Det Digitale Samfund Dette notat er et indspil til Forsk2020 skrevet i samarbejde mellem Institut for Datalogi og Institut for Informations- og medievidenskab - Aarhus Universitet, Datalogisk Institut Københavns Universitet, DTU Informatik, samt Alexandra Instituttet og IT-Universitetet i København. Notatet er IT-Universitetets indspil. Der fremsendes separate indspil fra AU og KU, og dele af disse peger i samme retning som dette notat. Hovedargumentation i notatet er, at IKT-forskning har afgørende betydning for den økonomiske, sociale og kulturelle udvikling i Danmark, og at IKT-forskningen derfor skal samles i et hovedområde i Forsk2020. Det foreslås, at dette hovedområde kaldes Det Digitale Samfund. Notatet indledes med en argumentation for, hvorfor Det Digitale Samfund bør være et hovedområde i Forsk2020. Efterfølgende beskrives fire delområder: Infrastruktur og data, Intelligente samfundsløsninger, Produkter og produktion samt Digitale medier, kultur og uddannelse. Disse fire delområder omfatter en række væsentlige samfundsudfordringer, som IKT-forskningen kan bidrage til at møde. Baggrund IKT har gennem de seneste godt 50 år fået en afgørende betydning for udviklingen af det danske samfund og Danmarks deltagelse i den globale udvikling. Specielt udviklingen af Internettet, World-Wide-Web, software, computere, indlejrede systemer og mobiltelefoni har gjort IKT til en stærkt integreret del af alle grene af vores samfund fra personlig kommunikation over styring af virksomheders produktion og administration til den offentlige forvaltning og de dertil knyttede serviceydelser. En række økonomiske rapporter peger på, at IKT er ansvarlig for en meget stor del af væksten i produktivitet og dermed velfærden i såvel Danmark som mange andre lande. Nogle rapporter peger på, at ca. 1/3 af forøgelsen i produktivitet stammer fra IKT, andre rapporter nævner endnu højere tal. Men der er meget langt til, at IKT udgør en tilsvarende andel af den danske forskning (eller universitetsuddannelse for den sags skyld). Derfor er det af afgørende betydning, at der etableres en strategisk forskningsindsats som Det Digitale Samfund, der beskrives nærmere i dette notat. 1. Samfundet er afhængigt af en velfungerende IKT-infrastruktur på samme niveau som dets afhængighed af andre infrastrukturer som f.eks. vand- og elforsyning, kloaknettet, vejnettet, jernbanenettet samt luft- og skibsfart. En væsentlig del af denne infrastruktur er de store datamængder, der opsamles om naturen (klima, vand, miljø, vejr osv.), bygninger, trafik, i sundhedsvæsenet m.fl. 2. IKT-baserede løsninger (services) er centrale og afgørende inden for en lang række sektorer som energi, sundhed og pleje, service, finansielle ydelser, byggeri, uddannelse, transport, produktionssystemer, landbrug og fødevarer samt den offentlige sektor. Derfor er forskning i områder som sundheds-it, grøn-it, digital forvaltning og finans-it af afgørende betydning for udviklingen af det danske samfund. 3. Udviklingen inden for medier, kultur, kommunikation, uddannelse og sociale relationer er kraftigt påvirket af IKT. Ingen kan være i tvivl om, at WWW, digital søgning og de sociale medier sammen med mediekonvergensen får en stadig stigende betydning for såvel uddannelse som for den måde vi kommunikerer, udveksler information og 1
udvikler vores sociale relationer på. 4. IKT er den væsentligste driver af økonomisk udvikling, innovation, vækst, velfærd, bæredygtighed og kan skabe en sammenhængskraft i samfundet både nationalt og internationalt. IKT er desuden et meget slagkraftigt værktøj til at gennemføre forandringer i både organisationer og samfundet, uanset om målet med disse er effektivisering, større vidensdeling, globalisering, bedre kommunikation eller bedre energiudnyttelse. 5. It-branchen er vigtig for værdiskabelsen i Danmark. Derfor er det nødvendigt med en fortsat udvikling af IKT-forskningen, for at sikre, at virksomhederne, den offentlige sektor og kulturlivet fortsat er på forkant med den nyeste viden og teknologi. Ovenstående er bl.a. dokumenteret i nationale rapporter Digitalization and Productivity 1 og Digitale veje til vækst 2 samt i tilsvarende internationale rapporter fra OECD, EU m.fl. Danmark er altså dybt afhængig af udviklingen af Det Digitale Samfund; men samtidig er vidensgrundlaget for IKT stadig mangelfuldt. I de efterfølgende afsnit forklares det nærmere, hvorfor der er et stort behov for at styrke IKT-forskningen i Danmark og sikre, at Danmark fortsat har