数字化科研

第一篇 发展现状篇

第1章 E-SCIENCE概述

1.1 E-SCIENCE出现的必然性分析

1.1.1 生产力发展的需要

1.1.2 共享理念的推动

1.1.3 网格技术的支撑

1.2 E-SCIENCE的本质

1.3 E-SCIENCE研究与建设的主要内容

1.4 E-SCIENCE的发展特点

1.5 E-SCIENCE环境下科研模式与知识流

1.5.1 e-Science环境下的科研模式

1.5.2 e-Science环境下的科学研究知识流

第2章 英国E-SCIENCE发展现状分析

2.1 英国E-SCIENCE建设背景

2.1.1 英国e-Science发展原因

2.1.2 英国e-Science发展目标

2.1.3 工作原理

2.1.4 英国e-Science建设的经费分配

2.2 英国E-SCIENCE承担主体发展目标分析

2.2.1 七大研究理事会的e-Science发展目标

2.2.2 国家e-Science研究中心的e-Science发展目标

2.2.3 十大地区中心的e-Science发展目标

2.2.4 七大e-Science优秀研究中心

2.3 英国E-SCIENCE技术框架与技术模块

2.3.1 英国e-Science组织框架

2.3.2 三十一个技术组件

2.3.3 四层架构的建设模式

2.3.4 二十六大技术模块

2.4 英国E-SCIENCE当前进展

2.4.1 英国e-Science核心计划

2.4.2 英国国家e-Science中心参与的e-Science项目

2.4.3 英国其他e-Science中心参与的e-Science项目

2.4.4 典型e-Science项目进展

2.5 小结

第3章 美国E-SCIENCE发展现状分析

3.1 美国E-SCIENCE历史背景

3.1.1 技术背景分析

3.1.2 应用历史分析

3.2 美国E-SCIENCE项目分析

3.2.1 项目选取方法说明

3.2.2 资助结构分析

3.2.3 主要资助机构和资助计划介绍

3.2.4 项目承担机构的构成分析

3.2.5 项目组成分析

3.3 美国E-SCIENCE技术框架与组件

3.3.1 网格框架

3.3.2 软件组件

3.4 美国E-SCIENCE当前进展

3.5 小结

第4章 欧洲E-SCIENCE发展现状分析

4.1 欧洲E-SCIENCE历史背景

4.2 欧洲E-SCIENCE承担主体分析

4.3 欧洲E-SCIENCE技术框架与技术模块

4.3.1 网格技术层次分析

4.3.2 网格技术开发领域分析

4.3.3 网格技术应用类型分析

4.4 欧洲E-SCIENCE当前进展

4.4.1 项目技术成就分析

4.4.2 项目开发出的组件分析

4.4.3 项目应用成就分析

4.5 小结

第5章 亚洲E-SCIENCE发展现状分析

5.1 中国大陆E-SCIENCE发展情况

5.1.1 中国国家网格（CNGrid）

5.1.2 上海信息网格（ShanghaiGrid）

5.1.3 中国教育科研网格（ChinaGrid）

5.1.4 国家自然科学基金委网格建设项目（CROWN）

5.1.5 863空间信息网格

5.2 中国台湾E-SCIENCE发展情况

5.3 韩国E-SCIENCE历史与现状

5.4 日本GRID历史与环境

5.5 小结

5.5.1 各个项目承担主体分析

5.5.2 亚洲e-Science的技术框架与技术模块分析

第二篇 关键技术篇

第6章 基于网格的资源和服务共享技术

6.1 网格概述

6.1.1 网格的概念和主要类型

6.1.2 网格在科学研究中的应用类型

6.1.3 网格技术的研究重点

6.1.4 网格的基本组件和功能

6.2 网格的主要技术标准

6.2.1 开放网格标准体系（OGSA）

6.2.2 开放网格基础框架

6.2.3 数据存取与集成标准（OGSI-DAI）

6.2.4 Web服务资源框架

6.3 与网格相关的共享和集成技术

