Näytetään tekstit, joissa on tunniste EU-tutkimus. Näytä kaikki tekstit
Näytetään tekstit, joissa on tunniste EU-tutkimus. Näytä kaikki tekstit

lauantai 5. huhtikuuta 2008

Bledin julistus

Tulevaisuuden Internetin tutkimus kuuluu EU:n 7. puiteohjelman painavimpiin aihepiireihin. Ohjelman kahdessa ensimmäisessä haussa käynnistettiin noin 80 tutkimushanketta joiden yhteinen budjetti on runsaat 400 miljoonaa euroa. Vuoden 2008 aikana aukenevissa hauissa alueeseen tultaneen kohdentamaan vielä jopa 200 miljoonaa euroa lisää.

Tämä on paljon rahaa. EU-veronmaksajilla on oikeus odottaa, että runsaalla rahoituksella myös saadaan jotakin aikaan, samoin EU-parlamentilla. Ääneen lausutut odotukset ovatkin korkealla: kuullostaa suorastaan siltä, että tulevaisuuden Internetin tutkimuksen niskaan ollaan sälyttämässä jo hieman surullisen kuuluisan Lissabonin julistuksen tavoitteita. Uuden Internetin tulisi antaa avaimet ikääntyvän väestön, julkisten palvelujen tehostamisen ja ympäristönmuutoksen hallinnan ongelmiin. Eurooppalaisen ICT-teollisuuden ja ICT:n soveltajien (eli melkein kaikkien) tulisi voida kehittää globaalisti kilpailukykyisiä tuotteita ja palveluja ja tätä kautta edistää koko mantereen menestystä.

Jos tämä kuullostaa poliittiselta hypetykseltä, niin sitähän se toki onkin. Poliittinen paine on kuitenkin realiteetti, joka on otettava huomioon. Niinpä puiteohjelmaa koordinoiva EU-komission yksikkö onkin ryhtynyt hieman poikkeavanlaatuisiin toimiin.

Jo loppuvuodesta 2007 kuulimme huhuja tulevaisuuden Internetin alueelle perustettavan yhteistyörakenteen, Future Internet Assemblyn (FIA) perustamisesta. Sen tarkoituksena oli edistää käynnistettyjen ja käynnistyvien EU-hankkeiden keskinäistä läpinäkyvyyttä sekä erityisesti tutkimuksen eri linjojen välistä vuoropuhelua. Epäselväksi jäi, missä määrin tarkoituksena olisi myös tutkimuksen "koordinointi" ellei suorastaan "ohjailu".

Temaattisesti FIA on tarkoitus "varsinaisen" Internet-teknologian ohella kattaa myös digitaaliset palvelut ja niiden tekniset alustat ("Internet of Services"), digitaalisten sisältöjen tuotanto ja jakelu, ubiikkiteknologia ("Internet of Things"), tietoturva, yksityisyydensuoja ja luottamus sekä Internet-tutkimuksen kokeelliset alustat.

Helmikuussa 2008 kaikkien käynnissä olleiden EU-hankkeiden vetäjät saivat hieman erikoisen viestin. Se oli kutsu Slovenian Bledissä pidettävään tulevaisuuden Internetiä koskevaan konferenssiin ja työpajaan, jossa FIA aloittaisi toimintansa. Epätavalliseksi kutsun teki sen mukana ollut liite, "The Bled Declaration" eli Bledin julistus. Vastaanottajia pyydettiin ilmaisemaan tiukan määräajan kuluessa tukensa julistuksen ajatuksille; vastaamatta jättäminen katsottiin myöntymiseksi.

Julistuksen alkuperäinen versio säpsäytti monia vastaanottajia. Olennaisesti komissio pyysi hankkeiden tukea sille, että tulevaisuuden Internetin tutkimukseen tulisi suunnata vielä entistä enemmänkin rahoitusta ja sille, että myös myös eri jäsenmaiden kansallisten tutkimusrahoittajien panoksia tulisi suunnata komission ohjauksessa aihepiirin rahoitukseen. Tämä versio sai sen verran kritiikkiä osakseen, että lopullisen version muotoiluja pehmennettiin jonkin verran. Se saikin varsin laajan kannatuksen, erityisesti kaikilta alueen teknologiayhteisöiltä.