stærke relationer til den internationale IKT-forskning. IKT-forskning skal føre til ny viden og nye løsninger på samfundets udfordringer ikke mindst inden for energiforsyning, sundhed og velfærd, transport og service. IKT-forskningens store samfundsmæssige betydning har været afspejlet i en række danske multidisciplinære strategiske forskningsprogrammer, hvor man har støttet samspillet mellem IKT-forskere og forskning i andre fagområder f.eks. bioteknologi, sundhed og medier. Sådanne programmer er af afgørende betydning, ikke mindst for, at andre fagområder udvikler sig. Det er samtidig vigtigt, at der også er strategiske forskning, som udvikler selve IKT-fagområdet. Det kunne f.eks. realiseres ved at støtte IKT-forsknings projekter, der sigter mod at udvikle generisk IKT-viden, som kan bruges på flere anvendelsesområder eller i flere brancher og sektorer. Danske forudsætninger og muligheder Danmark har unikke forudsætninger for at kunne udnytte IKT til at løse sine samfundsmæssige udfordringer og for at bidrage til IKT-forskningen på højt internationalt niveau. En velfungerende offentlig sektor, et højt uddannelsesniveau (ikke mindst på IKT-området), IKT-forskning i verdensklasse og en veludbygget IKT-infrastruktur udgør et stærkt fundament for Det Digitale Samfund. Forskning. Danmark har IKT-forskning i verdensklasse. Dette er f.eks. dokumenteret i VTU s forskningsbarometeret fra 2009 3, hvoraf det fremgår, at publikationer inden for datalogi er de mest citerede blandt alle danske forskningsområder. Målt i forhold til antallet af medarbejdere er danske IKT-forskere blandt de mest succesfulde til at hente bevillinger i den skarpe konkurrence i EU s forskningsprogrammer. Man kan også pege på en lang liste af danske IKT-forskere og forskningsmiljøer, som har opnået stor international anerkendelse. 1 http://vtu.dk/nyheder/pressemeddelelser/2011/digitalisering-giver-plus-paa-bundlinien 2 http://vtu.dk/publikationer/2010/digitale-veje-til-vaekst 3 http://www.fi.dk/publikationer/2009/forskningsbarometer-2009-dansk-forskning-i-internationaltperspektiv/fb-net.pdf 2
Erhverv. Danske IKT-virksomheder har bidraget med mange innovative og meget succesfulde IKT-produkter, tjenester og teknologier. Her er blot nogle få eksempler: C#, Skype, Software fra Navision/Damgaard, Giga og senest Google Chrome. Samtidig er dansk IKT en nøglekomponent i høreapparater, vindmøller, software til miljøog vandadministration, finansielle produkter mv. Samarbejde. Danske IKT-forskere var blandt de første til at demonstrere vigtigheden af samarbejde mellem brugere, forskere og erhvervsliv. Dette har vakt international opsigt, og har ført til, at der i Danmark er udviklet en tradition og en række modeller for offentlig/privat samarbejde. Flerfagligt samarbejde. Danmark har en styrkeposition mht. flerfagligt tilgang til IKT-forskning, -uddannelse og -udvikling. F.eks. er der lange traditioner for at sammensætte teams med folk fra en bred vifte af discipliner herunder datalogi, teknik, informations- og medievidenskab, matematisk modellering, antropologi, industrielt design, samfundsvidenskab, sundhed, etc. Der er etableret meget søgte uddannelser på flere danske universiteter, som bygger på en flerfaglig tilgang til IKT. Som nævnt i indledningen er der meget langt til, at dansk IKT-forskning og uddannelse har et omfang, der svarer til dets betydning for den danske produktivitet og dermed velfærd. Derfor er det vigtigt fortsat at opbygge IKT-forskningen i Danmark, så der udvikles endnu mere slagkraftige IKT-miljøer. Udover den afgørende betydning disse har for udviklingen af det danske erhvervsliv, den offentlige sektor, uddannelse og kulturlivet, så kan stærke danske IKT-forskningsmiljøer konkurrere effektivt om de store og strategisk vigtige midler, der forventes at være til rådighed i EU's forskningsprogrammer. 3
