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第一篇 发展现状篇 3

第1章 e-Science概述 3

1.1 e-Science出现的必然性分析 3

1.1.1 生产力发展的需要 3

1.1.2 共享理念的推动 3

1.1.3 网格技术的支撑 4

1.2 e-Science的本质 5

1.3 e-Science研究与建设的主要内容 6

1.4 e-Science的发展特点 7

1.5 e-Science环境下科研模式与知识流 8

1.5.1 e-Science环境下的科研模式 8

1.5.2 e-Science环境下的科学研究知识流 9

第2章 英国e-Science发展现状分析 11

2.1 英国e-Science建设背景 11

2.1.1 英国e-Science发展原因 11

2.1.2 英国e-Science发展目标 12

2.1.3 工作原理 12

2.1.4 英国e-Science建设的经费分配 13

2.2 英国e-Science承担主体发展目标分析 14

2.2.1 七大研究理事会的e-Science发展目标 14

2.2.2 国家e-Science研究中心的e-Science发展目标 16

2.2.3 十大地区中心的e-Science发展目标 17

2.2.4 七大e-Science优秀研究中心 19

2.3 英国e-Science技术框架与技术模块 21

2.3.1 英国e-Science组织框架 21

2.3.2 三十一个技术组件 22

2.3.3 四层架构的建设模式 22

2.3.4 二十六大技术模块 23

2.4 英国e-Science当前进展 24

2.4.1 英国e-Science核心计划 24

2.4.2 英国国家e-Science中心参与的e-Science项目 25

2.4.3 英国其他e-Science中心参与的e-Science项目 29

2.4.4 典型e-Science项目进展 31

2.5 小结 32

第3章 美国e-Science发展现状分析 37

3.1 美国e-Science历史背景 37

3.1.1 技术背景分析 37

3.1.2 应用历史分析 38

3.2 美国e-Science项目分析 38

3.2.1 项目选取方法说明 38

3.2.2 资助结构分析 39

3.2.3 主要资助机构和资助计划介绍 42

3.2.4 项目承担机构的构成分析 46

3.2.5 项目组成分析 49

3.3 美国e-Science技术框架与组件 51

3.3.1 网格框架 51

3.3.2 软件组件 53

3.4 美国e-Science当前进展 55

3.5 小结 57

第4章 欧洲e-Science发展现状分析 58

4.1 欧洲e-Science历史背景 58

4.2 欧洲e-Science承担主体分析 61

4.3 欧洲e-Science技术框架与技术模块 66

4.3.1 网格技术层次分析 66

4.3.2 网格技术开发领域分析 68

4.3.3 网格技术应用类型分析 68

4.4 欧洲e-Science当前进展 69

4.4.1 项目技术成就分析 69

4.4.2 项目开发出的组件分析 70

4.4.3 项目应用成就分析 71

4.5 小结 71

第5章 亚洲e-Science发展现状分析 73

5.1 中国大陆e-Science发展情况 73

5.1.1 中国国家网格（CNGrid） 74

5.1.2 上海信息网格（ShanghaiGrid） 77

5.1.3 中国教育科研网格（ChinaGrid） 80

5.1.4 国家自然科学基金委网格建设项目（CROWN） 83

5.1.5 863空间信息网格 88

5.2 中国台湾e-Science发展情况 91

5.3 韩国e-Science历史与现状 92

5.4 日本GRID历史与环境 92

5.5 小结 94

5.5.1 各个项目承担主体分析 94

5.5.2 亚洲e-Science的技术框架与技术模块分析 95

第二篇 关键技术篇 99

第6章 基于网格的资源和服务共享技术 99

6.1 网格概述 99

6.1.1 网格的概念和主要类型 99

6.1.2 网格在科学研究中的应用类型 101

6.1.3 网格技术的研究重点 102

6.1.4 网格的基本组件和功能 104

6.2 网格的主要技术标准 106

6.2.1 开放网格标准体系（OGSA） 107

6.2.2 开放网格基础框架 117

6.2.3 数据存取与集成标准（OGSI-DAI） 118

6.2.4 Web服务资源框架 120

6.3 与网格相关的共享和集成技术 122

6.3.1 Web服务技术 122

6.3.2 网格门户技术 130

6.4 Globus 137

6.4.1 GT3(Globus Toolkit3) 137

6.4.2 GT4(Globus Toolkit4) 140

6.5 发展趋势 153

第7章 科研数据的采集、管理、保存与分析技术 155

7.1 数据采集技术 155

7.2 数据集成技术 158

7.2.1 新型OGSA-DAI框架 158

7.2.2 BRIDGES——基于OGSA-DAI进行信息集成的实例 164

7.2.3 BDWorld——大规模数据抽取整合实例 166

7.2.4 eSDO——大数据量整合实例 169

7.3 数据存储和管理技术 171

7.3.1 Geodise：基于网格的工程数据管理 171

7.3.2 BioSimGrid：基于网格的分布式数据技术 172

7.3.3 MySpace：虚拟观测台的数据管理技术 176

7.3.4 Data Portal：使用门户进行数据管理的技术 178

7.3.5 SRB：存储资源代理技术 181

7.4 元数据管理技术 184

7.5 数据保存技术 187

7.5.1 数据保存的三个概念 187

7.5.2 OAIS参考模型——数字保存的基础 187

7.5.3 DCC数字保存的三个阶段 193

7.6 数据分析处理技术 196

7.6.1 两种数据分析技术 196

7.6.2 e-Science环境下的文本挖掘技术 199

7.6.3 基于网格的知识发现服务技术 201

第8章 研究对象的建模和仿真技术 203

8.1 可视化技术 203

8.1.1 基于网格的可视化技术框架 203

8.1.2 GViz分析 206

8.1.3 e-Demand分析 208

8.1.4 飞行器中的电磁散射 209

8.2 虚拟观测台技术 210

8.2.1 VO概念 211

8.2.2 AstroGrid项目 211

