Norsk veikart for forskningsinfrastruktur

Digitalisering er vår tids største samfunnstransformerende prosess der IKT – Informasjons- og kommunikasjonsteknologi er en sentral driver på tvers av fag og sektorer. Eksempler på IKT er kunstig intelligens, robotikk og automatisering, smarte komponenter, maskinvare, kommunikasjonsteknologi, tingenes internett, programvare og brukergrensesnitt og digital sikkerhet, slik som kryptering, biometri og personvern.

IKT er ikke bare et fagområde i seg selv. Det er grunnlaget for et innovativt og gjennomgripende system, koblet til de fleste samfunnsutfordringer. Internett og digitale teknologier transformerer ikke bare industriene, men også arbeidsinnholdet og dynamikken i organisasjoner og arbeidsmarkeder. Digitaliseringsbølgen er driver for industri 4.0-perspektiver, det grønne skiftet, omstilling i privat og offentlig sektor og verdiskaping på viktige områder for samfunnet. Norge har gode forutsetninger for å lykkes gjennom den digitale transformasjonen. Men det fordrer at vi lykkes med kompetansebygging, forskningsaktiviteter og -prioriteringer, strategiske investeringer i nasjonale infrastrukturer og innovasjoner og løsninger innenfor IKT-feltet.

Forskningsmål

Målet for Forskningsrådets IKT-satsing er å bygge robuste og internasjonalt konkurransedyktige fagmiljøer på prioriterte områder, å få fram en betydelig andel dristige prosjekter, å øke rekrutteringen og tilgangen til etterspurt arbeidskraft og å koble porteføljen mot nasjonale behov og samfunnsutfordringer for IKT-forskning og innovasjon på utvalgte samfunnsområder.

Prioriterte tematiske områder:

• Data og tjenester overalt: Stordata, kunstig intelligens, autonomi, robotikk og tingenes internett er områder som vil ha store samfunnsmessige effekter, gi nye muligheter og utløse krevende dilemmaer og problemstillinger av nasjonal og global betydning.
• Et trygt informasjonssamfunn: Innsatsen skal styres mot konkrete samfunnsområder og sektorer som har infrastrukturer med sårbarhet og stor samfunnsmessig betydning samtidig som det bygges og videreutvikles robuste fagmiljøer innenfor digital sikkerhet.
• Grensesprengende og radikale prosjekter: Prosjekter med stort potensial for gjennombrudd og framtidig verdiskaping i form av ny forskning og kommersiell eller samfunnsmessige verdiskaping. 

Både stortingsmeldingen Digital agenda, strategien Én digital offentlig sektor, i tillegg til Nasjonal strategi for IKT-FoU, gir på hver sin måte retning for utviklingen av IKT-feltet og peker på temaer som av forskjellige grunner bør prioriteres. I tillegg vektlegges det i Langtidsplan for forskning og høyere utdanning 2019–2028 (Meld. St. 4 (2018–2019)), og i Regjeringens nye Strategi for kunstig intelligens, at grunnleggende og anvendt IKT-forskning og IKT-sikkerhet skal satses på gjennom en opptrappingsplan for muliggjørende og industrielle teknologier. Forskningsrådet har i lang tid hatt en målrettet satsing på IKT. Porteføljestyret for muliggjørende teknologier dekker dette. I tillegg finansierer vi forskning der IKT kommer til anvendelse for ulike formål, blant annet under porteføljestyret for Helse, porteføljestyret for Demokrati, styring og fornyelse, porteføljestyret for Energi, transport og lavutslipp, porteføljestyret for Industri og tjenestenæringer, i tillegg til porteføljestyret for Naturvitenskap og teknologi.

Eksisterende forskningsinfrastruktur

Utvikling innenfor IKT krever et stort spenn av forskningsinfrastrukturer – fra programsystemer, kraftige tjenermaskiner og nettverksteknologier til laboratorier for utvikling av sensor- og kretsteknologi. Samtidig vil flere forskningsinfrastrukturer for andre fag- og temaområder, f.eks. innenfor bioteknologi (livsvitenskap), lingvistikk, klima, hav/marin, energi og helse og være viktige drivere for IKT-forskningen.