1. IKT-infrastruktur og data Samfundsudfordringen Samfundet er afhængig af en velfungerende IKT-infrastruktur på lige fod med afhængigheden af vand- og elforsyning, kloak-, vej og jernbanenettet samt luft- og skibsfart. IKT-infrastrukturen er meget kompleks; den består af internettet (som i sig er en heterogen sammensætning af mange forskellige teknologier), store mængder software, avancerede matematiske modeller, datakilder, datalagre og sidst, men ikke mindst, en mangfoldighed af forskellige computere. Alle er i dag helt afhængige af denne infrastruktur til at håndtere kommunikation (både individuelt og masse), betalinger, administration, og til at holde de andre infrastrukturer kørende. Det er vigtigt at understrege, at IKT-infrastrukturen er meget mere end kabler og bokse det er også softwarearkitektur, sikkerhed, kommunikation, effektiv håndtering og lagring af data, modeller samt den sociale og samfundsmæssige organisering, herunder tilliden til, at det hele fungerer. Det kan forventes, at den digitale økonomi fremover vil udgøre en stadig større del af den samlede økonomi, og at software i endnu højere grad end i dag - og med en meget større grad af autonomi end i dag - vil udføre finansielle transaktioner på vegne af borgere, virksomheder og institutioner. Som et aktuelt eksempel er hovedparten af aktiehandler på verdens største børser nu udført af softwareagenter. Da den digitale økonomi er softwarebaseret og dermed designet, er der mulighed for i fremtiden at anvende radikalt anderledes markedsmekanismer på alle niveauer end dem, der i dag bliver brugt på traditionelle analoge markeder. Der er en international tendens, Internet of Things, mod at gøre alt tilgængeligt via Internettet - fra det små som potteplanter, nøgler, radiatoren og dørlåsen til det største som et kraftværk, et nationalbibliotek eller en supercomputer. Denne tendens omfatter i stigende grad også mobile ting som transportmidler og personer. Det sidste har muliggjort de seneste års udvikling af sociale medier og tjenester. Et beslægtet område i kraftig vækst er kontekstafhængige tjenester, f.eks. tjenester hvor viden om fysisk position udnyttes til øge brugsværdi og brugervenlighed. Positionering og sporing af enheder kræver en effektiv og velfungerende infrastruktur. Det velkendte GPS-system er formodentlig kun første skridt i en lang udvikling, hvor de næste kunne være Galileo og teknologier til mere præcis positionering såvel inden- som udendørs. En helt central udfordring for IKT-infrastrukturen er systemintegration, standardisering og systemudvikling, hvor udfordringen i høj grad ligger i at samle og integrere forskellige nyskabende, men uafhængige teknologier og løsningselementer til samlede, velfungerende løsninger, der innovativt tager væsentlige samfundsmæssige udfordringer op. Vi er pt. udsat for en enorm mængde af IKT-systemer, der alle fungerer på deres egen måde og ikke arbejder sammen. Det gælder både i det offentlige men også inden for den enkelte virksomhed eller organisation. Mængden af data der genereres er stærkt stigende, f.eks. i en forretning ( data wharehouse ), i forbindelse med miljøovervågning, i energisystemet, i videnskabelige eksperimenter og i selve IKT-infrastrukturen (hvor en stor del af aktiviteten logges) og mange flere steder. Gemt i disse data er meget værdifuld viden om kunder, forretningsprocesser, klimaændringer, ressourceudnyttelse, sygdomsmønstre osv. Derfor er der en stærkt voksende interesse for forskning i metoder til at udvinde den viden, som ofte ligger gemt i store datasamlinger 4
( data mining, søgning, business intelligence og beslutningsstøtte). Som det er nu, er hovedparten af informationer tilknyttet bestemte organisationer/virksomheder og applikationer, og der er ingen systematik i organiseringen og tilgange til data. Informationer, der tilhører én offentlig myndighed, er sjældent let tilgængelige for andre offentlige myndigheder og/eller virksomheder og borgere. Et eksempel på potentialerne mht. bedre organisering og tilgang til data er begrebet Smart City. Alle byer er digitale, på den måde at de er afhængige af en digital repræsentation af de områder, som de administrerer. Der er en vigtig udvikling omkring digitale lag af data som en strategisk prioritet i en række byer. Dette indebærer en ensartet strukturering af og tilgang til alle digitale data i en by og dette kunne udvides til større geografiske områder som regioner og nationalt. Det er foreslået, at man for en by f.eks. har en CIO ( Chief Information Officer ) som en analog til en stadsarkitekt en rådgiver omkring organisering af det digitale lag i en by. En effektiv organisering af det digitale lag rummer selvsagt store potentialer for nye applikationer som virksomheder, borgere og offentlige myndigheder kan udvikle. Sidst, men ikke mindst, er det vigtigt at understrege, at den fortsatte udvikling af IKTinfrastrukturen er afhængig af udvikling og vedligeholdelse af store mængder software. Kun en del af del af dette er så generisk, at man kan forvente, at den vil blive udviklet af leverandører og ejere af den fysiske infrastruktur. En meget stor del skal