International conference of developers
and users of free / open source software

Асаблівасці ліцэнзiявання і сітуацыя з вольным ПЗ у хімічных фундаментальных даследаваннях

Антон Літвіненка, Кіеў, Украіна, Кіеўскі нацыянальны ўніверсітэт імя Тараса Шаўчэнкі, tenebrosus.scriptor@gmail.com

Разглядаюцца патрабаванні даследчыкаў-хімікаў у праграмным забеспячэнні і агульная бягучая сітуацыя з вольным ПЗ, неабходным для іхняе працы. Аналізуецца стаўленне да ўкаранення вольнага ПЗ у навуковую працу і напісання ўласнага ПЗ пад вольнымі ліцэнзіямі, прычыны і вынікі. Апісваюцца прыклады выкарыстання і распрацоўкі вольных праграм у дзейнасці навуковае групы.

Развіццё сучаснае навукі (асабліва дакладных навук, да якіх належыць і хімія) істотна залежыць ад вылічальных тэхналогій. Развіццё і нават стварэнне шэрагу галінаў хіміі былі бы немагчымыя без сучасных вылічальных магчымасцяў.

Навукоўца як карыстальнік ПЗ мае наступныя асаблівасці:

  • Навукоўцы дакладных навук, як правіла, добра разбіраюцца ў рабоце кампутара, і здольныя адносна лёгка апаноўваць новыя праграмныя рашэнні.
  • Праца навукоўцы рэдка з’яўляецца шаблоннай, і накіравана на атрыманне навуковага рэзультату. Адпаведна, стаўленне да неабходнасці апанавання новага ПЗ нармальнае.
  • Асноўнай праблемай навуковае працы для сучаснага ўкраінскага хіміка з’яўляецца брак часу. Не выпадае чакаць энтузіязму наконт укаранення вольнага ПЗ з ідэалагічных меркаванняў — толькі пры з’яўленні аб’ектыўнае неабходнасці.

ПЗ, якога патрабуюць у сваёй працы хімікі, можна падзяліць на:

  • Офіснае ПЗ. Пошук інфармацыі, афармленне рэзультатаў, апрацоўка малюнкаў і г.д.
  • ПЗ для агульнай апрацоўкі дадзеных (вылічэнні, спектры, статыстычная апрацоўка).
  • Адмысловае ПЗ для хімічных задач (маляванне структур, апрацоўка ЯМР спектраў, крысталаграфічнае ПЗ, квантавая хімія і г.д.).

Сітуацыя з офісным ПЗ у хіміі нічым не адрозніваецца ад агульнай. Рэйтынгавыя журналы надаюць шырокія мажлівасці ў выбары фармату матэрыялаў, якія дасылаюцца для публікацыі, таму мажлівая цалкавітая замена MSWord® на OpenOffice альбо LaTeX (хаця хімікі рэдка працуюць з LaTeX). 1 Для апрацоўкі ілюстрацый цалкам падыходзіць Gimp.

З ПЗ для апрацоўкі дадзеных сітуацыя горшая. Частку функцый выконваюць электронныя табліцы (Microsoft® Excel®, OpenOffice Calc), але фактычным стандартам з’яўляецца OriginLab Origin®. Паўнавартаснай замены яму на бягучы момант не бачна, хаця асаблівую ўвагу прывяртае пакуль яшчэ не зусім стабільны праэкт LabPlot, асабліва з улікам ягонае мажлівасці імпарту праэктаў Origin.

Адмысловае ПЗ для хімічных задач пішацца хімікамі для хімікаў. Большасць аўтараў такіх праграм — навукоўцы, што дадае пэўныя асаблівасці:

  • Аўтары часта зацікаўленыя не ў грошах, але ў спасылках на свае праграмы.
  • Праграмаванне не з’яўляецца ўласна навуковай дзейнасцю, — гэта, хутчэй, стварэнне інструментаў для яе.
  • На ПЗ ўзнікаюць маёмасныя аўтарскія правы, і часта яны належаць навуковай установе, дзе працуе аўтар. Таксама аўтар можа быць звязаны ўмовамі грантаў.

