Innspill til nytt IKT-program i Norges forskningsråd

Innspill til nytt IKT-program i Norges forskningsråd Fra Institutt for informatikk, Universitetet i Oslo, Oslo, 15. mai 2012. Institutt for informatikk ved Universitetet i Oslo har, med vekt på forskning og utdanning, gjennom de siste årene gitt en rekke innspill til myndighetene om IKTfagets utvikling og betydning for samfunnsutviklingen. Disse innspillene har først og fremst vært rettet mot Regjeringens arbeid med Digital Agenda for Norge (DAN) 1, som er varslet skal komme før sommeren 2012, og arbeidet med en nasjonal strategi for IKT-forskningen som er varsel høsten 2012. I våre tidligere innspill har Institutt for informatikk også gitt uttrykk for hvordan et nytt IKT-program i Norges forskningsråd bør utformes. Første seksjon i dette notatet er en ytterligere presisering av hva Institutt for informatikk mener bør vektlegges i utformingen av et nytt IKT-program i Norges forskningsråd, herunder noen overordnede prioriteringer som vil sikre robust kompetanseutvikling og nødvendig kapasitetsbygging på et område av særlig stor betydning for samfunnsutviklingen. I andre seksjon skisserer vi noen forskningstema innenfor IKT-feltet som vil være viktige i årene som kommer. I tredje seksjon av notatet gjentar vi noen hovedargumenter fra tidligere innspill om behovet for økt satsing på forskning og utdanning innen IKT-området. I vårt arbeid med dette innspillet har vi vært gjennom Digital Agenda for Europa 2 (DAE) da vi forventer at Digital Agenda for Norge (DAN) i stor utstrekning vil speile den europeiske agendaen. DAE inneholder omfattende dokumentasjon om IKT-fagets store betydning for samfunnsutviklingen og vektlegger IKT-forskning og -utdanning som avgjørende for europeisk konkurransekraft og bærekraftig samfunnsutvikling i Europa. I DAE vektlegges tema som standardisering og digital samhandling (interoperabilitet), sikkerhet og sårbarhet, den enorme veksten i produksjon av data og utfordringene knyttet til å håndering av dette ( big data ), befolkningens og virksomheters tilgang til den digitale arena (bredbåndsutviklingen), IKT-feltets betydning for konkurransekraft, innovasjon og grønn vekst, IKT-feltets betydning for utvikling av offentlig tjenester med særlig vekt på helse og omsorg, utviklingen av de digitale markedsplasser, betydningen av å gi morgendagens arbeidskraft en god IKT-skolering, og IKT-forskning som drivkraft i utviklingen i Europa. 1 Digital Agenda for Norge, http://www.regjeringen.no/nb/dep/fad/kampanjer/dan.html?id=675818 2 Digital Agenda for Europe, http://ec.europa.eu/information_society/digital- agenda/index_en.htm 1

Mye av innholdet i DAE finner vi også igjen i de foreløpige planene for Horizon 2020 (EUs neste rammeprogram for forskning) 3. Regjerings digitaliseringsprogram 4 ( På nett med innbyggerne ), som ble lagt frem i April 2012, har også bidratt til å forme deler av dette innspillet. Her vil vi særlig peke på den kompleksitet som ligger i utvikling og bruk av store distribuerte IKT-systemer for bruk i forvaltningen og for hele befolkningen, og utfordringene knyttet til håndteringen av de enorme datamengdene som må tilrettelegges og struktureres for denne type formål. Institutt for informatikk har foreslått at Fornyings- og Administrasjonsdepartementet (FAD) etablerer et følgeforskningsprogram (alt. vitenskapelig råd) som skal følge implementeringer og utviklingen av Regjeringens digitaliseringsprogram. I dette innspillet setter vi fokus på behovet for forskning i bredden av IKT-faget, inkludert viktig IKT-forskning i skjæringsfeltet med andre fagområder og disipliner. Vi vil imidlertid understreke at dette dokumentet ikke er ment å være uttømmende i forhold til IKT-fagets mange spesialiteter og begreper. Dette innspillet er videre koordinert med et eget innspill fra UiO om IKT-forskning i skjæringsfeltet mellom informatikk og utvalgte fagområder innen samfunnsvitenskap og humaniora. 