6.3.1 Web服务技术

6.3.2 网格门户技术

6.4 GLOBUS

6.4.1 GT3（Globus Toolkit3）

6.4.2 GT4（Globus Toolkit4）

6.5 发展趋势

第7章 科研数据的采集、管理、保存与分析技术

7.1 数据采集技术

7.2 数据集成技术

7.2.1 新型OGSA-DAI框架

7.2.2 BRIDGES——基于OGSA-DAI进行信息集成的实例

7.2.3 BDWorld——大规模数据抽取整合实例

7.2.4 eSDO——大数据量整合实例

7.3 数据存储和管理技术

7.3.1 Geodise：基于网格的工程数据管理

7.3.2 BioSimGrid：基于网格的分布式数据技术

7.3.3 MySpace：虚拟观测台的数据管理技术

7.3.4 Data Portal：使用门户进行数据管理的技术

7.3.5 SRB：存储资源代理技术

7.4 元数据管理技术

7.5 数据保存技术

7.5.1 数据保存的三个概念

7.5.2 OAIS参考模型——数字保存的基础

7.5.3 DCC数字保存的三个阶段

7.6 数据分析处理技术

7.6.1 两种数据分析技术

7.6.2 e-Science环境下的文本挖掘技术

7.6.3 基于网格的知识发现服务技术

第8章 研究对象的建模和仿真技术

8.1 可视化技术

8.1.1 基于网格的可视化技术框架

8.1.2 GViz分析

8.1.3 e-Demand分析

8.1.4 飞行器中的电磁散射

8.2 虚拟观测台技术

8.2.1 VO概念

8.2.2 AstroGrid项目

8.3 计算机动画技术

8.3.1 计算机动画技术研究

8.3.2 The PGPGrid Project项目分析

第9章 虚拟研究团队的组建和协同技术

9.1 虚拟组织技术

9.1.1 虚拟组织的概念

9.1.2 DAME的动态虚拟组织技术

9.1.3 ICENI：虚拟组织管理门户

9.1.4 eMineral Project：计算门户框架

9.2 虚拟研究环境技术

9.2.1 概念

9.2.2 虚拟研究环境的技术基础

9.2.3 SAKAI：VO中间件

9.2.4 IB VRE：对研究过程的支持

9.3 学术交流技术

9.4 协作工具

9.4.1 基于网格的协作工具——Access Grid

9.4.2 虚拟组织建设——eMinerals

9.4.3 e-Science协作调动空间——CoAKTinG

9.5 问题求解环境

9.5.1 协作医学问题求解——MIAKT

9.5.2 分布式飞机维护环境——DAME

第三篇 规划发展篇

第10章 E-SCIENCE的规划与管理

10.1 E-SCIENCE已经成为发达国家科研模式创新的方向

10.2 网格技术成为E-SCIENCE核心技术

10.3 基本形成统一的E-SCIENCE技术体系

10.4 大规模的合作成为各国E-SCIENCE建设的主要方式

10.4.1 跨国家合作是各国e-Science建设的特征之一

10.4.2 高校、科研机构通力合作是e-Science建设的又一特征

10.4.3 项目承担机构在e-Science合作建设中角色定位各不相同

10.5 各国E-SCIENCE建设与学科领域、具体应用紧密结合

10.6 各国E-SCIENCE规划实施各有特色

10.6.1 e-Science规划布局模式不同

10.6.2 e-Science建设具有明显的技术层次性

10.7 政府在E-SCIENCE建设的宏观规划中发挥主导作用

10.8 政府在E-SCIENCE建设的管理中发挥主导作用

10.8.1 以英国和欧盟为代表的集中式管理运行模式

10.8.2 以美国为代表的分散式管理运行模式

10.9 政府是E-SCIENCE建设的主要投资者

第11章 中国E-SCIENCE规划与建设分析

11.1 中国E-SCIENCE规划与建设的主要特征

11.2 中国E-SCIENCE规划与建设与国外的差距分析