Усё гэта вядзе стварэння новых ліцэнзій, у якіх прастаўленне спасылак у працах яўна патрабуецца, а таксама да пашырэння ПЗ пад адмысловымі бясплатнымі ліцэнзіямі для акадэмічных установаў (г.з. Free for academics). Зыходныя коды пры гэтым, як правіла, закрываюцца, хаця бываюць і выключэнні.

Сегмент адмысловага ПЗ для хімічных задач прадстаўлены шырокім спектрам даступных ліцэнзій2: ад свабодных3 да зневажальна-дыскрымінацыйных4.

Ад тэарэтычных работ, выкананых in silico (кампутарнага мадэліравання), патрабуюцца высокія ўзнаўляльнасці атрыманых рэзультатаў5. Дэтальнае апісанне застасаваных у праграмах алгарытмаў абавязковая, а адкрытасць кодаў пажаданая. Пры публікацыі патрабуецца дэтальнае апісанне застасаваных праграм і опцый. Іх ліцэнзійная чысціня таксама мусіць быць абсалютнай.

У той жа час з’ява “звыклыя прапрыетарныя праграмы”, якія стаюцца фактычным стандартам, мае месца і сярод навукоўцаў. Змаганне з ёй важліва — грошы на ПЗ бяруцца з фінансавання навуковае групы. Заключаецца яно ў замене камерцыйнага ПЗ на Copyleft ПЗ з адкрытым кодам, Freeware, Free for academics i некаторыя shareware прадукты (для даследнікаў розніца між імі невялікая).

Прыклады праграм:

  • Gromacs (мадэліраванне бялкоў, палімераў і вадкасцей) і ABINIT (мадэліраванне крысталаў) — GPL.
  • SpinWorks (апрацоўка спектраў ядзернага магнітнага рэзанансу) — OpenSource, дазволены распаўсюд без мадыфікацыі.
  • Mercury (крысталаграфічнае ПЗ) — freeware (стандарт дэ-факта).
  • ORCA (квантавая хімія) — Free for academics (для камерцыйных устаноў не ліцэнзуецца).


Мал. 1. Інфрачырвоны спектр у праграме LabPlot.


Мал. 2. Структура каардынацыйнага злучэння ў Mercury.

Аналізуючы патрэбы нашае навуковае групы, праблема вырашаецца недзе на 90%. Складана з праграмамі для апрацоўкі дадзеных, а таксама рэдактарамі для малявання малекул. Падаецца мэтазгодным вольнае пашырэнне навуковага ПЗ, якое пішацца намі 6 — мы лічым, што гэта будзе спрыяць яго інтэнсіўнаму тэставанню, шырокаму азнаямленню з ім зацікаўленых навукоўцаў і вызнанню надзейнасці вынікаў, атрыманых з ягонай дапамогай.

Высновы
Ліцэнзаванне ПЗ ў галіне фундаментальных даследванняў мае шэраг асаблівасцяў. Агульная сітуацыя з пашыреннем і ўкараненнем вольнага ПЗ у хімічных даследваннях застаецца неадназначнай, але існуюць усе мажлівасці і перадумовы да яе змены.

Літаратура
1 Acceptable Formats, Royal Chemical Society.
http://www.rsc.org/Publishing/ReSourCe/AuthorGuidelines/ElectronicFiles/AcceptableFormats/index.asp
2 Linux for chemistry. Спіс ПЗ і іх ліцэнзій.
http://www.redbrick.dcu.ie/~noel/linux4chemistry/linux4chemistry.py
3 ABINIT software.
http://www.abinit.org/
4 Banned by Gaussian. Аб адной кампаніі…
http://www.bannedbygaussian.org/
5 Boggs, J.E., Pure.Appl.Chem., 1998, V. 70, pp. 1015-1018.
6 Литвиненко А.С., Міхальова О.А., “Врахування спін-орбітальної взаємодії Co(II) при інтерпретації магнітних властивостей гетерометалічних поліядерних комплексів 3d металів”, XI Всеукраїнська конференція студентів та аспірантів “Сучасні проблеми хімії”, Київ, 19-21 травня 2010 року.

Матэрыялы да дакладу

blog comments powered by Disqus