Як національна науково-освітня мережа стала інфраструктурою міжнародної інтеграції української науки й одним із ключових ресурсів її повоєнного відродження
Світова наука переживає одну з наймасштабніших трансформацій за свою історію. Якщо ще два десятиліття тому основним місцем наукового пошуку були лабораторія, бібліотека, а також персональний комп’ютер, то сьогодні на допомогу науковцю приходять штучний інтелект, високопродуктивні обчислення, хмарні платформи, великі масиви даних (Big Data), цифрові двійники складних систем і глобальні дослідницькі консорціуми. А наукові відкриття дедалі частіше народжуються не в межах окремої установи чи навіть країни, а в об’єднанні тисяч учених, які живуть і працюють у різних країнах, але в єдиному цифровому середовищі, використовуючи спільні бази даних, суперкомп’ютерні центри, спеціалізовані дослідницькі мережі та інструменти штучного інтелекту.
Україна також є учасником цієї глобальної трансформації. Її інтеграція до Європейського дослідницького простору, участь у міжнародних програмах, розвиток відкритої науки та сучасних цифрових технологій значною мірою спираються на діяльність Асоціації УРАН — Української науково-освітньої телекомунікаційної мережі (Ukrainian Research and Academic Network), яка вже майже три десятиліття забезпечує цифровий зв’язок української науки зі світом. Сьогодні УРАН є не лише високошвидкісною телекомунікаційною інфраструктурою, а й одним із ключових елементів формування цифрової екосистеми української науки, що відкриває нашим ученим доступ до міжнародних дослідницьких мереж, глобальних наукових ресурсів та нових можливостей співпраці. Саме тому історія УРАН є водночас історією поступового входження України до світового наукового простору та формування фундаменту її майбутнього науково-технологічного розвитку.
Коли мережа стає стратегічною інфраструктурою
У сучасному світі великі дослідницькі проєкти, обробка масивів експериментальних даних, дистанційний доступ до суперкомп’ютерів, електронні бібліотеки, хмарні сервіси, міжнародні освітні платформи — вимагають не просто інтернет-зв’язку, а спеціалізованої науково-освітньої цифрової інфраструктури. В Україні — це УРАН.
Сьогодні, коли новітня війна зруйнувала частину освітньої та наукової інфраструктури, значення таких мереж зростає в багато разів. Вони стали не лише інструментом комунікації, а й засобом збереження наукових шкіл, підтримки університетів, інтеграції українських дослідників у міжнародні проєкти та забезпечення безперервності наукового життя.
Як народжувався УРАН
У 1996 році в Україні почалося фактичне формування ініціативи, яка об’єднала провідні університети та найвпливовіші наукові установи країни.
Під час міжнародних конференцій у Києві у квітні-травні 1997 року, за активної участі фахівців із країн Європейської спільноти та НАТО, було розроблено та ухвалено базову концепцію мережі.
Офіційною датою народження Асоціації УРАН можна вважати 20 червня 1997 року, коли за ініціативи — тоді міністра освіти України Михайла Згуровського і першого проректора КПІ Юрія Якименка спільною постановою Президії НАН України та колегії Міністерства освіти України було створено Асоціацію користувачів Української науково-освітньої телекомунікаційної мережі (Ukrainian Research and Academic Network). Її місія від початку була ширшою, ніж тільки надання телекомунікаційних послуг. Створювався національний механізм інтеграції української науки й освіти до європейського та світового інформаційного простору.
Європейська модель розвитку науки вже тоді передбачала існування національних дослідницьких та освітніх мереж — NREN, які б виступали офіційними представниками науково-освітньої спільноти своїх країн у міжнародній цифровій інфраструктурі. Без такої структури Україна не могла повноцінно інтегруватися до пан’європейських мереж.