udvikles af de virksomheder og organisationer, som baserer sig på at kunne benytte infrastrukturen. Forskningsbehov Software: Der er fortsat et stort behov for forskning i udvikling af software, både begrebsmæssigt, udviklingsmetoder, effektivitet og værktøjer. Manglende viden, metoder og værktøjer om softwareudvikling er stadig den væsentligste fejlkilde og flaskehals i IKTinfrastrukturen. I det efterfølgende beskrives en række mere specifikke udfordringer, som alle på den ene eller anden måde relaterer sig til softwareudvikling. Helt centralt står forskningen i sikkerhed, pålidelighed, tryghed og beskyttelse, hvor det er helt afgørende at der udvikles software, som virker (hver gang), og som brugerne er trygge ved og forstår. Desuden er det en udfordring at udvikle software, som kan udnytte det store potentiale, der i dag er i multicore-, cloud- og netværksarkitekturer. Datafangst, håndtering og lagring: Der er stigende krav til at udvikle effektive algoritmer og datastrukturer, der kan håndtere disse enorme mængede af data, f.eks. udtrække relevante mønstre, som repræsenterer væsentlig viden ( data mining/business intelligence ). Dette går ofte hånd i hånd med teknologier til at opfange/indsamle data og den måde, de lagres på. Samtidig er der et stort uudnyttet potentiale for at gøre disse data generelt tilgængelige for borgere, virksomheder og offentlige institutioner. Teknologianvendelse: Indførelsen af IKT vil normalt påvirke den organisation eller struktur, som teknologien indføres i. Alt for ofte er disse påvirkninger uforudsete og utilsigtede, hvilket har konsekvenser for teknologiens anvendelse og nytteværdi. Eksempler på dette er overvågning, forandring af arbejdsprocesser og behov for nye kompetencer. Det er derfor en strategisk forskningsinteresse at udforske, hvordan IKT implementeres i heterogene samfundsmæssige, organisatoriske og kulturelle sammenhænge, der fremmer kulturel dynamik og samfundsmæssig udvikling. 5
Systemintegration og udvikling: Det er væsentligt, at forskningen afdækker muligheder for at udvikle systemer, der dynamisk kan tilpasses den rivende udvikling, der følger med sammenkobling af stadig flere IKT-systemer. Det er velkendt, at der ofte igangsættes udvikling af store monolitiske systemer over en længere periode, og når de så er klar til ibrugtagning, så har både behovet og teknologien ændret sig. Det er derfor nødvendigt med en trinvis tilgang, hvor man løbende kan udvikle og tilpasse og erstatte komponenter i eksisterende systemer såkaldte økosystemer. Digitale penge: Konsekvenserne af, at penge i dag forefindes i parallelle, virtuelle verdener, hvor fysiske betalingsmidler har en direkte vekselkurs med virtuelle penge i spil til computere og mobiltelefoner, er ikke fuldt forstået. Udviklingstendensen går mod virtuelle penge og decentrale udstedere, og som følge heraf udfordres nationalstatens monopol på penge. 2. Intelligente samfundsløsninger 4 Samfundsudfordringen I kraft af at IKT-anvendelse breder sig fra primært at have haft sin tyngde i en arbejdsmæssig sammenhæng til stort set alle dele af menneskers dagligdag, stilles der nye krav til design, brugergrænseflader, sikkerhed, gennemsigtighed/tillid, informationsarkitektur, forretningsmodeller og den måde selve teknologien og nye tjenester udvikles på. IKT-baserede løsninger er således centrale og afgørende inden for en lang række sektorer som energi, sundhed, transport, byggeri, medier, PR/markedsføring, finans, digital forvaltning, produktionssystemer, digitale tjenester, landbrug og fødevarer. I de fleste af disse sektorer er der både private og offentlige aktører. IKT er også central i forhold til at skabe et bæredygtigt samfund. F.eks. fra transformation af bygninger til højere energiklasse med smart styring, effektivisering af transportsystemer samt reduktion af behovet for transport, til systemer der kan advare om og understøtte håndtering af naturkatastrofer og miljømæssige ændringer. Den demografiske udvikling i retning af flere ældre og færre i den erhvervsaktive alder lægger - sammen med borgernes fortsat voksende forventninger til det offentlige serviceniveau - et stort pres på velfærdsstaten. Det er derfor nødvendigt, at fremtidens velfærd både kan udvikles og effektiviseres. Her spiller digitalisering af f.eks. folkeskoler, sundhed og socialområdet en afgørende rolle. Digitale løsninger kan bidrage afgørende til at skåne miljøet gennem teknologiske løsninger, der reducerer ressourceforbruget, engagerer