Komission päätavoite oli kuitenkin jo tullut selväksi, vaikka lopullinen teksti ei sitä nimenomaan maininnutkaan: kannustaa alan teollisuutta ja jäsenmaita yhteisen teknologia-aloitteen (Joint Technology Initiative, JTI) muodostamiseen tulevaisuuden Internetin alueelle. Nämä ovat yrityksen muotoon organisoituja yhteenliittymiä, jotka saavat rahoitusta teollisuudelta, jäsenmailta ja komissiolta ja suuntaavat rahoituksen yhteisesti määritellyn tutkimusohjelman mukaisiin hankkeisiin. Varmaankin juuri tämä tavoite sai osan kutsutuista osapuolista miettimään kahteen kertaan tukensa ilmaisemista, koska vielä ei ole tiedossa millaisen tutkimusohjelman synnyttämisestä lopulta saattaisi olla kyse.

Koska HIIT toimii EU-hanke PRISP:in koordinaattorina, myös me saimme kutsun. Pienen pohtimisen jälkeen päädyimme antamaan tukemme julistukselle, kuitenkin sillä varauksella että puoltomme koskee vain PSIRP-hanketta itseään, eikä välttämättä tarkoita että kaikki hankkeesen osallistuvat osapuolet tukisivat julistuksen ajatuksia. Tämä rajaus ei tainnut kuitenkaan sopia komissiolle, koska PRISP puuttui lopullisten allekirjoittajien luettelosta.

Varsinainen konferenssi ja työpajat pidettiin 31.3.-2.4. HIIT:istä siihen osallustui PRISP-hattua kantaen Arto Karila, Pekka Nikander, Kristiina Karvonen sekä allekirjoittanut. Varsinkin omana roolinani oli katsella FIA:n käynnistymistä käynnistymisvaiheessa olevan ICT SHOK:in ja etenkin sen Future Internet -hankkeen näkökulmasta. Saimme havaita, että komission edustajat olivat hyvin tietoisia ICT SHOK:in valmistelusta ja halusivat tietoa sen edistymisestä.

Mitä tämä kaikki tarkoittaa? Ainakin on selvää, että suomalaisilla on halutessaan erinomaiset mahdollisuudet vaikuttaa EU-komission ohjailemaan Internet-tutkimukseen ICT SHOK:in myötävaikutuksella. Tämä tietenkin edellyttää myös sitoutumista yhteisiin eurooppalaisiin tavoitteisiin, varsinkin uuden JTI:n synnyttämiseen. Kun Suomi on jo voimakkaasti sitoutunut tänä vuonna toimintansa aloittavaan Artemis-JTI:in, on syytä miettiä riittääkö meillä voimia myös toiseen painavaan osallistumiseen.

torstai 10. tammikuuta 2008

The New Internet

I have spent the three middle days of this week in the kick-off event of a new EU project commenced on January 1st. The experience compels me to write this longish blog entry. I must start it with a bit of background, so bear with me.

The Internet, as we know it, has by now been around for some 15 years, or 20 years for old hats such as myself. As we know, its growth has been phenomenal in the past and is likely to continue in the foreseeable future (which on the Internet is not necessarily a long time).

As a result, Internet is now being used for many purposes its original designers had no idea of. If we measure the raw number of bytes transferred, the Net of Nets is now mainly used for distributing digital content such as videos and music. It is used by more than a billion people, nearly half of which live in Asia. It reaches a widening variety of devices from mainframes and desktop computers to all kinds of mobile and embedded systems over equally wide variety of links from WLAN and satellites to 10 gigabit Ethernets.

Given this tremendous change, it may be considered a surprise that Internet manages to work in a useful fashion at all. Indeed its continuous build-up and maintenance has required a massive effort from the computer science and telecom engineering communities. This investment has been made feasible by the growing added value that Internet is generating to societies at large, and to various kinds of individual actors in them. The rest, as the saying goes, is history.

At present, however, many otherwise sane and respectable people have started to express grave concern that the Internet is reaching its limits as a result of outgrowing the original design scope so dramatically. One obvious case is mobility. The original Internet was built on the assumption that the devices connected to it (the "hosts") can be designated with fixed addresses, the "IP numbers", that can be used to route messages to them. This assumption became broken with the advent of laptop computers that people carry around and connect to Internet at various points. At present, it is challenged further by the mobile multimedia phones that preferably should be always connected to the Internet. Of course, we have by now learned to live with the resulting difficulties by resorting to solutions such as VPN's or Mobile IP that make a node appear to the Internet as if it was connected at a fixed point somewhere else. Unfortunately, this is living on loaned time.