11.2.1 从网格基础设施层分析我国的发展差距

11.2.2 从网格中间件层分析我国的发展差距

11.2.3 从应用开发环境与工具层分析我国的发展差距

11.2.4 从具体应用层分析我国的发展差距

11.3 中国发展E-SCIENCE策略分析

第四篇 支撑服务篇

第12章 E-SCIENCE环境下文献情报机构发展分析

12.1 E-SCIENCE对文献情报机构工作环境的影响

12.1.1 e-Science环境下科学研究的过程分析

12.1.2 e-Science给科学研究带来的新变化

12.2 E-SCIENCE环境下文献情报机构的服务对象分析

12.2.1 用户类型分析

12.2.2 用户信息需求的变化

12.3 E-SCIENCE环境下的文献情报服务

12.3.1 e-Science环境下的文献情报服务及其定位

12.3.2 e-Science环境下文献情报服务的作用

12.3.3 e-Science环境下文献情报服务工作的指导原则

12.4 E-SCIENCE环境对数字图书馆的影响

12.4.1 e-Science对数字图书馆的积极影响——以SRB为例

12.4.2 积极应对e-Science的数字图书馆

12.4.3 服务e-Science的数字图书馆

第13章 E-SCIENCE环境下文献情报机构的服务模式

13.1 E-SCIENCE环境下文献情报机构的服务模式

13.1.1 融入知识创造过程的知识服务

13.1.2 隐性知识的管理和利用

13.1.3 分布式资源体系的建设和管理

13.1.4 科学数据的管理

13.1.5 构建开放的数字化网络化学术交流体系

13.1.6 以网络信息意识的强化为重点的用户信息素养的培育

13.2 E-SCIENCE环境下文献情报机构服务的实现模式

13.2.1 服务理念的升华——从“以需求拉动服务”到“以服务激发需求”

13.2.2 组织模式的分化——嵌入式和支持中心的双层模式

13.2.3 服务手段的改进——实现零障碍服务

13.2.4 人员构成的虚拟化——虚拟动态团队的人员构成机制

13.2.5 e-Science环境下文献情报服务的保障机制

第14章 E-SCIENCE环境下的数字图书馆

14.1 E-SCIENCE环境下数字图书馆范式的演变

14.1.1 聚焦于数字化资源的数字图书馆范式

14.1.2 强调集成化服务的数字图书馆范式

14.1.3 虚拟数字图书馆——e-Science时代的数字图书馆范式

14.2 E-SCIENCE环境下数字图书馆的功能框架

14.3 演变后的功能特点分析

参考文献

附录A 美国E-SCIENCE相关项目列表

附录B 欧盟第五框架计划和第六框架计划资助的项目

附录C 欧盟第五框架计划下网格项目研究网格技术层次

附录D 欧盟第五框架下网格项目开发的组件

附录E 中国E-SCIENCE相关项目列表

附录F 调研E-SCIENCE项目技术研究内容

附录G 参与国际合作项目3个以上的29个国家之间的合作矩阵

附录H 调研E-SCIENCE项目的主要学科及应用领域

附录I 英国E-SCIENCE评估指标

附录J CORE、七大研究理事会E-SCIENCE项目评估指标

附录K 本书所用缩略语和中英文对照表

《数字化科研：e-Science研究》共分四篇14章。对欧洲主要国家、澳大利亚、北美地区、亚洲地区的六百多个e-Science项目进行调研，并将相关数据收集到自行构建的e-Science信息门户中开展统计分析，综合采用比较分析法、案例调查法等多种科学合理的研究方法，从e-Science项目名称等三十多个角度，系统而深入地研究了当前世界绝大部分国家与地区的e-Science建设现状及相关问题，如e-Science的发展模式、技术架构和关键技术、管理和运行机制、e-Science与文献情报工作之间的关系等。在此基础上，本书对我国发展e-Science给出了建设性的解决方案。
《数字化科研：e-Science研究》内容翔实、系统，深入浅出，覆盖面广，具有先进性、科学性和很高的实用价值。