Citizen Science: Μια πλατφόρμα για μη επαγγελματίες

Μια πλημμύρα από διαφορετικά ανυπόκτητα δεδομένα και μια αναγέννηση εξελιγμένων εργαλείων συνεργασίας εξασφάλισε ότι τα επιτεύγματα και οι δυνατότητες της επιστήμης των πολιτών έγιναν πρωτοσέλιδα το 2014. Τον Φεβρουάριο, στην ετήσια συνάντηση της Αμερικανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης, ο σχηματισμός της Επιστήμης του Πολίτη Ανακοινώθηκε η ένωση. Τον Μάρτιο μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης ζήτησε τη βοήθεια πολιτών επιστημόνων για τη διεξαγωγή προσομοιώσεων κλίματος στους προσωπικούς τους υπολογιστές σε μια προσπάθεια να διακρίνουν τους δεσμούς μεταξύ της κλιματικής αλλαγής και της καταγραφής ρεκόρ 2013-14 στο Ηνωμένο Βασίλειο. Τον Απρίλιο μικρόβια που συλλέχθηκαν από πολίτες επιστήμονες στάλθηκαν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό για να ελέγξουν την ανάπτυξή τους στη μικροβαρύτητα. Ένα πρόγραμμα που ξεκίνησε τον Μάιο ενθάρρυνε τους περίεργους ανθρώπους να συνδέσουν αναμεταδότες GPS στις υπαίθριες γάτες τους, ώστε να μπορούν να μελετηθούν οι κινήσεις τους και να μετρηθούν οι επιπτώσεις τους στο περιβάλλον και τον Αύγουστο ένα αυστραλιανό πρόγραμμα κάλεσε εθελοντές να βοηθήσουν να καθαρίσουν τα ψηφιακά ημερολόγια πλοίων από τα τέλη του 19ου. και τον 20ο αιώνα για παρατηρήσεις σχετικά με τον καιρό που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη δημιουργία μακροπρόθεσμων κλιματολογικών προτύπων.

• 

  

• 

Οι μη επαγγελματίες επιστήμονες όλων των εμπειριών και των επιπέδων ενδιαφέροντος προσελκύονταν όλο και περισσότερο στις πρωτοβουλίες των πολιτών για την επιστήμη με την ευκαιρία να εφαρμόσουν δεξιότητες και ταλέντα (που διαφορετικά θα ήταν προκλητικά) προς την επίτευξη ενός μεγαλύτερου στόχου. Αν και οι επαγγελματίες επιστήμονες και οι αντίστοιχοι πολίτες τους συνέχισαν να διερευνούν και να συζητούν τα πλεονεκτήματα του να επιτρέπεται σε άτομα χωρίς επαγγελματική κατάρτιση να συλλέγουν δεδομένα, υπήρχε γενική συμφωνία ότι το κοινό ήταν ένας ισχυρός πόρος που δεν είχε ακόμη αξιοποιηθεί πλήρως. Η ικανότητα κατανεμημένης εργασίας σε έργα που θα μπορούσαν διαφορετικά να χρειάζονταν χρόνια επιστήμονες αποδείχθηκε από τις εκατοντάδες χιλιάδες κλικ που συγκεντρώθηκαν από έργα φωτογραφικής αναγνώρισης που προσπάθησαν να ταξινομήσουν τους γαλαξίες σε εικόνες που έχουν ληφθεί από διαστημικά τηλεσκόπια και να τεκμηριώσουν τα είδη ζώων που έχουν παγώσει σε αμέτρητες λήψεις από κάμερες λήψης κίνησης που τοποθετούνται στην πεδιάδα Serengeti στην Τανζανία. Ακόμη και καθήκοντα που απαιτούσαν τόσο μικρή επένδυση όσο το κλικ ενός ποντικιού θα μπορούσαν να συμβάλουν στο σώμα των επιστημονικών γνώσεων.

Ορισμός της επιστήμης των πολιτών.