Від першої спроби до GEANT2
Перші спроби під’єднання української науки до європейської мережі GÉANT, як розповідають ініціатори цієї надзвичайно важливої справи, були невдалими. На початку 2000-х Україна вже мала доступ до європейської наукової мережі через австрійську ACONet.
«Стало очевидним, — наголошує Юрій Якименко , — що для успіху потрібен не просто технічний кабель, а міцна інституційна структура, яка б об’єднала всіх в єдиний національний вектор». Цей шлях був поетапним і вимагав як політичної волі, так і міжнародної дипломатії, зауважує він.
Тож 6 квітня 2006 року в Києві зустрілися керівники 40 державних університетів та представники провідних наукових установ і підписали установчий договір про створення Асоціації користувачів Української науково-освітньої телекомунікаційної мережі (УРАН). Цей крок, додає Юрій Якименко, відкрив нам двері до реального партнерства з ЄС.
А 27 червня 2007 року в Лондоні було підписано угоду про під’єднання мережі УРАН до пан’європейської науково-освітньої мережі GEANT2. Свій підпис на угоді поставили генеральний директор компанії-оператора Ганс Доббелінг і голова координаційної ради Асоціації УРАН професор Юрій Якименко. Мережу УРАН було офіційно визнано національним представником України у загальноєвропейській мережі для досліджень й освіти, і надано асоційований статус у GÉANT.
З тих пір українські університети та науково-дослідні інститути дістали доступ до електронних бібліотек, баз даних, інформаційних ресурсів, віддалених центрів суперкомп’ютерних обчислень, систем дистанційного навчання та міжнародних дослідницьких середовищ.
Новим етапом розвитку стало отримання Асоціацією УРАН статусу повноправного члена Європейської науково-освітньої мережі GÉANT у 2021 році. Це визнання закріпило за Україною місце серед 40 провідних держав Європи, які визначають розвиток сучасного науково-освітнього IT-простору континенту.
УРАН як «єдине вікно» української науки до світу
«Асоціація УРАН була задумана як стратегічне «єдине вікно» для українських науковців у європейський науковий світ, — пояснює Юрій Якименко, — як адміністративний та юридичний представник України, здатний говорити однією мовою з європейськими партнерами». І з цього моменту, зазначає він, від стихійних, розрізнених спроб окремих інститутів долучитися до наукових досліджень європейських структур Україна перейшла до цілісної державної стратегії.
«А новим етапом інтеграції України до європейської мережевої інфраструктури стала участь в європроєктах EaPConnect та EaPConnect2 — це складові європейської програми EU4Digital, спрямованої на інтеграцію науковців та студентів до мережі GÉANT, — розповідає Михайло Згуровський. — У той час було створено високошвидкісні канали Київ — Познань та Київ — Кишинів із пропускною здатністю 40 Гбіт/с кожний і можливістю подальшого масштабування до 100 Гбіт/с. Це вже повноцінна дослідницька магістраль, здатна забезпечувати роботу з великими масивами даних, міжнародними експериментами та розподіленими обчисленнями».
Паралельно з розвитком зовнішніх каналів зв’язку було проведено глибоку, системну реновацію українських центрів обробки даних. Результати виявились вражаючими: продуктивність дата-центрів УРАН зросла вдесятеро. Такий колосальний стрибок обчислювальної потужності у поєднанні з новими каналами передачі даних, призвів і до підвищення ефективності досліджень в Україні.
Яскравим підтвердженням цієї ефективності стала співпраця Національного наукового центру Харківський фізико-технічний інститут з Європейською організацією з ядерних досліджень — CERN. Коли ННЦ ХФТІ під’єднали до LHCONE (глобального високошвидкісного мережевого середовища, створеного для з’єднання обчислювальних центрів Великого адронного колайдера), кількість даних CMS (Content Management System), переданих для оброблення в ХФТІ, зросла вдвічі, а швидкість обміну даними — майже вчетверо.