The most fundamental problem of the Internet as of today nevertheless relates to its very basic primitives. In the original design, every host has a publicly known IP number which every other host can send messages to, even without the consent of the recipient. This might have been fine in a network where all communicating partners share a common ethos of acceptable behaviour, including that the senders do not obfuscate their identities and that they will not continue sending unsolicited traffic. Unfortunately, the present Internet is hardly like that anymore. As a result, we have been forced to introduce various kinds of means of limiting undesirable traffic such as firewalls and Network Address Translators (NATs), and so to spend increasing amounts of resources on basically wasteful things such as virus protection and spam filtering. Again, the future progress of the Net does not seem to rest on a sustainable basis.

So what? The imminent demise of the Internet has been predicted almost from the start of its phenomenal growth, and so far the scarecrows have turned out to have been "somewhat premature" with their death news. Could this not continue also in the future?

That the predicted "Net meltdowns" never became reality, in my view, is because the community responsible of developing the Internet technology took heed of the warnings (well, some of them) and launched corresponding evasive actions. So far it has worked out. Unfortunately, each new layer of Band-Aid taped on top of the crumbling skeleton of the Internet reduces the flexibility that used to be its most compelling attribute. Already now the introduction of every new technology on the Net is made painful by the need to maintain interoperability with the plethora of fixes and kludges that the present Internet is.

And this brings me, finally, to the project we launched this week. It is called "Publish-Subscribe Internet Routing Paradigm", and has the tongue-twisting acronym "PSIRP". (At least to Finnish ears, the acronym sounds like the sound of a little bird, so I expect that the project logo fill feature some feathery small animal).

Masking behind this mostly innocent name is a call for revolution. "Publish-subscribe" denotes a departure from the most fundamental idea of the present Internet: that hosts have publicly known names that other nodes can use. Instead, we propose a network that works in a completely opposite way: those hosts that wish to submit information ("Publish") must have a public name, whereas those nodes that wish to receive information ("Subscribe") can be nameless or anonymous. Thus, no longer spam, no longer unwanted traffic: only such messages that are explicitly subscribed to will reach the destination.

While this alone is already a significant effect, it is the ripple effects of the publish-subscribe paradigm that really make it cool. In effect, the new paradigm changes the division of work between the network and the hosts in that a number of functions and properties that now are provided by hosts' operating systems (e.g., file systems) or "server side software" (e.g., Internet search) will be assigned to the "network". This, if it happens, will wreak havoc with existing value chains and business models of many major players of the field, and thereby open new opportunities for some others, including newcomers.

The idea itself, radical as it seems, is nevertheless not novel but instead captures how existing services such as P2P systems or distributed event systems essentially work. What is new in our project is that we aim to push the idea deep down the network stack to packet routing level (and perhaps deeper). We not only claim that this is possible, but also, more importantly, that this results in a simpler and "cleaner" overall architecture that will work on the scale of the present and future Internet. We aim to demonstrate the claim by actually implementing the needed functionality, not only once, but twice: both as an overlay network that will permit rapid experimentation and take-up, and as very clean native implementation running directly on top of the link layer.

These claims and objectives are bold indeed. Thus it was with a certain degree of apprehension that we went to the kick-off event: will we really be able to pull it off? These feelings were intensified by the fact that HIIT is the co-ordinator of the project, and thus bears the overall responsibility of its success both to the EU commission (and EU taxpayers) and to our European partners.

The main characters of the coming play, Dr. Arto Karila who leads the project and the project co-ordinator Marja-Leena Markkula, concluded that such a tall order will require unconventional means. Indeed, the design of an architecture is a "wicked problem" that cannot be neatly broken in subproblems that can be distributed to parallel teams. Instead, it requires the integrated effort of several clear heads that rapidly is translated to the form of running code that can be investigated and criticised. This, in turn, requires that the experts from different countries, companies, and universities can develop a high level of mutual trust and respect towards each other on the basis of a shared vision and genuine excitement.

As a result of such considerations, Arto and Marja-Leena decided to spend the full first extended afternoon of the event in work sessions designed to make explicit the basic thoughts and feelings each of us had at front of the 2,5 year trek that we endeavour to make together. I must confess that I expressed a curious combination of excitement and angst: excitement, because this project indeed is what we have wanted to do for a long time, and already have worked hard and long to make happen; angst at the challenge ahead and whether we can kindle our own excitement also in other consortium members.

To our great relief, our apprehension turned out be to be a case of pre-curtain jitters that just gave an edge to the performance. There was little need to kindle excitement that already burned bright. While all of us were surely aware of the challenges ahead, we also were confident on our ability to deal with them. Moreover, we realised that we do not need to stand alone, but there are other groups around the world investigating similar themes and sharing the load.

With this mindset, the rest of the event went smoothly and we were able to get the first planned activities in motion.