1. Innretning av nytt forskningsprogram Institutt for informatikk anbefaler at Norges forskningsråd etablere et forskningsprogram (etter VERDIKT) med følgende innretning: Programmet må ha fokus på utvikling av forskningsmiljøer som produserer vitenskap på høyt internasjonalt nivå i hele bredden av IKT-faget 5. IKT er allestedsnærværende og en muliggjørende teknologi som bidrar til utvikling på alle samfunnsområder. Tverrvitenskapelig IKT-forskning 6 er en viktig del av et nytt forskningsprogram, men innretningen må være slik at utvikling av generisk IKT-kompetanse får høy prioritet. Utviklingen og mulighetene innenfor alle samfunnsområder avhenger av fagutviklingen i bredden av IKTfaget og solid kapasitetsbygging innenfor de generiske delene av IKT-faget. 3 Horizon 2020, http://ec.europa.eu/research/horizon2020/index_en.cfm 4 Regjeringens digitaliseringsprogram På nett med innbyggerne, http://www.regjeringen.no/nb/dep/fad/kampanjer/dan/pa- nett- med- innbygerne.html?id=677791 5 IKT-faget er læren om hvordan datasystemer konstrueres og brukes. IKT-faget er i utgangspunktet et teknologisk fag, men også et fag som i løpet av de siste 20-30 årene har utviklet seg mye i skjæringsfeltet med andre fagområder i hele bredden av den vitenskapelige fagflora. Institutt for informatikk er derfor opptatt av at IKT-faget gis en åpen og inkluderende definisjon. 6 Tverrvitenskapelig IKT-forskning er forskning i skjæringsfeltet med andre fagområder der bruk og videreutvikling av teorier, metoder og verktøy i IKT-faget utgjør en signifikant del av aktiviteten. Tilnærminger til dette skjæringsfeltet skjer både fra tradisjonelle IKT-miljøer og fra andre fagområder. De siste årene har det vært en særlig vekst i aktivitetene i skjæringsfeltet med livsvitenskapene (biologi og medisin), energi- og materialforskning, samt en rekke fagområder innen samfunnsvitenskap og humaniora. 2

Programmet må finne en god balanse mellom o å bidra til å gjøre norske grunnforskningsmiljøer mer konkurransedyktig i EU (Horizon 2020), o legge til rette for grunnleggende forskningsinnsats på områder der norsk næringsliv har særlig gode forutsetninger for å lykkes, og o utvikle forskningsmiljøer som adresserer områder der offentlig forvaltning har særlig store utfordringer. For å sikre norsk deltagelse i internasjonale samarbeidskonstellasjoner med de beste i verden er det viktig at programmet prioritere utvikling av robuste høykvalitets forskningsmiljøer i Norge. I dette bildet må programmet finne en god balanse mellom store prosjekter som i all hovedsak vil måtte gjennomføres i store og robuste forskningsmiljøer og mindre prosjekter som fortrinnsvis øremerkes yngre talenter. En stor og fundamental oppgave er å se utdanning og forskning i sammenheng og systematisk prioritere forskning som understøtter utdanning der etterspørselen etter kompetanse er og forventes å være særlig høy. Utnyttelse av potensialet som ligger i fortsatt utvikling og bruk av avanserte IKT- løsninger for å realisere fremtidens kunnskapssamfunn er kritisk avhengig av at vi greier å utvikle tilstrekkelig IKT- kompetanse hos nyutdannede mennesker, dvs. nok tilgjengelig menneskelig kapasitet til å betjene alle samfunnsområder som trenger denne IKT- kompetansen. Den samfunnsmessige merverdi som ligger i at forskningsprosjekter utføres i miljøer med et stort antall studenter er derfor meget stor. Undersøkelser, bl.a. ved Institutt for informatikk, viser at innovasjons- takten hos nyutdannede studenter med en forskningsbasert utdanning er svært høy og betydelig høyere enn tidligere antatt. Et nytt forsknings- program på IKT- området må derfor, i større grad en tidligere satsinger, være innrettet mot IKT- forskning som direkte understøtter høyere utdanning på bachelor- og masternivå. Det er også grunn hevde at økt satsing på forskning som er nært knyttet til utdanning over tid vil bidra til økt rekruttering til IKT. Det siste er særlig viktig fordi etterspørselen etter mennesker med IKT- kompetanse er svært høy og forventes å være svært høy i årene som kommer. Institutt for informatikk foreslår at et nytt IKT- program i Norges forskningsråd gis en årlig ramme på 200 mill. kroner (en økning på 70 mill. kroner i forhold til VERDIKT) og en varighet på 10 år. Videre er det viktig å øke grunnforskningskomponenten i Forskningsrådets samlede støtte til forskning og utvikling innen IKT- området, både i et nytt IKT- program og innenfor andre virkemidler (f.eks. FRIPROG som har bemerkelsesverdig få IKT- prosjekter i sin portefølje sett i forhold til fagets viktighet og størrelse). En vedvarende diskusjon er om denne type forskningsprogrammer skal spisses mot utvalgte tema eller ha en åpen form og favne bredden, i dette tilfelle bredden av IKT- 3