Від мережі до цифрової екосистеми
З роками Асоціація поступово перетворилася на багатофункціональну цифрову екосистему для української науки й освіти, розповідають мої співрозмовники. Одним з найважливіших сервісів став eduroam — глобальна мережа безпечного Wi-Fi для освітян і науковців, яка дає змогу підключатися до інтернету в університетах та дослідницьких центрах по всьому світу, використовуючи тільки облікові дані свого закладу. Сьогодні ця послуга доступна вже в 35 науково-освітніх закладах України, а загальна кількість точок доступу досягла 220. Важливим фактором, стало також впровадження інноваційної технології geteduroam, що значно спростило процес автентифікації та доступ до мережі для українських та міжнародних науковців.
«Технологічним досягненням, що підтверджує інноваційний статус УРАН, стала реалізація вже нинішнього року такої унікальної послуги як доставлення відображень знімків із супутників групи EUMETSAT через систему EUMETCast Terrestrial, — розповідає голова Ради Асоціації УРАН Юрій Якименко. — Цей сервіс відкриває перед українською наукою та державними службами доступ до критично важливих даних дистанційного зондування Землі в режимі реального часу, що має стратегічне значення для моніторингу довкілля, сільського господарства та безпеки. І це засвідчує, що УРАН не просто підтримує чинні мережі, а й створює нові, унікальні можливості для національного науково-освітнього сектору».
Для забезпечення безперебійної роботи новітніх сервісів Асоціація постійно модернізує свою внутрішню архітектуру, перетворюючи її на фундамент національної цифрової безпеки. Окремим стратегічним напрямом стала розробка та впровадження програмних рішень для цифровізації дослідницьких архівів. Це дає змогу систематизувати та архівувати наукові праці цілих поколінь дослідників.
«В умовах гібридної та повномасштабної війни питання безпеки даних виходить на перший план, — каже виконавчий директор Асоціації УРАН Євгеній Преображенський. — Асоціація УРАН з перших днів великої війни налагодила тісну співпрацю з Державною службою спеціального зв’язку та захисту інформації України. Це дає змогу ефективно протидіяти сучасним кіберзагрозам та забезпечувати цілісність науково-освітнього простору України. Висока оцінка нашої діяльності підтверджена офіційною подякою від Держспецзв’язку, що також стало визнанням професіоналізму команди УРАН у забезпеченні цифрового захисту».
Не менш важливими є дата-центри, сервіси дистанційної роботи, підтримка цифрових архівів, продовжує Євгеній Преображенський, а також нові напрями, пов’язані з обробленням супутникової інформації, Big Data, хмарними обчисленнями та штучним інтелектом. Таким чином, УРАН дедалі більше набуває рис Центру компетенцій з цифровізації науки. Його завданням стає не лише забезпечення каналів зв’язку, а й формування середовища, в якому українські дослідники можуть працювати за тими самими технологічними стандартами, що й їхні колеги в Європі та світі.
Випробування війною: забезпечити життєздатність науки
24 лютого 2022 року сотні університетів і наукових установ опинилися під обстрілами, тисячі дослідників були змушені залишити свої міста, значна частина лабораторної інфраструктури зазнала руйнувань або опинилася на тимчасово окупованих територіях. У цих умовах стало очевидним, наскільки важливо для сучасної науки, щоб функціонувала її цифрова інфраструктура.
Асоціація УРАН в ці дні, мабуть, уперше повною мірою проявила себе не лише як оператор науково-освітньої мережі, а й також як інституція, що забезпечує життєздатність української науки, стверджує Юрій Якименко. З перших днів широкомасштабної війни команда УРАН перевела систему керування мережею у дистанційний режим, забезпечила безперервну роботу основних сервісів, допомагала університетам, які евакуювалися із зони бойових дій, відновлювати цифрову інфраструктуру на нових місцях, підтримувала роботу електронних сервісів, засобів відеоконференцій, VPN-доступу, систем автентифікації та інших критично важливих цифрових платформ.