borgerne, sikrer effektiv kommunikation og giver bedre overblik. Et computerspil kan visualisere en virtuel verden, der er svær at skelne fra den fysiske virkelighed. Sådanne virtuelle verdener kan f.eks. benyttes som avanceret beslutningsstøtte og i telemedicinske løsninger. Der tegner sig også mange spændende muligheder for at benytte spil i forbindelse med træning og uddannelse. Der er således et stort potentiale for computerspil, også hinsides underholdningsbranchen. Væksten i tilgængelig regnekraft betyder, at stadigt flere fagområder nu benytter simulering som et reelt alternativ til teoretiske modeller eller historiske data. Det gælder områder som vindmølledesign og -placering, nedsivning af kemikalier til grundvandet, oversvømmelser, saltvandsindtrængning og andre områder i hydro- og geologi. Simulering er også i kraftig 4 Dette emne er et forsøg på en præcisering/opdatering af det eksisterende punkt 5 i 2015-planen. 6
vækst andre steder, ikke mindst i den finansielle sektor og i byggesektoren (f.eks. simulering af røgudvikling og planlægning af flugtveje). Ligeledes er simulering i kemi, biologi og faststoffysik i kraftig vækst. Fælles for alle disse områder er, at potentialet er enormt, men der skal basal forskning i simuleringsmodeller, algoritmik og computerarkitektur til, for at kunne indfri såvel de industrielle som de forskningsmæssige behov. De finansielle markeders udvikling, som i høj grad er præget af internettets udvikling, digitalisering og supercomputere, har betydet et til stadighed mere komplekst finansielt system. Den tilgængelige information er enorm og valgmulighederne i forbindelse med finansielle beslutninger er steget markant i antal. Finanskrisen har vist, at den finansielle sektor står overfor store udfordringer. Det gælder f.eks. i forhold til 1) sektorens bidrag til og placering i de generelle økonomiske modeller; 2) styring af risici på delområder og på tværs (kredit, finansielle produkter, likviditet, operationel risiko, systemisk risiko) og 3) stadigt mere komplekse valgmuligheder i forbindelse med finansielle beslutninger. Omkring energi er der en lang række udfordringer, hvor IKT er en central del af løsningerne. F.eks. udstyr i private hjem eller virksomheder, der automatisk kan indhente tilbud på energiforsyning og minimere omkostningerne ( SmartGrid ). Mht. energibesparelse er IKT også en afgørende forudsætning for at udvikle løsninger, som formindsker energiforbruget. Skandinavisk forskning i interaktionsdesign har en unik position inden for brugerdeltagelse i designprocesser; men i dag tegner der sig et meget komplekst billede af, hvem der er brugeren, idet der ofte er tale om en lang række aktører, som er interessenter i forhold et IKTsystem - f.eks. forskellige offentlige myndigheder, en eller flere private virksomheder eller brancher, ansatte og borgergrupper. Der ligger et stor potentiale i at kunne tilrettelægge en designproces på en sådan måde, at forskellige aktørers interesser og kompetencer inddrages som en konstruktiv ressource under udviklingen af en IKT-løsning. Forskningsbehov Interaktionsdesign: På tværs af anvendelsesområder er der brug for at udvikle forståelsen af hvilke former for designrum og omgivelser, der bedst understøtter kreative og innovative designprocesser. Ved at transformere og kombinere designmetoder fra et anvendelsesområde til et andet kan det kreative potentiale udvikles yderligere. Eksempelvis, spiller begrænsninger som krav til hastighed, vægt og strømforbrug en central rolle inden for tekniske IKT-designprocesser samtidig med at begrænsninger eller benspænd udgør en kreativ ressource inden for kulturelle anvendelser af IKT. Finansielle modeller og beslutningsstøtte: Der er store perspektiver i at udvikle nye teknologibaserede løsninger, der kan bidrage til en bedre forståelse af de finansielle markeder, herunder til at identificere, måle, vurdere og forudsige systemisk risiko. Desuden er der behov for, at der udvikles IKT-løsninger, der kan bidrage at styrke systemets stabilitet. Der er også behov for at udvikle IKT-baserede rådgivningsværktøjer til finansiel beslutningsstøtte, som kan bidrage væsentligt til at reducere den usikkerhed, der er forbundet med de finansielle beslutninger, som borgere og virksomheder træffer. Sikkerhed: Sikkerhedsbrister i IKT systemer er desværre stadig udbredte og derfor en væsentlig flaskehals for udviklingen af IKT-baserede samfundsløsninger. Derfor er der forsat brug for forskning både i teknologier som tilvejebringer sikre løsninger, men også i at forstå, hvordan der opbygges og vedligeholdes tillid til disse løsninger. 7