faget. Institutt for informatikk mener, primært på grunn av IKT-fagets brede nedslagsfelt i samfunnet, at Norge må satse på utvikling av høykvalitets forskningsmiljøer i bredden av faget. Selv om Institutt for informatikk mener at et nytt forskningsprogram innen IKT må åpne for søknader i hele bredden av IKT-faget vil vi allikevel trekke frem noen tema som vi oppfatter som særlig viktig i årene som kommer, se neste seksjon. 2. Viktige tema for et nytt forskningsprogram I denne seksjonen har vi satt opp en liste med tema der IKT-forskning, enten i sin helhet eller i samhandling med andre fagområder spiller en vesentlig rolle. Listen er ikke prioritert, flere av temaene er overlappende, flere av temaene har gjensidig nytteverdi, og alle temaene vil i en eller annen form være knyttet til anvendelser som vi kan finne på tilnærmet alle samfunnsområder: Kommunikasjonsteknologi med vekt på utvikling av stabile kommunikasjonsløsninger og heterogen trådløs kommunikasjon er vesentlig forskningstema i utviklingen av fremtidens digitale infrastruktur(er). Standardisering og digital samhandling (interoperabilitet) er viktig i hele bredden av samfunnet, fra realisering av Regjeringens digitaliseringsplan til Internett som markedsplass. Innhenting, prosessering, lagring, visualisering/bruk (håndtering) av særlig store datamengder ( big data ) anses i dag for å være en av samfunnets aller største utfordringer knyttet til IKT-utviklingen. Smarte omgivelser vil i stadig større utstrekning bli etablert i offentlige og private rom. Dette involverer aspekter fra utvikling av energi-effektiv mikro- /nanoelektronikk (sensorer og aktuatorer) til utvikling av infrastrukturelle løsninger, sikkerhet, datahåndtering og nye innbakte brukergrensesnitt. IKTbaserte løsninger for smart grønn energiomsetning (produksjon, distribusjon og forbruk) er et voksende forskningsområde. Bedret og mer fleksibel informasjonstilgang ( Information Access Technology), herunder strukturering av store datamengder, metoder for søk og dataanalyse, språkteknologiske løsninger (tale og tekst), systemstøtte for multimediale data, lokasjonsbaserte tjenester, osv. Utvikling av energieffektive IKT-løsninger, inkludert utvikling av grønne datasenterløsninger, lav-effekt mikro-/nanoelektronikksystemer og energieffektive strategier for lagring av store datamengder. Utvikling av store heterogene IKT-systemer, herunder sikkerhet, robust kommunikasjon, og kostnadseffektiv programvare- og systemutvikling ( software engineering ). 4

IT sikkerhet, informasjonssikkerhet, sårbarhet og sikring av IKT- systemer, herunder modellering, simulering og analyse av totale systemløsninger. Kvalitetssikring av heterogene, trådløse, innbakte, distribuerte, tjeneste- orienterte, åpne, allestedsnærværende og rekonfigurerbare systemer. Kvalitet av programvare er helt nødvendig for at det moderne samfunn skal fungere tilfredsstillende. IKT i helse og medisin er et vekstområde med stor potensial og stor betydning for velferdssamfunnets videre utvikling. Dette gjelder alt fra bruk av IKT i medisinsk forskning, utvikling av medisinsk teknisk utstyr og organisering av helsetjenester i og utenfor sykehus og andre institusjoner. Bedre utnyttelse av flerkjerneteknologi og reengineering av eksisterende systemer til plattformer basert på flerkjerneteknologi er og vil være en stor oppgave i årene som kommer. Dette fordrer kunnskapsutvikling knyttet til design og programmering av parallelle systemer. Utvikling av autonome og selvkonfigurerende systemer for oppnå økt fleksibilitet, økt adaptivitet og bedre samfunnets evne til kontinuerlig å kunne foreta nødvendige