Το φάσμα των έργων και των πρωτοβουλιών που εμπίπτουν στην ομπρέλα της επιστήμης των πολιτών - ονομάζεται επίσης δημόσια συμμετοχή στην επιστημονική έρευνα (PPSR) - είναι ευρύ και κατά συνέπεια υπάρχει συζήτηση γύρω από έναν επίσημο ορισμό. Ο όρος εννοείται γενικά για να περιγράψει τη συλλογή και / ή την ανάλυση δεδομένων από μη επιστημονικούς. Μεταξύ των παραγόντων που επηρεάζουν τις βελτιώσεις αυτού του ορισμού είναι η εμπειρογνωμοσύνη και τα κίνητρα των συμμετεχόντων. Ένας πολίτης επιστήμονας μπορεί να είναι οποιοσδήποτε από έναν ενδιαφερόμενο εθελοντή που δειγματίζει την τοπική ποιότητα του νερού αρκετές φορές το χρόνο σε έναν ειδικό μακροχρόνιο παρατηρητή πουλιών που καταγράφει σχολαστικά δεδομένα για τους τοπικούς πληθυσμούς των πτηνών. Υπάρχει λοιπόν μεγάλη ποικιλία στο επίπεδο δεξιοτήτων και στα κίνητρα μεταξύ των πολιτών επιστημόνων. Τα κίνητρα κάποιου που ενδιαφέρεται για την τοπική ποιότητα του νερού είναι απαιτητικά και το σύνολο δεξιοτήτων αποκτά διακριτό, ενώ ένας μπύρας μπορεί να παρακινείται κυρίως από ευχαρίστηση και έτσι έχει αποκτήσει ένα ευρύ σύνολο δεξιοτήτων σχεδόν ισοδύναμο με αυτό ενός επαγγελματία επιστήμονα.

Μια έκθεση του 2009 που εκδόθηκε από το Κέντρο για την Προώθηση της Άτυπης Επιστήμης Εκπαίδευσης (CAISE) ισχυρίστηκε ότι τα μοντέλα της επιστήμης των πολιτών μπορούν να θεωρηθούν ως συνεισφέροντα, συνεργατικά ή συνεργαζόμενα. Τα μοντέλα συνεργατών ζητούν κυρίως δεδομένα από λαϊκούς, ενώ τα συνεργατικά μοντέλα μπορούν να ζητούν ανάλυση και ανάπτυξη πειραματικών ιδεών. Τα μοντέλα Cocreated ξεκινούν από λαϊκούς που ζητούν συμβουλές για πειραματικά σχέδια και εκτέλεση από επαγγελματίες επιστήμονες. Ένα τέταρτο μοντέλο που αποκτά αυξανόμενη πρόσφυση είναι ο σχεδιασμός και η αυτοδιαχείριση ιατρικών δοκιμών, συνήθως χρησιμοποιώντας προ-εγκεκριμένα συμπληρώματα ή φάρμακα, από τους ίδιους τους ασθενείς, οι οποίοι μπορεί να είναι απρόθυμοι να υπομείνουν την αργή πρόοδο της έρευνας σε σπάνιες καταστάσεις. Αν και ορισμένες τέτοιες δοκιμές έχουν διεξαχθεί με αυστηρότητα και έχουν υποβληθεί σε αξιολόγηση από ομοτίμους, οι επαγγελματίες του ιατρικού τομέα παραμένουν δύσπιστοι για το μέγεθος των δειγμάτων και τις δεξιότητες αναφοράς δεδομένων. Έργα όπως το That My Data !, που ιδρύθηκαν το 2011, επιτυγχάνουν ένα ευτυχισμένο μέσο με το οποίο οι ασθενείς δίνουν ελεύθερα στους επιστήμονες πρόσβαση στα γενετικά τους δεδομένα σε αντάλλαγμα για πρόσβαση σε οποιαδήποτε ερευνητικά συμπεράσματα που βασίζονται σε αυτά.

Πρόσφατες εξελίξεις.

Το Διαδίκτυο έχει καταλύσει ένα βασικό εύρος στη συμμετοχή και την καινοτομία τις τελευταίες δύο δεκαετίες των επιστημονικών προσπαθειών των πολιτών. Μακροχρόνια προγράμματα όπως το Christmas Bird Count (διευθύνεται από την Εθνική Εταιρεία Audubon) και το Great Backyard Bird Count (διαχειρίζεται το Cornell Lab of Ornithology μαζί με το Audubon Society) κυκλοφόρησαν στο διαδίκτυο στα τέλη της δεκαετίας του 1990. Τα προγράμματα του Cornell ειδικότερα έγιναν μοντέλο. Τα διάφορα προγράμματα παρακολούθησης πουλιών έχουν προσελκύσει περισσότερους από 200.000 συμμετέχοντες, που εκτιμάται ότι είναι μόνο ένα μικρό κλάσμα των εκατομμυρίων πτηνών των οποίων οι παρατηρήσεις θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν.

Το 1999, το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϋ, ξεκίνησε το έργο-ορόσημο. Η SETI - Αναζήτηση Εξωγήινης Νοημοσύνης - χρησιμοποίησε τους υπολογιστές ιδιωτών πολιτών στην ανάλυση χιλιάδων σημάτων από ραδιοτηλεσκόπια για ενδείξεις εξωγήινης επικοινωνίας. Το Berkeley κυκλοφόρησε το λογισμικό πλατφόρμας, το Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC), το 2002. Έκτοτε, έχει προσαρμοστεί για περισσότερα από 60 διαφορετικά έργα με περίπου δύο εκατομμύρια χρήστες.