Her er flere generiske og spesialiserte infrastrukturer med stor betydning for IKT-forskningen i Norge:

• UNINETT – Sigma2 AS tilbyr en generisk nasjonal e-infrastruktur for tungregning og datalagring for forskning. I tillegg koordinerer selskapet den norske innsatsen i europeiske forskningsinfrastrukturer som Partnership for Advanced Computing in Europe (PRACE) og European Collaborative Data Infrastructure (EUDAT)/European Open Science Cloud (EOSC) og de deltar i Nordic e-Infrastructure Collaboration (NeIC).
• NorNet – Norwegian Infrastructure for Network Experimentation tilbyr en storskala, real-world Internet testbed, der økt ytelse og robusthet i nettverket er en sentral forskningsutfordring.
• ReRaNP – Reconfigurable Radio Network Platform gir muligheter til å validere og demonstrere nye metoder og systemer for radiokommunikasjon. Økt hastighet, utvikling og realisering av virkelige Massiv MIMO-systemer og avanserte trådløse sensornettverk er sentrale forskningsutfordringer.
• National Smart Grid Laboratory & Demonstration Platform tilbyr forskere, energiselskaper og leverandører muligheten til å kunne utvikle og teste alt fra overføring av strøm i sentralnettet og distribusjonsnettet, til smarte hus og elbiler.
• LIA – Language Infrastructure made Accessible skal tilby språkdata for utvikling og forskning på tale- og språkteknologi for samisk og norsk.
• eX3 – Experimental Infrastructure for Exploration of Exascale Computing tilbyr et eksperimentelt heterogent tungregneanlegg for eksperimentering med exaskala databehandling.
• CLARINO – Common Language Resources and Technology Infrastructure er en felles infrastruktur for norske språkdatabaser som kan kobles opp mot europeiske baser i ESFRI-prosjektet CLARIN, der utvikling av språkteknologiske løsninger blir viktig.
• Helseanalyseplattformen skal forenkle tilgangen til helsedata og legge til rette for avanserte analyser på tvers av helseregistre og andre kilder til helseopplysninger.
• Ocean Space Field Laboratory Trondheimsfjorden skal utvikle et feltlaboratorium for forskning og utvikling av selvgående fartøyer til sjøs – både undervannsfartøy og fartøy som går på overflaten. Infrastrukturen vil bli spesielt viktig for forskning innenfor digitalisering og automatisering, og for å gjøre marine og maritime operasjoner helt selvstyrte.

Flere forskningsinfrastrukturer rettet mot andre fagområder er også relevante for IKT-forskning og innovasjon, bl.a. Virtuell Arena – OpenLab Drilling, ELIXIR Norway – a distributed infrastructure for the next generation of life science, Biobank Norway 2 – a national research infrastructure for clinical and population based biobanks, NorMIT – Norwegian centre for Minimally invasive Image guided Therapy and medical technologies og eInfrastructure for Video Research, Music and Motion Lab.

Behov for nyetablering, oppgradering og/eller samordning

IKT er en viktig, sentral og tverrfaglig driver der digitalisering er vår største samfunnstranformerende prosess. Behovet for samarbeid og kapasitetsdeling hos nasjonale og internasjonale datalagre og tungregningsressurser vil øke betydelig i årene framover og setter samtidig krav til utvikling av nye tjenester for enkel og sikker tilgang til data og tungregningsressursene. Stadig flere forskningsfelt generer eller bruker store mengder data samtidig som teknologiutviklingen i seg selv bidrar til økte datamengder. Det er derfor viktig at utvikling og fornyelse av generiske infrastrukturer holder tritt med framtidas behov.

Utvikling av framtidas supercomputere og datalagre er et forskningsfelt i seg selv og norske forskere trenger tilgang til norske og europeiske "state-of-the-art" forskningsinfrastrukturer for å være aktuelle når framtidas supercomputere bygges med europeisk teknologi.

Her følger en beskrivelse av behov for forskningsinfrastrukturer knyttet til de tre tematiske områdende.

Data og tjenester overalt

Det er behov for forskningsinfrastrukturer som kan bidra til å løse samfunnsutfordringer og utvikle effektive og pålitelige systemer med riktig ytelse for framtidige løsninger, som igjen gir styrket innovasjonskraft og verdiskapning i offentlig og privat sektor. Eksempler er infrastrukturer som gir tilgang til stordata for forskning og utvikling av kunstig intelligens, utprøving av teknologier og plattformer for framtidas kommunikasjonsteknologi, inkludert tingenes internett, selvlærende smarte omgivelser og samspill mellom mennesker, fysiske og digitale systemer.

