي، س. عرفان أوغلو، أ؛ بوجول، س. كاتلين، أ.؛ راثجي، إي. (2011/07/01). “البنية التحتية الإلكترونية NEEShub لهندسة الزلازل”. الحوسبة في العلوم والهندسة . 13 (4): 67– 78. بيب كود : 2011CSE....13d..67H . دوى : 10.1109/MCSE.2011.70 . ردمك 1521-9615 . S2CID 22196398 .  
  13. ↑ «مقترح PSCIC الكامل: التعاونية iPlant: مجتمع قائم على البنية التحتية الإلكترونية لعلم الأحياء النباتية الجديد» . ملخص الجائزة رقم 0735191. المؤسسة الوطنية للعلوم. 22 أغسطس 2011. تم الاطلاع عليه في 21 سبتمبر 2011 .