Мобильные устройства с видеокамерами дают возможность каждому желающему принять участие в настоящих научных исследованиях. Впрочем, наличие продвинутого гаджета не обязательно — достаточно иметь компьютер с доступом в интернет и совсем немного желания.

Тигровый москит

Герой снимка — тигровый москит (Aedes albopictus) — переносчик ряда опасных заболеваний (например, лихорадки денге и чикунгуньи). В отличие от большинства сородичей, ведет дневной образ жизни. Впервые в Европе был обнаружен в Каталонии. Ареал распространения неизвестен.

Точнее, был неизвестен, пока испанские ученые не создали мобильное приложение AtrapaelTigre.com, помогающее распознать москита и подготовить отчет о месте его обнаружения. В результате усилий добровольных помощников получено несколько тысяч фотографий насекомых. Работа над проектом продолжается (карта здесь), а найденные места размножения москита сейчас проверяют профессиональные энтомологи.

Случай с тигровым москитом — типичный пример того, что называется «citizen science», т. е. привлечение добровольцев для сбора и обработки научных данных. Выгоды сторон очевидны: энтомологи-любители участвуют в реальных исследованиях, а ученые почти даром (потратившись только на создание мобильного приложения) получают сеть наблюдателей по всей стране.

Идея испанского проекта не нова. Сходным способом в СССР собирали данные о шаровой молнии: в научно-популярных журналах публиковался вопросник и все желающие присылали ответы на него в координационный центр. Но мобильные технологии позволяют реализовать это быстрее и эффективней.

Помощь добровольцев используется при наблюдениях за птицами в проектах Корнелльской орнитологической лаборатории: Ebird, NestWatch, FeederWatch и др.

Сайт «кормильцев» птиц 

Любители птиц помогают ученым уже давно. Первая «народная» перепись птиц США была проведена Национальным Одюбоновским обществом еще в 1900 году, и с тех пор выполняется ежегодно (Christmas Bird Count).

Сети граждан-ученых активно используются в фенологии (наблюдении циклических явлений в природе). Как тут не вспомнить тетради наблюдения над природой, которые мы вели на уроках природоведения?

Дневник наблюдений над природой

Современные технологии помогают сделать следующий шаг: обработать данные собранные любителями. Этим занимается, в частности, проект Community Collaborative Rain, Hail & Snow Network, запущенный Климатическим центром шт. Колорадо. Результаты этого проекта используются для прогноза погоды и климатических исследований. Уточнить информацию о погоде в XIX веке помогает проект расшифровки старинных корабельных журналов Oldweather.org.

Работают добровольцы и в гуманитарных науках. Так, анализируя спутниковые снимки Монголии, любители истории подбирают наиболее подходящие места для археологических раскопок в поисках могилы Чингисхана. Востребованы историками и усилия реконструкторов по восстановлению амуниции, тактики и техники боя.

Участие добровольцев не обязательно должно быть активным, иногда достаточно просто предоставить доступ к данным, которые смартфон собирает «для собственных нужд». Так, анализируя информацию о температуре аккумуляторов с телефонов пользователей, специалисты Google надеялись узнать нечто новое о расходе энергии устройствами, а в результате обнаружили сильную взаимосвязь между температурами батареи и окружающего воздуха. Выпущенное Google приложение WeatherSignal превращает телефон в простейшую метеостанцию. Тысячи таких станций позволяют определить температуру воздуха с уровнем подробности, еще недавно казавшимся фантастическим. А значит, есть надежда, что точнее станут и прогнозы погоды.

Усилия добровольцев используются не только для наблюдений над окружающей средой, но и в более «технологичных» науках. Первой ласточкой стал проект распределенных вычислений SETI@home (1999), в котором информация по поиску внеземной жизни разбивалась на части и обрабатывалась на компьютерах добровольцев. В Galaxy Zoo (2007) любители астрономии уже не просто отдают ресурсы своего компьютера, но участвуют в классификации галактик. Распознавание образов, сложное для компьютера, гораздо проще дается человеку.

Определение пространственной структуры белковых молекул по их аминокислотной последовательности требует огромных вычислительных ресурсов. В компьютерной игре FoldIt, выпущенной в 2008 году, пользователи самостоятельно гнут и перемещают фрагменты белков, чтобы получить структуры с минимальной энергией. Геймеры набирают очки, ученые — получают готовые структуры молекул. И вновь — усилия сотен людей заменяют суперкомпьютер.

Добро пожаловать в FoldIt

Ученые из университета Райса используют онлайновые игры для обучения «коллектива» роботов. Игроки проводят роботов сквозь лабиринты, преодолевают препятствия, а сайт собирает данные, фиксируя удачные приемы управления.

«Гражданская наука» вовсе не обязательно связана с современными технологиями: радиолюбительская связь, любительская астрономия, кружки изобретателей, движения юных техников и юных натуралистов существовали задолго до появления персональных компьютеров. Так, первая станция юннатов была основана в Москве еще в 1918 году, а в 1970-е годы в СССР действовало свыше 500 таких станций.

Журнал «Юный натуралист» издается с 1928 года

Развитие технологий, среди прочего, позволившее удешевить создание роботов — «одомашнить» робототехнику — дает новый импульс развития этим структурам. А польза от них была всегда, просто нужно решить, что обществу выгоднее: потратиться на содержание станций юных техников и натуралистов или сэкономить, а затем заниматься лечением наркоманов и социальной адаптацией бывших заключенных.

Полезные ссылки

• http://scistarter.com/index.html - каталог проектов Citizen Science.
• http://www.scientificamerican.com/citizen-science/ - проекты Citizen Science на сайте Scientific American.
• http://brunalab.org/apps/ коллекция мобильных приложений для любителей биологии.

Дмитрий Храмов