国家自然科学基金委-以网络为基础的科学活动环境研究申请指南.doc

《以网络为基础的科学活动环境研究》2003年度项目申请指南 一、宗旨和目标 　　随着现代高科技的发展，以网络为基础的科学活动环境成为当前国际计算机技术研究的热点和前沿领域，已经引起了国外政府、学术界和工业界的高度重视，各国政府纷纷设立重大项目对网络计算环境进行研究和开发。我国在这一领域同样具有重大的应用需求，同时也具备了一定的研究基础。以网络为基础的科学活动环境研究将为高能物理、大气、天文、生物信息和石油地质等许多重大应用领域提供科学活动的虚拟计算环境，必然将对我国社会和经济的发展、国防、科学研究、以及人们的生活和工作方式产生巨大的影响。 　　建设以网络为基础的科学活动环境的目标是利用网络技术将地理上位置不同的计算设施、存储设备、仪器仪表等集成在一起，建立面向网络服务的通用基础支撑环境，实现Internet上计算资源、数据资源和服务资源的有效聚合和广泛共享，从而建立一个能够实现区域或全球合作或协作的虚拟科研和实验环境，支持以大规模计算和数据处理为特征的科学活动。 　　本重大研究计划定位在网络计算环境的基础科学理论、综合试验平台、典型应用示范三个层次中的基本科学问题和关键技术研究，同时重点建立高能物理、大气和生物信息等网络计算环境实验应用系统。以网络计算环境中所涉及的新理论、新结构、新方法和新技术为突破口，力图实现科学理论和实验技术的原始创新。通过计划的执行，形成一支高水平的科学研究和技术攻关队伍；对若干重要的基础科学问题，取得一批具有原创性的科学研究成果，取得一批有影响力的国际标准、国际专利，以及高水平的学术论文；掌握和突破一批关键技术，获得具有广泛应用前景的国际领先或国际先进的研究成果；构建具有国际水准的以网络为基础的科学活动综合试验平台。研究成果需在NSFCnet和其它科学实验网上得到实验验证，其中相当部分应具备应用前景，形成具有我国自主的知识产权的科学理论成果和专利技术，提高我国在网络计算环境领域的整体创新能力和国际竞争力。 　　本着有所为有所不为的精神和同其他研究计划衔接与继承的原则，本计划以项目群的方式执行，计划中设立一个重大项目、几个重点项目以及若干面上项目。一个重大项目是指研制基于互联网的科学研究活动试验平台--即网络计算环境综合试验平台，支持科学研究过程中多种资源（计算资源、数据资源、软件资源以及各种数字化设备）的共享、聚合与协同，推动面向重大科学领域的典型网络计算环境应用示范，支撑以网络为基础的科学研究；几个重点项目将侧重网络计算环境的基础科学理论研究和重大示范应用的实施；若干面上项目将对重大项目和重点项目进行丰富和补充，解决以网络为基础的科学活动环境中基础理论和关键技术问题。 二、拟资助项目 　　本重大研究计划鼓励具有不同学术背景的科学家开展联合研究，从而促进学科交叉，共同解决研究计划中的科学问题和关键技术问题。本年度研究计划拟资助领域有： 1. 网络计算环境的基础科学理论 　　以网络为基础的科学活动环境研究对未来的计算模式和科研活动产生深刻的影响，同时也提出了挑战，如：无序成长性与动态有序性的统一；自治条件下的协同性及安全保证；异构环境下的系统可用性和易用性；海量信息的结构化组织与管理等。为此，开展基于网络计算的基础科学理论研究，可促进网络计算技术的原始创新，为建立高性能的区域或全球协作的虚拟科研试验环境提供基础理论和方法，并力争形成国际标准。 　　1）重点项目（拟资助强度为 200万元） 　　　网络计算环境下资源组织与管理的理论、机制与方法 　　　协调管理非集中控制的资源，通过标准的、开放的、通用的协议和接口，提供良好的服务质量（QoS）保证，以实现动态的、多机构虚拟组织中的协同资源共享与问题求解。具体研究内容是：分布、异构、大规模、多组织的网络计算环境下的资源管理与任务调度的模型、机制与策略；网络计算环境的性能保证与QoS控制的模型、算法；网络计算环境的系统性能评价模型与分析方法。 　　2）面上项目（拟资助如下研究方向，平均强度30万元/项） 　　　（1）网络计算模型 　　　　网络计算环境主要体现在虚拟组织、资源的异构、分布、动态、演化特性以及共享模式、协同方式的变化上。为此，需要研究和建立网络计算的信息模型、海量信息系统模型、分布式计算模型、协议模型、经济模型、时空模型等，对网络信息资源进行有效的建模与表示。 　　　（2）网络计算环境下的协同工作理论与机制 　　　　建立一套适应网络计算环境的协同工作的理论，提出适应协同工作的行为主体的构造方法，构建网络计算的协同工作模型，包括资源共享的协同性模型、问题解决的协同性模型，以及网络计算环境下的工作流模型等，并提出行为主体通信语言和协议，实现跨平台资源的透明互操作，通过互连、组合和协作，解决用户需要解决的科学问题。 　　　（3）网络计算环境下的可信自治域计