Методы и средства организации экспериментов в движимых гипотезами исследованиях в областяхс интенсивным использованием данных

В настоящее время в большинстве научных областей произошел взрыв в количестве производимых и накопленных данных, получаемые в результате наблюдений, экспериментов или компьютерного моделирования. Огромные объемы данных, получаемых от научных приборов, датчиков, моделей, а также в результате накопления данных в Интернете изменили сам формат и подход к научной деятельности, во главу угла была поставлена работа с данными. Это привело к возникновению новой парадигмы в науке, называемой Четвертой парадигмой, согласно которой исследования в областях с интенсивным использованием данных (ОИИД) являются движущей силой развития науки. Примерами научных направлений с ОИИД являются астрономия, науки о Земле, молекулярная биология, медицина, материаловедение, физика, химия.Фундаментальная цель исследований в ОИИД – получение (вывод) знаний на основе совокупных данных, организованных в сетевые инфраструктуры. ОИИД во все возрастающей степени зависят от явного использования гипотез, симуляций и вычислительных моделей. На текущий момент не существует систем для явной работы с виртуальными экспериментами, в том числе их формальной спецификации, использования гипотез, добавления новых гипотез в эксперимент и пр. Целью проекта является разработка методов и средств поддержки научных исследований для обеспечения повторного использования научных методов и воспроизводимости результатов их работы в движимых гипотезами исследованиях с интенсивным использованием данных.Модели и алгоритмы, которые будут разработаны в рамках проекта, откроют путь для изучения общих подходов к эффективной организации движимых гипотезами экспериментов, применимых к различным ОИИД. Планируемая к реализации инфраструктура позволит сохранить повторяемость эксперимента, а также ускорить его проведение за счет оптимизаций, используемых при расчетах. Результаты исследований внесут существенный вклад в развитие методов и средств поддержки движимых гипотезами виртуальных экспериментов. Прикладная значимость заключается в ускорении научных исследований в ОИИД (на примере нейрофизиологии и астрономии) с применением системы поддержки виртуальных исследований, планируемой к разработке.