НИС-ИТА

Международный технологический альянс в области сетевых и информационных наук (NIS-ITA) — исследовательская программа, инициированная Министерством обороны Великобритании (Соединенное Королевство) (MoD) и Исследовательской лабораторией армии США (ARL), которая действовала в течение 10 лет с мая 2006 года по май 2016 года. Ее возглавляли IBM Research в США и IBM Hursley в Великобритании. NIS ITA был первым Международным технологическим альянсом, созданным двумя странами.

Полное название альянса, который действовал с 2006 по 2016 год, было United States/United Kingdom International Technology Alliance in Network and Information Sciences. Это была исследовательская группа, которой было поручено проведение фундаментальных исследований в области сетевой науки и информационной науки , которые влияли на операции коалиции.

Программа представляла собой комбинацию исследовательских программ, специфичных для конкретной страны, которые проводились ARL и MoD соответственно. ARL проводила несколько программ под названием Collaborative Technology Alliances (CTAs), а MoD проводила эквивалентные программы, каждая из которых была программой совместных исследований с участием нескольких научно-исследовательских институтов и университетов. Программы CTA проводились в течение 3–5 лет и обычно включали консорциум промышленных исследовательских лабораторий и университетов, которые объединялись для решения исследовательских задач в определенной области.

Международный технологический альянс отличался от CTA в первую очередь тем, что его сфера деятельности была международной и охватывала две страны, США и Соединенное Королевство. Таким образом, альянс состоял из исследователей из ARL и MoD, работающих вместе с несколькими отраслями промышленности и университетами Великобритании и США для решения нескольких фундаментальных исследовательских проблем.

Работа, проделанная ITA, была фундаментальным исследованием по своей природе, и ее целью было проведение исследований в области общественного достояния посредством опубликованных статей. Ограничение исследований фундаментальными исследованиями было сделано для того, чтобы избежать любых проблем, связанных с ITAR, которые часто возникают в работах, ориентированных на вооруженные силы страны или спонсируемых ими.

Уникальным аспектом ITA была его направленность на решение научных проблем в контексте коалиционных операций. Однако, в силу характера фундаментальных исследований, многие результаты применимы в ситуациях, которые выходят за рамки коалиционных операций, например, в сетях вооруженных сил одной страны или для федерации коммерческих сетевых систем.

В течение первых пяти лет своего существования ITA была сосредоточена на исследованиях в четырех технических областях: (i) теория сетей с упором на беспроводные и сенсорные сети; (ii) безопасность между системами систем с упором на решение проблем безопасности, возникающих при необходимости взаимодействия двух различных сетей; (iii) обработка и доставка сенсорной информации с упором на вопросы, связанные с управлением информацией сенсорных сетей; и (iv) распределенное принятие решений и коалиционное планирование с упором на то, как люди из разных стран используют сеть для принятия обоснованных решений.

За последние пять лет своего существования четыре технические области были объединены и пересмотрены в две технические области (v) Coalition Inter-operable Secure & Hybrid Networks и (vi) Distributed Coalition Information Processing for Decision Making. Гибридные сети были определены как мобильные сети, которые также используют инфраструктурные сети, такие как сотовые и проводные сети.

Network Sciences ITA состояла из нескольких исследовательских лабораторий и университетов в США и Великобритании. В их число входили US Army Research Laboratories и UK Defense Science and Technologies в качестве участвующих правительственных исследовательских лабораторий. Неправительственные члены альянса в обеих странах состояли из промышленных и академических исследовательских организаций, перечисленных ниже:

• Университет Карнеги-Меллона
• Городской университет Нью-Йорка
• Колумбийский университет
• Университет штата Пенсильвания
• Политехнический институт Ренсселера
• Калифорнийский университет, Лос-Анджелес
• Мэрилендский университет, Колледж-Парк
• Массачусетский университет в Амхерсте

• Университет Крэнфилда
• Имперский колледж, Лондон
• Колледж Роял Холлоуэй , Лондонский университет
• Университет Абердина
• Кембриджский университет
• Университет Саутгемптона
• Йоркский университет
• Университет Кардиффа

• BBN Технологии
• Боинг
• Хонивелл
• IBM Research – лидер альянса в США
• Klein Associates , впоследствии приобретенная Applied Research Associates

• IBM UK – лидер альянса в Великобритании
• Логика CMG
• Исследования поместья Роке
• Системная инженерия и оценка UK Ltd
• Эйрбас Великобритания

Все организации были членами программы на момент ее создания, за исключением Университета Кардиффа и Airbus UK , которые присоединились к альянсу в середине его существования.

Альянс возглавила команда, состоящая из технических руководителей из исследовательских лабораторий армии США, Министерства обороны Великобритании, исследовательского центра IBM в США и IBM в Великобритании.

За время существования программы в качестве лидеров альянса выступали следующие лица, перечисленные выше:

Каждую из шести технических областей возглавляла группа из четырех ученых, по одному от US Army Research Laboratories, UK MoD, академического члена альянса и промышленного члена альянса. Ниже приведена таблица исследователей, которые выступали в роли руководителей технических областей (TAL) для каждой из технических областей в рамках исследовательской программы.