8.3 计算机动画技术 213

8.3.1 计算机动画技术研究 214

8.3.2 The PGPGrid Project项目分析 216

第9章 虚拟研究团队的组建和协同技术 219

9.1 虚拟组织技术 219

9.1.1 虚拟组织的概念 219

9.1.2 DAME的动态虚拟组织技术 221

9.1.3 ICENI：虚拟组织管理门户 222

9.1.4 eMineral Project：计算门户框架 224

9.2 虚拟研究环境技术 226

9.2.1 概念 226

9.2.2 虚拟研究环境的技术基础 227

9.2.3 SAKAI:VO中间件 230

9.2.4 IB VRE：对研究过程的支持 231

9.3 学术交流技术 233

9.4 协作工具 236

9.4.1 基于网格的协作工具——Access Grid 236

9.4.2 虚拟组织建设——eMinerals 239

9.4.3 e-Science协作调动空间——CoAKTinG 240

9.5 问题求解环境 242

9.5.1 协作医学问题求解——MIAKT 243

9.5.2 分布式飞机维护环境——DAME 246

第三篇 规划发展篇 251

第10章 e-Science的规划与管理 251

10.1 e-Science已经成为发达国家科研模式创新的方向 251

10.2 网格技术成为e-Science核心技术 253

10.3 基本形成统一的e-Science技术体系 256

10.4 大规模的合作成为各国e-Science建设的主要方式 258

10.4.1 跨国家合作是各国e-Science建设的特征之一 258

10.4.2 高校、科研机构通力合作是e-Science建设的又一特征 261

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 269

10.5 各国e-Science建设与学科领域、具体应用紧密结合 271

10.6 各国e-Science规划实施各有特色 275

10.6.1 e-Science规划布局模式不同 275

10.6.2 e-Science建设具有明显的技术层次性 276

10.7 政府在e-Science建设的宏观规划中发挥主导作用 281

10.8 政府在e-Science建设的管理中发挥主导作用 283

10.8.1 以英国和欧盟为代表的集中式管理运行模式 283

10.8.2 以美国为代表的分散式管理运行模式 293

10.9 政府是e-Science建设的主要投资者 294

第11章 中国e-Science规划与建设分析 295

11.1 中国e-Science规划与建设的主要特征 295

11.2 中国e-Science规划与建设与国外的差距分析 300

11.2.1 从网格基础设施层分析我国的发展差距 300

11.2.2 从网格中间件层分析我国的发展差距 300

11.2.3 从应用开发环境与工具层分析我国的发展差距 306

11.2.4 从具体应用层分析我国的发展差距 306

11.3 中国发展e-Science策略分析 307

第四篇 支撑服务篇 317

第12章 e-Science环境下文献情报机构发展分析 317

12.1 e-Science对文献情报机构工作环境的影响 317

12.1.1 e-Science环境下科学研究的过程分析 317

12.1.2 e-Science给科学研究带来的新变化 318

12.2 e-Science环境下文献情报机构的服务对象分析 319

12.2.1 用户类型分析 319

12.2.2 用户信息需求的变化 320

12.3 e-Science环境下的文献情报服务 321

12.3.1 e-Science环境下的文献情报服务及其定位 321

12.3.2 e-Science环境下文献情报服务的作用 323

12.3.3 e-Science环境下文献情报服务工作的指导原则 325

12.4 e-Science环境对数字图书馆的影响 326

12.4.1 e-Science对数字图书馆的积极影响——以SRB为例 326

12.4.2 积极应对e-Science的数字图书馆 328

12.4.3 服务e-Science的数字图书馆 328

第13章 e-Science环境下文献情报机构的服务模式 330

13.1 e-Science环境下文献情报机构的服务模式 330

13.1.1 融入知识创造过程的知识服务 330

13.1.2 隐性知识的管理和利用 333

13.1.3 分布式资源体系的建设和管理 335

13.1.4 科学数据的管理 337

13.1.5 构建开放的数字化网络化学术交流体系 339

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 342

13.2 e-Science环境下文献情报机构服务的实现模式 344

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” 344

13.2.2 组织模式的分化——嵌入式和支持中心的双层模式 345

13.2.3 服务手段的改进——实现零障碍服务 348

13.2.4 人员构成的虚拟化——虚拟动态团队的人员构成机制 351

13.2.5 e-Science环境下文献情报服务的保障机制 352

第14章 e-Science环境下的数字图书馆 354

14.1 e-Science环境下数字图书馆范式的演变 354

14.1.1 聚焦于数字化资源的数字图书馆范式 354

14.1.2 强调集成化服务的数字图书馆范式 356

14.1.3 虚拟数字图书馆——e-Science时代的数字图书馆范式 359

14.2 e-Science环境下数字图书馆的功能框架 366

14.3 演变后的功能特点分析 367

参考文献 371

附录A 美国e-Science相关项目列表 376

附录B 欧盟第五框架计划和第六框架计划资助的项目 380

附录C 欧盟第五框架计划下网格项目研究网格技术层次 382

附录D 欧盟第五框架下网格项目开发的组件 383

附录E 中国e-Science相关项目列表 385

附录F 调研e-Science项目技术研究内容 386

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 395

附录H 调研e-Science项目的主要学科及应用领域 396

附录I 英国e-Science评估指标 398

附录J CORE、七大研究理事会e-Science项目评估指标 403

附录K 本书所用缩略语和中英文对照表 405