endringer av IKT-systemer. Roboter, herunder lærende systemer (maskinlæring), vil i fremtiden utføre stadig flere industrielle, offentlige og private oppgaver. Tingenes internett ( internett of things ), dvs. at alt som naturlig kan kobles til den globale digital infrastruktur kobles til denne infrastrukturen, fordrer grundig forståelse og nye metoder for kommunikasjon, systemutvikling, datahåndtering, sikkerhet og kontroll. Beregningsorientert informatikk/matematikk, strukturert representasjon av store datamengder, visualisering, signal- og bildeanalyse, samt utvikling av beregningsorientert programvare og datamodeller for utvalgte problemstillinger er områder av stor samfunnsmessig og vitenskapelig betydning 7. Utvikling av parallelle beregningsalgoritmer og utnyttelse av ressurser for tungregning og lagring av store mengder vitenskapelig data ( High performance computing and data storage ) står sentralt. Kompleksitet ved innføring og bruk av store distribuerte IKT-systemer som i tillegg til teknologiske komponenter omfatter sosiale og organisatoriske faktorer som arbeidspraksis, organisasjon, samhandling med menneskelige ressurser og politikk. 7 Denne forskningsaktiviteten drives også i nær samhandling med de fleste naturvitenskapelige domenefag, medisin og økonomi. De neste årene forventes en særlig vekst i IKT- forskning i skjæringsfeltet med livsvitenskapene og i forhold til energi- og materialforskning. 5

Kunnskap om effekter og bivirkninger av IKT-løsninger for individ og samfunn, herunder økt forståelse for bruk og bruksopplevelser som i sin tur gir grunnlag for nødvendige endringer og utvikling av alternative løsninger. Universell utforming står sentralt. Det samme gjør utviklingen og bruk av sosiale medier og nye former for mellommenneskelig kommunikasjon. Digital kompetanse og digital forståelse som understøtter og endrer bruken og utviklingen av IKT-løsninger innen områder som escience, ehealth, egovernment, samt IKT-basert utvikling i fattige land (ICT4D 8 ). Digital kompetanse og digital forståelse til hele befolkningen, herunder adressere utfordringer knyttet til hvordan IKT læres i skolen og hvordan sikre total deltagelse i et gjennomdigitalisert samfunn. Digitalt innhold, inkludert forvaltning og bruk av (offentlig) digitalt materiale for økt konkurransekraft (verdiskaping, innovasjon). Institutt for informatikk mener at et nytt IKT-program må satse på bredde og derfor minst åpne for søknader i den bredden av tema vi her har skissert. Vi vil også peke på at samfunnet er i konstant og rask endring, ikke minst på grunn av IKT-utviklingen, noe som medfører at en nytt 10-årig forskningsprogram ikke må legge føringer i dag som hindrer at nye, og per i dag ukjente, IKT-utfordringer fanges opp av programmet. Institutt for informatikk forventer videre at konkrete søknader til et nytt forskningsprogram i stor utstrekning vil komme på tvers av de tema som vi har listet og i så måte representere et samspill mellom ulike deler av faget. 3. Hvorfor prioritere IKT-forskning? Norge trenger en betydelig opptrapping av den grunnleggende og langsiktige forskningsinnsatsen innen IKT-området. I det følgende gir vi en oppsummering av noen av hovedargumentene for hvorfor Norge må satse mer på IKT-forskning? Et gjennomdigitalisert samfunn; Et verdensomspennende Internett gir oss informasjon på sekundet, mennesker og ting kobles sammen i et omfang vi aldri før har sett, og nye og bedre informasjonssystemer lanseres hver eneste dag. Hundrevis av datamaskiner med tilhørende systemer hjelper oss i hverdagen enten vi er hjemme, sitter i bilen, er på jobb eller gjør noe helt annet. Datasystemene er overalt, og vi er alltid på. Den digitale revolusjon er gjennomført! IKT skaper hele tiden nye produkter, behov og markeder som ikke eksisterte tidligere og som svært ofte ikke var planlagt som et konkret utfall av teknologiutviklingen. Produksjon av varer og tjenester effektiviseres gjennom bruk av IKT. Omsetning og distribusjon av varer og tjenester skjer i større og større grad ved hjelp av digitale hjelpemidler. Velferdsstaten bygger sin virksomhet på informasjonssystemer som utfører viktige oppgaver, og kommuniserer direkte med landets borgere. Regjeringen 8 Information and Communication Technology for Development, se for eksempel http://www.ict4d.org.uk/ 6