Άλλα διαδικτυακά έργα βασίστηκαν στις γνωστικές ικανότητες των πολιτών επιστημόνων. Ένα τέτοιο έργο ήταν, το οποίο αφορούσε τους χρήστες στον εντοπισμό των μικροσκοπικών σηράγγων που δημιουργήθηκαν από διαστρικές σκόνες σε διατομές από ένα μπλοκ ενός υλικού που είναι γνωστό ως αερογέλη που ήταν μέρος του ωφέλιμου φορτίου που ξεκίνησε με την αποστολή NASA Discovery του 1999. Το έργο, το οποίο ξεκίνησε το 2006, προσέλκυσε ένα ειδικό στελέχη χρηστών που βυθίστηκαν στην ανάλυση των κρυφών κοκκωδών φωτογραφιών. Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης σημείωσαν ότι η επιτυχία και το 2007 ξεκίνησε το Galaxy Zoo, το οποίο ζήτησε από τους συμμετέχοντες να ταξινομήσουν τις εικόνες των γαλαξιών ως σπειροειδείς, ελλειπτικές ή συγχωνευμένες. Οι εκατοντάδες χιλιάδες διαδικτυακοί συμμετέχοντες του έργου συνέχισαν να ταξινομούν περισσότερους από ένα εκατομμύριο γαλαξίες και να δημιουργούν δεδομένα που χρησιμοποιούνται σε αρκετές δωδεκάδες ερευνητικές εργασίες. Ο ζωολογικός κήπος του Γαλαξία γεννήθηκε ένα ολόκληρο οικοσύστημα με παρόμοια δομημένα έργα, γνωστά ως Zooniverse.

Το 2007 το Cornell Lab of Ornithology έλαβε χρηματοδότηση από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών (NSF) για τη διοργάνωση ενός συνεδρίου για την ανάπτυξη ενός Citizen Science Toolkit, μια σειρά ψηφιακών πόρων και εργαλείων που θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν οι επιστήμονες των πολιτών για να ξεκινήσουν τα δικά τους έργα και να συνδεθούν με παρόμοια ενδιαφερόμενα Ανθρωποι. Εκείνη τη χρονιά, το NSF βοήθησε επίσης στην ίδρυση του CAISE. Τον Αύγουστο του 2012, η ​​Οικολογική Εταιρεία της Αμερικής είχε το πρώτο της συνέδριο αφιερωμένο στην επιστήμη των πολιτών.

Η έλευση των smartphone επέτρεψε στους χρήστες να αναπτύξουν τεχνολογία που αναπτύχθηκε το 1996 για να παρακολουθούν ρινόκερους στη Νότια Αφρική και να παρακολουθούν τα πάντα, από φρύνους έως φάλαινες, σε πραγματικό χρόνο. Αυτό το δωρεάν λογισμικό, το CyberTracker, μπορεί να αναπτυχθεί και για άλλους σκοπούς: έχει επίσης χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση περιστατικών εγκλήματος.

Μια σύντομη ιστορία.

Η επιστήμη των πολιτών δεν είναι νέο φαινόμενο. Μέχρι το τελευταίο μισό του 19ου αιώνα, η επιστήμη ήταν σε μεγάλο βαθμό αιφνιδιαστική επιδίωξη ή με καθαρά πρακτικά αποτελέσματα, όπως η παρακολούθηση των χρόνων συγκομιδής. Τα δεδομένα και τα δείγματα που συλλέχθηκαν από ερασιτέχνες λάτρεις της φύσης ήταν ανεκτίμητα για τον Σουηδό βοτανολόγο Κάρολο Λινναίο και τον Βρετανό φυσιολάτρη Τσαρλν Ντάργουιν, οι οποίοι, οι ίδιοι αυτοδίδακτοι επιστήμονες, και οι δύο καλλιεργούσαν μεγάλα δίκτυα μη επαγγελματιών που θα έστελναν μαζί υλικό για την έρευνά τους.

Ορισμένα σύνολα δεδομένων κυμαίνονται για εκτεταμένες χρονικές περιόδους και παρέμειναν σχετικά. Τα αρχεία των χρόνων άνθισης της κερασιάς που διατηρούν οι ιαπωνικοί δικαστές, ήδη από τον 11ο αιώνα, επιτρέπουν την ανάλυση παράλληλα με τα σύγχρονα δεδομένα για τον καθορισμό προτύπων κλιματικής αλλαγής και των συνεπειών της. Ακόμα και μικρότερα σύνολα δεδομένων, όπως οι ηχογραφήσεις των ωρών βλάστησης και των ανθών (1851–58) από τον Αμερικανό φυσιοδίφη Henry David Thoreau στο Concord της Μασαχουσέτης, έχουν διορθωθεί μαζί με άλλους δίσκους για να δημιουργήσουν παρεκβολές της αλλαγής με την πάροδο του χρόνου. Ένα πρόγραμμα παρακολούθησης της μετανάστευσης των πτηνών που ιδρύθηκε το 1881 υιοθετήθηκε από το Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ τέσσερα χρόνια αργότερα και συνέχισε να λειτουργεί μέχρι το 1970. Οι χιλιάδες αρχεία του Προγράμματος Φαινολογίας πουλιών της Βόρειας Αμερικής βρίσκονται σε διαδικασία ψηφιοποίησης και μεταγραφής από εθελοντές.