Et trygt informasjonssamfunn

Forskningsinfrastrukturer for å forstå og utvikle teknologier og løsninger som bidrar til å redusere digitale sårbarheter i kritiske infrastrukturer og samfunnet for øvrig, vil være av stor betydning. De fleste samfunnskritiske funksjoner og infrastrukturer er i dag i stor grad digitalisert. Nasjonale forskningsinfrastrukturer som støtter opp om tverrfaglig forskning, både mellom IKT og de aktuelle anvendelsesområdene, og mellom teknologi- og humaniora/samfunnsfag, vil kunne gjøre en stor forskjell for hvordan vi håndterer sårbarheter i samfunnet. Dette gjelder spesielt for de kritiske infrastrukturene kommunikasjonsnettverk, energiforsyning, vannforsyning, finans og betaling, vare- og persontransport og helse.

Grensesprengende forskning

Grensesprengende og radikale prosjekter skal bidra til å etablere nye forskningsområder og sørge for framtidsberedskap. Radikale gjennombrudd vil ofte skje i grenseflaten mellom etablerte fag og nye fagområder, f.eks. innenfor bio-, nano- og informasjonsteknologi. Tilgangen på eksperimentell forskningsinfrastruktur er viktig i denne sammenhengen. Eksempelvis kan forskningsinfrastrukturer for framtidas datamaskiner føre til radikale gjennombrudd for superdatamaskiner, høyhastighetsberegninger, nye interaksjonsformer mellom mennesker og datamaskiner, fysiske og digitale systemer og datatrafikk.

Relasjon med andre områder

IKT-forskning drar nytte av at den generelle kapasiteten av e-infrastruktur (tjenester basert på beregningsløsninger, høyhastighetsnett og lagringsanlegg) vokser i takt med teknologisk utvikling og økende datamengder fra forskning.

Maskinlæring og kunstig intelligens er et forskningsfelt der IKT-forskere og forskere fra andre fag og disipliner møtes, for eksempel innenfor presisjonsmedisin, økonomi og finans, samfunnssikkerhet og medie- og forbrukerforskning. Forskning og utvikling innenfor kunstig intelligens krever forskningsinfrastrukturer med stor lagrings- og prosesseringskapasitet som tilfredsstiller krav til personvern, sikkerhet og eierskap til data og resultater. Spesielt krever kunstig intelligens, maskinlæring og dyp læring ofte at man kombinerer moderne prosessorer med kraftige, dataparallelle akseleratorer, som for eksempel GPU-kapasitet (Graphics Processing Unit), i tillegg til kompetanse på dette, noe som ikke er en del av tradisjonelle tungregningsanlegg.

Mye kunstig intelligens-teknologi (KI) er basert på analyser av naturlig språk. En forutsetning for utviklingen av norske produkter og tjenester innenfor KI-feltet er gode, norske språkressurser og taledatabaser. I forbindelse med utvikling av KI-teknologi, oppstår det også en rekke etiske og juridiske utfordringer, og det er avgjørende at humanistiske og samfunnsvitenskapelige forskningsmiljøer deltar med perspektiver fra sine fag i denne utviklingen.

IKT-forskning brukes i forskningsinfrastrukturer på områder som bioteknologi, medisin og helse og miljøvennlig energi og hav- og marinteknologi. Disse infrastrukturene er også med på å drive IKT-forskningen.

Utvikling av nye produksjonsteknologier og materialer for sensorelementer og aktuatorer som inngår i smarte sensorsystemer, er nødvendig for optimale IKT-løsninger. Derfor bidrar infrastrukturen for nanoteknologi og nye materialer også til god forskning innenfor IKT.  

Forskningsinfrastrukturer knyttet til IKT

Prosjekt	Status
eX3 – Experimental Infrastructure for Exploration of Exascale Computing	Under etablering/i drift

Øvrige forskningsinfrastrukturer på veikartet av relevans for IKT

Prosjekt	Status
CLARINO – Common Language Resources and Technology Infrastructure – National node	ESFRI Landmark
E-INFRA ved UNINETT Sigma 2 – a national e-Infrastructure for science	Under etablering/i drift
HAP – Helseanalyseplattformen	Under etablering/i drift
OceanLab – Ocean Space Field Laboratory Trondheimsfjorden	Under etablering/i drift
LIA – Language Infrastructure made Accessible*	Ferdig finansiert/i drift
SmartGrid – National Smart Grid Laboratory & Demonstration Platform*	Ferdig finansiert /i drift

* Infrastrukturer der finansiering fra Forskningsrådet er avsluttet, eller der finansieringsperioden etter planen skulle vært avsluttet i 2019, har ikke en egen prosjektbeskrivelse i veikartet. Her er det i stedet en referanse til infrastrukturens nettsider eller Forskningsrådets prosjektbank.