har nylig lansert sin plan for fulldigitalisering av det offentlige Norge og offentlige etaters kommunikasjon med landets borgere. Det digitale økosystem er og vil være navet i samfunnsutviklingen. Vi er et nytt Norge et digitalisert Norge! Utviklingen fortsetter og endringen de neste 10 årene blir om mulig enda større enn endringene de siste 10 årene. Datamaskinene blir fortsatt raskere, datamaskinene blir fortsatt mindre, datamaskinene blir fortsatt billigere, datamaskinene blir fortsatt flinkere til å kommunisere og det blir stadig flere datamaskiner. Denne situasjonen skaper mange nye muligheter, men den gir oss også noen viktige utfordringen. Vår innsats må handle om hva som skal til for å utnytte og gripe de nye mulighetene, og hvordan håndtere de viktigste industrielle og samfunnsmessige utfordringene som oppstår i en verden som er og vil være totalt avhengig av at IKT-systemer fungerer slik de skal. Selv om vi vet mye om teknologiutviklingen er det vanskelig å spå hvordan den digitale hverdagen blir om 10 år, men en ting er sikkert; den blir ganske annerledes enn i dag! IKT-basert innovasjon og et stort og voksende IKT-næringsliv; I følge offisielle tall fra Statistisk sentralbyrå omsatte norsk IKT-næring i 2009 for 192 milliarder kroner og var med det nummer tre i omsetning etter samlingen av tradisjonell industri og olje- og gassnæringen. Omsetningen i IKT-næringen i 2011 er anslått til 212 milliarder. (Disse tallene inneholder ikke IKT-bedrifter som primært lever av produksjon av digitalt innhold, f.eks. bedrifter i mediebransjen.) Det rapporteres også om betydelig vekst i eksporten av IKT-produkter og IKT-løsninger. Denne industrien etterspør i stadig større omfang forskning og kompetanseutvikling på høyt internasjonalt nivå. I tillegg kommer etterspørselen etter forskning og kompetanseutvikling i alle andre næringer og i offentlig forvaltning, som er minst like stor som etterspørselen i den delen av næringslivet som kategoriseres under IKT. Innovasjonspotensialet innen IKT er stort og tilnærmet alle innovasjoner i dagens samfunn inneholder IKT i en eller annen form. Vår avhengighet av den digitale infrastruktur og vel fungerende og sikre IKTløsninger; Samfunnets samlede infrastrukturer, ikke bare den digitale kommunikasjonsinfrastrukturen, er totalt avhengig av vel fungerende IKT-løsninger og høy kompetanse innen IKT-området. Disse infrastrukturene med tilhørende IKTløsninger er allestedsnærværende og trenger kompetanse i bredden av IKT-faget. Norge må (som de fleste andre land) satse på kompetanseutvikling knyttet til det å forstå og løse opp i den kompleksitet som ligger i utvikling og bruk av moderne IKTløsninger som opererer i store (globale) infrastrukturer. Det må derfor legges til rette for mer grunnleggende langsiktig forskning innrettet mot utvikling av fremtidens (robuste) digitale infrastrukturer med tilhørende sikre og vel fungerende IKTløsninger. Gjennom etablering av et stort og bredt anlagt IKT-program i Norges forskningsråd vil Norge kunne etablere store felles satsinger på viktige IKTproblemstillinger. Viktige tema er presentert i seksjon 2. Underskudd på IKT-kompetanse i samfunnet; Norge har, i motsetning til de fleste land det er naturlig å sammenligne oss med, opplevd en vedvarende lav prioritering av forskning og utdanning innen IKT-området i forhold til samfunnets etterspørsel etter IKT-kompetanse, særlig gjelder dette forskning som understøtter utdanning i 7

kjernen av IKT-faget og innen utvalgte tverrfaglige områder der IKT utgjør en vesentlig komponent for vitenskapelig fremskritt og økt produktivitet i samfunnet. Resultatet er at Norge i dag har et betydelig underskudd på IKT-kompetanse en underskudd som særlig rammer offentlig sektor som stor kjøper og bruker av IKTsystemer. Dette kan bare løses ved en betydelig økning i satsingen på IKT-forskning og utdanning i årene som kommer. 8