Αν και η αύξηση της χρηματοδότησης των επιστημονικών προγραμμάτων στα πανεπιστήμια στα τέλη του 19ου αιώνα οδήγησε στην αύξηση της επαγγελματικοποίησης και της τυποποίησης της επιστήμης, η επιστήμη των πολιτών ποτέ δεν ήταν πραγματικά. Η χρηματοδότηση παρέμεινε περιορισμένη και η αξία των συνεισφορών από τους λαϊκούς χρησίμευσε για την κάλυψη των κενών. Το εργατικό δυναμικό που δημιουργήθηκε από το Christmas Bird Count, το οποίο ξεκίνησε το 1900, για παράδειγμα, δεν μπορούσε να αντισταθμιστεί από τον προϋπολογισμό έρευνας πεδίου κάποιου ορνιθολόγου.

Ανακαλύψεις και προοπτικές.

Η επιστήμη που προέρχεται από το πλήθος αναπτύσσεται καθώς οι αυστηροί οικονομικοί περιορισμοί απαιτούν την εφεύρεση μοντέλων έρευνας χαμηλού κόστους και χωρίς κόστος και όλο και πιο συνδεδεμένοι λαοί συνειδητοποιούν την ικανότητά τους να συμβάλλουν μερικές φορές αβίαστα στο μεγαλύτερο καλό στέλνοντας τις παρατηρήσεις τους ή ακόμη και απλώς εγκατάσταση μιας εφαρμογής σε smartphone. Φαίνεται ότι η τεχνολογία γίνεται πράγματι πιο οργανική καθώς οι άνθρωποι αρχίζουν να χρησιμοποιούν gadget με τρόπους που έχουν πραγματικό αντίκτυπο στο πώς αντιλαμβάνονται και έτσι αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους. Αν και ορισμένοι φοβούνται ότι η κοινωνία έχει χαθεί στον ψηφιακό κόσμο, το γεγονός παραμένει ότι η ψηφιακή τεχνολογία επιτρέπει στους χρήστες να ενισχύσουν την αντίληψή τους για την πραγματικότητα και να διευρύνουν τη γενική γνώση, κοινοποιώντας την με ουσιαστικούς τρόπους.

Τον Ιανουάριο του 2013, ένα 14χρονο αγόρι της Ουκρανίας που παρακολουθούσε πλάνα από τον πυθμένα του ωκεανού στη ζωντανή τροφή του Ocean Network Canada, παρατήρησε μια σφραγίδα ελέφαντα που καταβροχθίζει έναν χαγκόψα σχεδόν 894 μ. (2.933 πόδια) κάτω από την επιφάνεια. Το Great Backyard Bird Count ξεκίνησε το πρώτο του παγκόσμιο γεγονός τον Φεβρουάριο του 2013, με αποτέλεσμα αναφορές χιλιάδων παρατήρησης πουλιών από κάθε ήπειρο. Τον Ιούνιο του 2013, 12 υποστηρικτές της επιστήμης των πολιτών ήταν μεταξύ εκείνων που τιμήθηκαν στο πλαίσιο του Προγράμματος Champions of Change του Λευκού Οίκου.

Η προσπάθεια μιας ομάδας επιστημόνων πολιτών να διοχετεύσει έναν δορυφόρο της NASA εκτός υπηρεσίας και να τον μετακινήσει στην τροχιά της Γης τελικά απέτυχε τον Ιούλιο του 2014 λόγω ενός δυσλειτουργικού συστήματος πρόωσης. Ωστόσο, το έργο, το οποίο προσέλκυσε σημαντική χρηματοδότηση από το πλήθος, ήταν ενδεικτικό μιας νέας εποχής συνεργασίας μεταξύ επαγγελματιών επιστημόνων και των ομολόγων των πολιτών τους. Νωρίτερα μέσα στο έτος, ένας επιστήμονας του κρατικού πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας είχε επαναλάβει επιτυχώς ένα πείραμα που σχεδιάστηκε από έναν πολίτη επιστήμονα για να δοκιμάσει την ανοχή στην αλατότητα των διεισδυτικών λιονταριών. Αυτός ο επιστήμονας πολίτης ήταν στην έκτη τάξη.