Processer og it: Der er et stort potentiale for at effektivisere forretningsprocesser og arbejdsgange i mange private og offentlige organisationer gennem klog brug af it. Det gælder både for sagsbehandling i kommuner, patientbehandlinger på hospitalerne, arbejdsgange på byggepladser, containerskibes færden fra Danmark til Kina, og håndteringen af lån og forsikringer i banken. For at indfri dette potentiale er der stigende fokus på processer og deres samspil med it-systemer. En række danske virksomheder har formået at skabe kommercielle resultater ved at "indpakke" avancerede forretningsprocesser f.eks. i den finansielle sektor i effektive it-løsninger og inden for rådgivning og vandressourceforvaltning. 3. Produkter og produktion Samfundsudfordringen Innovationen i langt størstedelen af dagens produkter og services skabes ved at tilføre funktionalitet baseret på IKT-systemer indlejret i produkt eller service. Disse indlejrede systemer findes overalt, indbygget i vores biler, veje, broer og tunneller, i medicinske instrumenter og kirurgiske robotter, i hjemmet, kontoret og fabrikken, i skibe, fly og lufthavne, i mobiltelefoner og kommunikations-udstyr, det kan endda indbygges i vores tøj. De er forbundet i store netværk bilen til vejnettet, hævekortet til banksystemet og forventes at blive nervesystemet i vores samfund. I takt med at flere og flere produkter får indlejret intelligens og mulighed for at kommunikere med hinanden, bliver vi mere og mere afhængige af at disse systemer er pålidelige og sikre, hvilket betyder at vi bliver afhængige af at disse systemer designes og betjenes korrekt. En følge vil være en større offentlig forståelse for vores afhængighed af disse systemer, hvilket yderligere vil øge bekymringer og forventninger til håndtering af fejl, sikkerhed og private informationer. Herved bliver kvalitet og pålidelighed afgørende faktorer for disse IKT-systemer. Det forhold at sådanne smarte og kommunikerende IKT-systemer ofte placeres i omgivelser, hvor de skal fungere pålideligt i flere år og i barske omgivelser (biler, skibe, på havet, i støvfyldte miljøer etc.), stiller store krav til udvikling af effektiv software, reduktion af strømforbrug, udvikling af pålidelige computere, nye sensorer/aktuatorer, etc. Samspillet mellem fysisk design og IKT er af stigende betydning gode eksempler er høreapparater, pumper, målestationer (klima, vejr, miljø), vindmøllestyring, hvor den æstetiske udformning samt ikke-standard interaktion er afgørende. Erhvervslivet er i høj grad afhængig af produktionssystemer og styringsenheder, der er baseret på IKT. For flere og flere produkter gælder, at IKT-elementer er stærkt voksende, bidrager med den væsentligste del af produktets værditilvækst og er afgørende for konkurrencesituationen. Indlejret software, hardware og sensor/aktuator-netværk er her helt afgørende. Danmark har en stor industri, hvor indlejret systemer til styring og kontrol er helt afgørende det gælder store virksomheder som Vestas, B&O, Terma, Danfoss og Grundfos, men også en lang række SMV er udvikler udstyr/enheder, hvor indlejret software og hardware er helt afgørende for kvaliteten, brugsoplevelsen og effektiviteten af produkterne. Medicinsk udstyr er et vigtigt industrielt område i Danmark og IKT bliver mere og mere centralt også i dette område. Her kan man også med fordel inddrage danske kompetencer inden for billedbehandling, lyd, simulering, interaktionsdesign og 3Dgrafik til f.eks. udvikling af træningsredskaber til kirurger, telemedicin og rehabilitering. 8
Robotter har fået en stigende betydning for effektiviseringen af produktion ligesom vi fremover vil se robotteknologi som et centralt element i ny velfærdsteknologi. Her er det afgørende af Danmark kan deltage i udviklingen og tilpasningen af robotter til danske forhold. Kameraer og røntgenudstyr er en speciel gruppe af sensorer, som nu er så robuste og billige, at de begynder at optræde i produkter og udstyr. Her ligger der meget store muligheder for samfundsmæssige gevinster, idet råvarer kan udnyttes bedre og produktion effektiviseres med udgangspunkt i fuldautomatisk analyse af billeder i realtid. For at kunne øge væksten i Danmark, er det helt afgørende at vi kan eksportere de løsninger/ produkter, som vi frembringer ved at adressere vores samfundsmæssige udfordringer. Ved at udvikle nye teknologier sammen med