Согласно заключительной части программного отчета о достижениях, опубликованного альянсом, его основные научные достижения включают в себя:

• Сетевая томография для коалиций : исследователи ITA разработали научные принципы, лежащие в основе мониторинга динамически меняющихся сетей коалиций с минимальными накладными расходами. Эти идеи можно использовать для инструментирования и наблюдения за различными сетями с минимальным возможным зондированием.
• Распределенная динамическая обработка : программа ITA разработала концепцию обхода сетевых узких мест на границе коалиции путем перемещения обработки в пределах сети и проанализировала подходы к отображению распределенных приложений на гибридные сети коалиции. Она создала новые методы для распределения потоковых и ориентированных на транзакции приложений, анализа их производительности и повышения эффективности распределенных приложений.
• Управление безопасностью на основе политик : исследователи ITA разработали новые парадигмы управления безопасностью с использованием подхода на основе политик, создав новые структуры для согласования политик, уточнения политик и анализа политик. Они применили их для создания таких конструкций, как самоуправляемые ячейки, и управления потоками информации коалиции. Команда разработала методы определения политик безопасности, которые могут сохранять конфиденциальность и конфиденциальные данные, позволяя партнерам делать ограниченные запросы по этой информации.
• Применение криптографии в коалиционных контекстах : ITA добилась фундаментальных успехов в применении криптографических методов в коалиционных сетях. Они включают разработку новых парадигм шифрования на основе идентификации, эффективную и удобную для реализации переформулировку полностью гомоморфных алгоритмов шифрования и безопасный аутсорсинг вычислений на ненадежные устройства, принадлежащие партнерам по коалиции.
• Достижения в теории аргументации : исследователи ITA предоставили теоретический материал для согласования доверия, непоследовательности и неопределенности в распределенных сетевых информационных системах и предлагают принципиальный метод связывания данных о происхождении с оценкой конкурирующих гипотез для противодействия когнитивным предубеждениям, присущим аналитикам-людям.
• Понимание фундаментальных ограничений и свойств структур мобильных сетей : исследователи ITA разработали ряд моделей, характеризующих масштабируемые свойства мобильных ad hoc гибридных сетей, обнаруженных в коалициях. Эти модели определяют фундаментальную коммуникационную емкость сетей, устойчивых к сбоям, моделируют ограничения структур с математически прослеживаемыми топологиями, определяют информационно-теоретические ограничения емкости с ограничениями безопасности и характеризуют производительность многопутевых и многоточечных коммуникаций.
• Техники энергоэффективности : Альянс изобрел множество подходов для улучшения потребления энергии батареи и энергоэффективности в сетях ad hoc. Подходы включают в себя распределенное формирование луча с использованием кооперативных коммуникаций и методы улучшения поведения циклов нагрузки в сетях с использованием самоорганизации.
• Взаимодействие коммуникаций коалиции : альянс создал новые парадигмы для междоменной маршрутизации, выявил различия в культурных нормах коалиций, определил новую парадигму для общего понимания и использования декларативных технологий для сетей и безопасности в коалиционных средах. Другим связанным видом деятельности было создание модели совместного планирования.
• Качество информации (QoI) : ITA была пионером концепции QoI и создала структуру, алгоритмы и различные варианты использования, связанные с использованием QoI в ISR и сенсорных сетях. Концепция оказала значительное влияние на сообщество, включая запуск семинара I2QS и став основным направлением в программе CTA по сетевым наукам.
• Информационная сеть, соответствующая миссии : ITA разработала ряд методов для адаптации сети к требованиям миссии, включая подходы к оптимизации сетей для удовлетворения потребностей миссии, сопоставления активов с миссиями и изоляции сбоев в информационных сетях. Одним из ключевых результатов перехода стал инструмент сопоставления активов датчиков для сопоставления миссий с активами, доступными в полевых условиях для выполнения этой задачи.
• Динамические распределенные федеративные базы данных : исследователи ITA создали модель для представления потоков сенсорной информации в виде распределенных баз данных и разработали принципы, которые позволили им быть федерированными динамическим образом, который является как самоорганизующимся, так и масштабируемым. Результатом работы стала технология Gaian Database, которая имела несколько переходов в другие программы в MOD и US Army
• Достижения в когнитивном моделировании : ITA добилась значительных успехов в области когнитивного моделирования, включая вычислительное моделирование конкретных когнитивных процессов, используя когнитивную архитектуру ACT-R для понимания коллективных взаимодействий агентов и людей, а также проведение когнитивных социальных симуляций.
• Контролируемый естественный язык/контролируемый английский : программа ITA достигла нескольких успехов в использовании ограниченного подмножества английского языка для улучшения удобства использования вычислительных систем солдатами на поле в различных контекстах, включая планирование миссии, распределение активов и спецификации политики. Контролируемый английский привел к нескольким переходным мероприятиям посредством разработки магазина CE.

• Домашняя страница ITA США Великобритания
• Архивная страница публикаций NIS ITA
• Статья в новостях армии США о событии US Capstone в марте 2016 г.
• Блог IBM UK о мероприятии UK Capstone в апреле 2016 г.
• Сетевая наука для коалиционных операций, IGI Press
• Сетевая наука ITA Книга/Заключительный отчет по программе
• Алан Прис и Уинстон Р. Сик. «Международный технологический альянс в области сетевых и информационных наук». IEEE Intelligent Systems, май 2007 г., стр. 18-19.
• Грег Сиринсионе и Джей Гоуэнс, «Международный технологический альянс в области сетевых и информационных наук, совместное предприятие США и Великобритании», журнал IEEE Communications, март 2007 г., стр. 14–18