Will we prevail? Only future will tell. The maximal success is a big leap, in networking terms comparable with the original introduction of packet switching to replace circuit switching. Thus the biggest fish in the pond is a whale. Fortunately, there are other success scenarios as well where our work will influence the future progress by more indirect routes.

Our biggest challenge, after all, may be to find and motivate a few good researchers who really understand networking architecture and are passionate to express their understanding in the kind of clean and crisp code the beauty of which approaches poetry in engineer's eyes. I think we will not need to search far: in the kick-off, the room was full of them.

sunnuntai 23. joulukuuta 2007

HIIT maailmaa pelastamassa, osa II

Pari kuukautta sitten blogasin EU-hakemuksesta, jonka juuri olimme jättäneet ICT-ohjelman toiseen hakuun. Kysehän oli hankkeesta, jossa ubiikkia tietotekniikkaa sovellettaisiin käyttäjien kannustamiseksi energian säästämiseen.

Olemme tietenkin odottaneet jännityksen vallassa hakemuksen evaluoinnin tuloksia. EU-hankkeet arvioidaan varsin tiukalla menettelyllä, jossa riippumattomista asiantuntijoista koostuva ryhmä evaluoi hakemuksia useiden eri kriteerien osalta. Jotta hakemus voisi valikoitua edes jatkoharkintaan, on sen ylitettävä tietty taso kunkin kriteerin osalta. Käytännössä kaikista kohdista on saatava hyvä arvio, koska evaloinnin läpäisseetkin hakemukset sijoitetaan paremmuusjärjestykseen ja vain listan kärkipään hankkeilla on todelliset mahdollisuudet tulla rahoitetuiksi. (Tunnemme arviointimenettelyn hyvin koska useampikin HIIT:in senioritutkijoista on itse toiminut arvioijana.)

Voi siis arvata tyytyväisyytemme ja helpotuksen tunteemme, kun kuulimme toissa viikolla hakemuksen saaneen arvioijilta 13,5 pistettä viidestätoista. Evaluaattorit olivat pitäneet hakemuksen peruskonseptista ja tutkimuslinjoista. Kritiikkiä saaneet asiat olivat toisarvoisia ja kohtalaisen helposti korjattavia. Haku oli kuitenkin korkeatasoinen ja näilläkin pisteillä hakemuksemme oli "vasta" sijaluvulla 8. Lopullinen tieto hakemuksen kohtalosta saatiin sen takia vasta juuri ennen joulutaukoa, perjantaina 21.12. Komissio oli lopulta päätynyt kutsumaan rahoitusneuvotteluihin kaksitoista hanke-ehdotusta, joten olimme kirkkaasti mukana. Näyttää selvältä, että hanke voi alkaa kesällä 2008.

Tämä oli todella mieluinen joululahja kaikille asianosaisille, ennenkaikkea FT Giulio Jacuccille, joka oli toiminut hankkeen valmistelun moottorina. Voimme siis todellakin kantaa oman kortemme kekoon kestävän kehityksen mukaiseen energiankulutuksen siirtymiseksi.

lauantai 13. lokakuuta 2007

HIIT maailmaa pelastamassa

Tiistaina 9. lokakuuta oli EU:n 7. puiteohjelman toisen hakukierroksen määräpäivä. HIIT toimitti siihen hakemuksen, jonka avulla koetamme pelastaa maailman. Alunperin tarkoitukseni oli blogata aiheesta samantien. Jaiku-kauppa kuitenkin vaati puhetta heti, ja jätin EU-aiheen myöhempään.

Parempi niin, koska olisin silloin otsikonut jutun tyyliin Pelkoa ja kauhua HIIT:issä ja jatkanut samaan tapaan. Puiteohjelmahakemusten tekeminen on parhaimmillaankin työläs, ja pahimmillaan tuskallinen prosessi, joka kriisiytyy deadline-hetken (kello 17.00 Brysselin aikaa) lähestyessä. Tiistaina olisin vielä ollut kokemuksesta vereslihalla.

Tämän hakemuksen tekemistä vaikeutti tuntuvasti se, että kaksi hankkeen osapuolista vahvisti osallistumisensa vasta edellisen viikon lopulla, joten hakemusta oli muokattava loppuun asti. Saimme uusia tekstiosioita vielä pari tuntia ennen määräaikaa. Tätä seurasi kaaosta hipovia hetkiä, kun useat meistä muokkasivat hakemuksen eri osia samaan aikaan. Toimitimme lopullisen hakemuksen komisson palvelimelle kello 16.56.47. En usko, että jäljellä olevien 3 minuutin ja 13 sekunnin aikana olisimme olennaisesti enää voineet sitä parantaa.