processer, interaktion og design, står vi langt stærkere, end hvis vi er afhængige af udelukkende at bruge teknologier udviklet i andre lande til helt andre systemer. Forskningsbehov Indlejringen af digital teknologi i fysiske produkter og omgivelserne stiller en række krav om udvikling af ny viden gennem forskning: Robuste og pålidelige systemer: Det er afgørende, at der forskes i metoder, arkitektur og værktøjer som kan sikre, at de IKT systemer som skal indbygges i fysiske produkter, fungere sikkert og pålideligt. Det er vigtigt at produktet kan fungere fejlfrit og pålideligt i lange perioder uden manuel indgriben, også i de tilfælde hvor det indgår i et større netværk af produkter/enheder, internet of things. En særlig klasse af systemer vil være sikkerhedskritiske systemer, hvor der kræves garanti for sikker afvikling og sikker håndtering af fejl for ikke at bringe liv og/eller store investeringer i fare. Generelt for disse IKT systemer er, at de vil være adaptive, autonome, selv-organiserende, sikre og pålidelige. De kræver at ressourcer så som energi, tid, data kapacitet og fysisk størrelse, udnyttes ekstremt effektivt. Det gøres kun ved avanceret anvendelse af IKT. Effektiv hardware og software: Begrænsede ressourcer (plads, strøm og omkostninger) i fysiske produkter samt stadig bedre sensorer betyder, at det fortsat er vigtigt at udvikle ny viden om effektivisering. Et godt eksempel er de store fremskridt i ny kamera og røntgenteknologi, som betyder, at der skal der håndteres store mængder data som f.eks. alle dele af et digitalt billede. Det er således nødvendigt at udvikle algoritmer til behandling af disse billeder, samt forskning i computerarkitektur, der tillader afvikling af disse algoritmer i realtid, og ved anvendelse af meget lidt energi. Specielt bliver det vigtigt at fokusere på effektiv parallel programmering af de moderne computerarkitekturer som indeholder fra få til snart tusinde beregningskerner, de såkaldte multikerne computere. En effektiv udnyttelse af disse computerarkitekturer kræver forskning i design metoder og værktøjer. Interaktion: Hvor IKT tidligere ofte var identificerbart og indrammet i en grænseflade (skærm, knapper sov), hvormed man betjente teknologien, ser vi i dag en fremvoksende mangfoldighed af nye grænseflader i form af teknologier som berøringsfølsomme skærme, sporing, wearable computing, mobile enheder og storskærme. Rammerne om grænsefladen bliver således diffuse gennem en række nye teknologier, hvilket åbner for at IKT indtager nye roller og må designes og implementeres ud fra nye videnskabelige forståelser. Integration: Med pervasive computing indlejres IKT i stigende grad i vores omgivelser, dvs. vi ser IKT indlejret i bygninger, fysiske rum, transportmidler, byrum, tekstiler, osv. Her 9
er den æstetiske, brugsmæssige og funktionelle dimension vigtig og dermed samspillet mellem design, IKT og brugerinvolvering. Det er derfor en udfordring at skabe IKT, der passer kan integreres i dagliglivet og kan udvikles og tilpasses smidigt og effektivt i takt med at aktiviteter og behov ændres. Æstetisk design: Vi ser også en udvikling hvor flere og flere fysiske produkter udvikles i et samspil mellem industrielt design og IKT. Gode eksempler er iphone, danske høreapparater, industriprodukter, vindmøller osv., hvor design, funktionalitet og forretningsmodel har haft afgørende betydning for den kommercielle succes. Der er derfor et stort uudnyttet potentiale mht., forskning omkring samspillet mellem design, IKT (herunder menneskemaskine samspil), forretningsudvikling og brugerinvolvering. 4. Digitale medier, kultur og uddannelse Samfundsudfordringen Mht. medier, kultur, kommunikation og uddannelse har digitaliseringen også her ført til fundamentale ændringer og nye muligheder. Ingen kan være i tvivl om at computerspil, mobile applikationer, web, filmtjenester, Google og Facebook har haft stor betydning for den måde, vi i dag får kulturelle oplevelser, bruger medier, udvikler og vedligeholder sociale relationer, lærer og underholder os på. Computere, mobiltelefoner, ipads, storskærme og spilkonsoller er en del af den mediekonvergens, der også udvisker grænserne mellem radio, trykte publikationer, TV, og film samt mellem indholdsleverandører, indholdsaggregatorer, teknologileverandører og rettighedsejere. Der er derfor megen fokus på digital kultur udvikling af indhold der kan præsenteres på forskellige medier, nye tjenester, teknologier og forretningsmodeller. De sociale medier