Водночас, зауважує голова Ради Асоціації, перед Асоціацією постали надзвичайно складні технічні виклики: руйнування енергетичної інфраструктури, блекаути, кібератаки, пошкодження обладнання, втрата окремих вузлів мережі — усе вимагало швидких рішень, професійної майстерності та надзвичайної відповідальності.
« 1 972 освітні заклади в Україні опинилися під обстрілами, а 194 були повністю знищені,,— каже Юрій Якименко. — зокрема корпуси університетів у Харкові, Маріуполі та Ірпені. УРАН втратив обладнання в окупованому Херсоні, але продовжував боротися за кожного користувача.
Чи не найбільшим викликом стала системна руйнація енергетичної інфраструктури. Восени 2022 року близько 40 % критичної інфраструктури країни було зруйновано, що призвело до блекаутів тривалістю до 12 годин на добу. У цей критичний момент Асоціація зіткнулася з серйозною технічною проблемою: основний дизель-генератор, який пройшов регламентне обслуговування за два тижні до масованих атак, вийшов з ладу. Це призвело до тимчасової відсутності резервного живлення головного вузла УРАН, через що користувачі перестали отримувати послуги під час тривалих відключень світла. У такі часи Асоціації УРАН довелося трансформуватися з технічного оператора на центр гуманітарної та технологічної підтримки. Через свій благодійний фонд ми організовували передання донацій IT-обладнання для закладів, чия інфраструктура була майже повністю знищена. Допомога переміщеним університетам та академічним установам стала не просто частиною діяльності, а місією з порятунку українського інтелектуального потенціалу».
Міжнародна солідарність науки
«Друг пізнається в біді», – кажуть в народі. Одним із найяскравіших проявів європейської солідарності стала підтримка, яку українська науково-освітня мережа отримала від спільноти GÉANT.
З перших днів повномасштабного вторгнення європейські національні дослідницькі мережі (NREN), що входять до GÉANT Community, надавали системну допомогу українським колегам. Вона охоплювала технічну підтримку, фінансування критично важливої інфраструктури, міжнародний зв’язок, консультації, гуманітарну допомогу та постійний професійний супровід.
Особливої ваги ця підтримка набула після створення Humanitarian Support Group — спеціальної групи гуманітарної підтримки, яка координує допомогу українській дослідницькій мережі. Однак співпраця давно перестала бути односторонньою. За роки війни українські фахівці накопичили унікальний досвід роботи національної цифрової інфраструктури в умовах воєнної агресії, масштабних кібератак та тривалих енергетичних криз. Сьогодні цей досвід використовується під час підготовки до можливих кризових ситуацій інших національних мереж.
Міжнародним визнанням української команди стало рішення, ухвалене у червні нинішнього року на конференції TNC26 у Гельсінкі. Фонд Vietsch Foundation уперше за всю історію існування своєї нагороди відзначив нею не окремого фахівця, а цілу організацію — Асоціацію УРАН. Як ознаку високого професіоналізму й незламності всієї української науки, яка продовжує працювати попри всі виклики війни.
УРАН і повоєнне відродження України
«Після завершення війни Україна постане перед безпрецедентним завданням — не просто відновити зруйновану інфраструктуру, а побудувати сучасну економіку знань, інтегровану до Європейського дослідницького простору», – зазначає академік Михайло Згуровський.
Роль Асоціації УРАН також істотно зростатиме, вважає він. Адже саме через УРАН сьогодні українські університети та наукові установи мають змогу отримувати доступ до цифрової інфраструктури GÉANT, міжнародних наукових колаборацій, суперкомп’ютерних центрів, електронних бібліотек, глобальних репозитаріїв наукових даних та спільних освітніх платформ тощо.