Miten tämä auttaa maailmaa? Koetan selittää, miksi tunsin velvoitusta tehdä parhaani hakemuksen hyväksi.

Hankkeen tarkoituksena on tutkia, miten mobiilin, kaikkialla mukana kulkevan tietotekniikan avulla voitaisiin auttaa ihmisiä ymmärtämään paremmin omaa sähköenergian kulutustaan tosiaikaisesti ja yksityiskohtaisesti, ja tätä kautta kannustaa heitä tekemään energian kulutusta pienentäviä valintoja arkielämän eri tilanteissa.

Mielestäni tietotekniikan pitäisi ylimalkaan osallistua niiden ongelmien ratkaisemiseen, joita se itse on luonut. Energiankulutuksen osalta tietotekniikan jalanjälki on raskas ja kasvava. Paitsi että tätä olisi hillittävä, olisi tietotekniikan mahdollisuuksia otettava käyttöön kaikissa muissakin kohteissa joihin se voi vaikuttaa. Ubiikin, kaikkialle ulottuvan tietotekniikan kautta otteen pitäisi ulottua kaikkiin käyttäjien arjen eri tilanteisiin.

Voisiko tämä onnistua? Kaikki riippuu lopulta ihmisten omista valinnoista. Emme aio tai halua rakentaa järjestelmää, joka tekisi päätöksiä ihmisten puolesta. Sen asemesta pyrimme tekemään eri tllanteista läpinäkyviä: tuomaan esiin, mistä juuri tämän hetken energiankulutuksen profiili muodostuu, ja mitä vaihtoehtoja siihen vaikuttamiseen juuri nyt on tarjolla. Tätä varten rakennamme tekniikkaa, jolla energian kulutusta koskevaa tietoa voidaan kerätä, muokata ja jalostaa, esittää sitä sopivalla tavalla päätösten tueksi sekä ohjata energiaa kuluttavien laitteiden ja järjestelmien toimintaa tehtyjen päätösten mukaisesti.

Avainkysymys on ihminen ja hänen motivointinsa. Ovatko käyttäjät valmiit ottamaan tällaisen järjestelmän käyttöön? Mitkä järjestelmän ominaisuudet ja piirteet edistäisivät parhaiten sen hyväksyttävyyttä, mitkä taas ovat sellaisia että niiden puutteellisuus ilman muuta tekisi järjestelmästä kelvottoman? Voidaanko ihmisiä kannustaa sisällyttämällä järjestelmään pelinomaisia tai sosiaalisia verkostoja hyödyntäviä piirteitä? Näiden kysymysten pohtiminen on HIIT:in tehtävä. Olen luottavainen että osaamme antaa niihin hyödyllisiä vastauksia.

Uskon, että ihmiset ovat halukkaita tekemään energian kulutustaan rajoittavia valintoja hieman omasta mukavuudestaan tinkienkin, jos he vain saavat tietoa eri tilanteiden tarpeiden mukaisesti. Toivon olevani oikeassa; vaihtoehto ei ole kovin miellyttävä.

Miksi tästä oli tehtävä EU-hanke? Eikö aihetta voisi tutkia muutenkin? Kyllä toki, ja olemmekin tehneet samansuuntaisen kansallisen hankealoitteen. EU-hankkeen avulla uskomme kuitenkin voivamme edistää tutkimuksen laatua ja vaikuttavuutta. Jos se hyväksytään rahoitettavaksi, voimme tehdä kenttäkokeita ja käyttäjätutkimuksia useissa maissa, ja tätä kautta ymmärtää laajemmin ja rikkaammin käyttäjien tarpeita ja edellytyksiä. Voimme myös esitellä tuloksiamme isommalla näyttämöllä. Lisäraha tutkimukselle on toki tervetullutta, mutta se yksin ei ole ratkaisevaa.

No, hanke on nyt toimitettu komission arvioitavaksi, ja juuri nyt emme voi tehdä muuta kuin toivoa sille ymmärtäväisiä evaluoijia. Tällaisessa tilanteessa tutkija tuntee olonsa tyhjäksi ja turhautuneeksi: iso ponnistus on takana, ja kaikki mahdollinen mitä voitiin ja ehdittiin on tehty. Nyt tekisi jo mieli päästä itse työhön käsiksi. Mutta ei; joudumme odottamaan ainakin pari kuukautta. Siihen asti maailma saa vielä selvitä omin voimin.