har fået en hastigt voksende betydning for samfundsudviklingen i store dele af verden, f.eks. var adgang til internet og mobiltelefoni en faktor, allerede da murene faldt i Europa. Siden har den lette og frie adgang til kommunikation været afgørende for samfundsændringer mange andre steder i verden. IKT-udviklingen og mediekonvergensen betyder også, at måden, hvorpå borgerne tilgår og bruger nyheder og information om begivenheder i samfundet samt f.eks. deltager i den politiske debat, ændres. De sociale platforme, det høje tempo i spredningen af information samt de strukturmæssige forandringer, som medie- og kulturindustrien undergår, bl.a. i kraft af IKT, skaber nye brugs- og adfærdsmønstre, som kan have store langsigtede konsekvenser f.eks. for tilliden til medierne, til velfærdsstaten og til det politiske system. Det er tillige vigtigt, at man som privatperson eller organisation har kontrol over den information, man slipper løs på Internettet. Dels for at undgå, at magtfulde kommercielle eller politiske interesser misbruger adgangen til informationen, dels for at sikre, at man har en ret/mulighed for at "få data tilbage". Dette er en stor teknisk, praktisk, politisk og social udfordring. Der er derfor behov for at arbejde med etik, brugeradfærd og regelsæt. IKT skaber nye muligheder for at udvikle uddannelsessystemet, så man med færre ressourcer kan give bedre uddannelser på alle niveauer fra folkeskole til universitet. Men der er også et stort potentiale ved efteruddannelse og i det daglige til at uddanne og instruere personale i f.eks. servicesektoren, til sprogundervisning, og drift af kompliceret udstyr. Det er vigtigt, at teknologien ikke alene bruges til at indlære og træne færdigheder men også til kildekritik ift. informationer/nyheder i (de digitale) medier, og som aktive 10
deltagere ift. offentlig forvaltning og den demokratiske proces. Hvor tidligere IKT-forskning kunne fokusere på f.eks. funktionalitet, effektivitet og brugbarhed, er det nu nødvendigt også at inddrage værdimæssige og oplevelsesmæssige dimensioner i såvel udvikling, design, implementering og analyse af IKT, for at sikre en anvendelse, der kan understøtte og udvikle vores samfund, kultur og erhverv. Det derfor af central strategisk betydning at udvikle en oplevelsesorienteret og kulturelt refleksiv brug af IKT. Forskningsbehov IKT-støttet læring: På undervisningsfeltet er der behov for en forsat forskning inden for elæring, men også behov for udvikling af alternative måder at bruge de nye medier til undervisning, f.eks. i form af mobile læringsplatforme. Der er behov for forskning i hvilke former for læringsrum, der fremmer engageret læring, samt i hvorledes der kan udvikles nye undervisningsteknologier, der understøtter læring gennem eksperimenter og simulering i fremtidens digitalt augmenterede laboratorier. Der vil også være behov for at styrke forskningen i viden, som kan uddanne børn og unge til en kritisk og informeret brug af sociale platforme. Digital æstetik: Der er behov for forskning i nye æstetisk udtryksformer, herunder audiodesign, og i de betydningsmuligheder, de skaber i samfundet. Desuden er der behov at udforske nye former for interfaces inden for blandt andet mediearkitektur og produktdesign. Inden for området er der endvidere behov for at styrke forskningen i kritisk refleksion over den digitale kultur og dens betydning i samfundet. Digital kultur: Der er behov for forskning i nye kulturelle udtryksformer som for eksempel interaktiv kunst, computerspil og digital scenografi. Endvidere er der behov for forskning i hvorledes museer kan anvende IKT til at gøre kulturarven tilgængelig på en engagerende måde. Ikke mindst er der behov for forskning i de nye medieteknologier og sociale platformes betydning for nyhedsforbrug og -oplevelse samt 'sandhedsværdi' og tillid til journalistik og medier samt til det politiske system. Sikkerhed og tillid: Der er behov for at forske i nye muligheder for sikkerhed, tillid og beskyttelse i forbindelse med placering af data i det offentlige rum. Dette omfatter mulighed for gennemsigtighed og mulighed for at den enkelte og grupper har kontrol over data så de kan tilbagekaldes eller udløbe når behovet for at dele udløber eller ikke længere er aktuelt. Der er organisatoriske og tekniske udfordringer på grænsen mellem myndigheder, demokratiske aktører (NGOer, partier mv. og de sociale medier i forbindelse med udøvelse af demokrati). Det handler både om gennemsigtighed og kontrol mm. 11