Однак і світова наука стрімко змінюється, переходить до нової технологічної моделі, в основі якої лежать штучний інтелект, великі дані, високопродуктивні обчислення, квантові комунікації та хмарні дослідницькі середовища. Усі ці напрями неможливо розвивати без потужної національної цифрової дослідницької інфраструктури.
«Саме тому майбутнє УРАН не може обмежуватися функціями телекомунікаційного оператора, — продовжує академік Михайло Згуровський. — Його перспективою є трансформація в Національний центр цифрової інфраструктури науки України — платформу, яка поєднуватиме мережеві сервіси, центри обробки даних, хмарні технології, сервіси штучного інтелекту, цифрові архіви, інструменти відкритої науки та міжнародні дослідницькі сервіси. Фактично йдеться про формування цифрового фундаменту української науки XXI століття.
Така інфраструктура здатна забезпечити повноцінну участь України у програмах Горизонт Європа, створенні спільних європейських лабораторій, розвитку дослідницьких консорціумів та реалізації масштабних міжнародних проєктів, які визначатимуть науково-технологічний розвиток світу в найближчі десятиліття».
«Сьогодні Асоціація УРАН забезпечує зв’язком десятки університетів та дослідницьких інститутів, проте й сама організація залежить від стабільної міжнародної підтримки, — зазначає академік Юрій Якименко. — Її здатність продовжувати роботу після закінчення проекту EaPConnect залежить від своєчасної та сталої міжнародної допомоги. У цій боротьбі за майбутнє Асоціація УРАН відчуває неймовірну підтримку від GÉANT Community, особливо зі створенням Групи з гуманітарної підтримки (Humanitarian Support Group).
Ми раді, що ця взаємодія перетворилася на двосторонній обмін: УРАН не лише отримує допомогу, а й бере активну участь у роботі Групи, ставши джерелом унікальної експертизи, — продовжує Юрій Якименко. —Ми готові допомагати іншим NREN, що опинилися в кризових обставинах або прагнуть до них підготуватися, ділячись власним досвідом забезпечення роботи мережі в умовах агресії».
Пригадуючи недавнє нагородження спеціальною медаллю пошани від Фонду Вітча (The Vietsch Foundation) на щорічній конференції GÉANT Community — #TNC26 у Гельсінкі, академік Якименко переконаний: цим жестом світ визнав колективну стійкість, технічну компетентність і незламну відданість команди УРАН, яка продовжує працювати в надскладних умовах війни. Тому підтримку, збереження і розвиток Асоціації вважає не просто технічною необхідністю, а «моральним імперативом». Своє майбутнє Асоціація бачить в еволюції в Центр компетенцій з цифровізації науки, впроваджуючи хмарні обчислення, Big Data та штучний інтелект.
«Історія УРАН — це історія про те, як технології стають інструментом стійкості, а цифрова мережа — єдиною ниткою, що тримає українську науку разом у найтемніші часи, забезпечуючи їй шанс на технологічне майбутнє», — резюмує Юрій Якименко.
…За майже три десятиліття свого існування Асоціація УРАН пройшла великий шлях — від амбітної ідеї створення національної науково-освітньої мережі до одного з ключових елементів цифрової інфраструктури української науки. Сьогодні її діяльність уже неможливо вимірювати лише швидкістю передачі даних або кількістю підключених установ. УРАН став простором довіри між українською та європейською науковими спільнотами, платформою міжнародної кооперації та інструментом інтеграції України до світового дослідницького простору. Саме тому розвиток УРАН є інвестицією не лише в інформаційні технології, а й у майбутнє української науки, освіти та економіки знань. Це цифровий міст, який відкриває нові можливості для інтелектуального відродження України.
(Авторка приносить щиру вдячність академікам НАН України Михайлу Згуровському, Юрію Якименку, а також виконавчому директору Асоціації УРАН Євгенію Преображенському за «право доступу» до унікальної історії УРАНу, який працює на майбутнє науки і країни).
Лариса ОСТРОЛУЦЬКА