NIS-ITA

International Technology Alliance inom nätverks- och informationsvetenskap
Förkortning NIS ITA
Bildning 11 maj 2006
Upplöst 10 maj 2016
Typ Multi-Organisation Research Alliance
Huvudkontor IBM
Område
USA och Storbritannien
Programledare i USA
Dinesh Verma
UK Program Manager
David Watson
Volontärer
150
Hemsida nis-ita .org

International Technology Alliance in Network and Information Sciences (NIS-ITA) var ett forskningsprogram initierat av det brittiska försvarsministeriet (Storbritannien) (MoD) och US Army Research Laboratory (ARL), som var aktivt i 10 år från maj 2006 till maj 2016. Den leddes av IBM Research i USA och IBM Hursley i Storbritannien. NIS ITA var den första International Technology Alliance som startade av de två länderna.

Översikt

Det fullständiga namnet på alliansen som pågick 2006–2016 var United States/United Kingdom International Technology Alliance in Network and Information Sciences. Det var en forskargrupp med uppgift att bedriva grundforskning inom nätverksvetenskap och informationsvetenskap som påverkade koalitionsverksamheten.

Programmet var en kombination av landsspecifika forskningsprogram som drevs av ARL respektive MoD. ARL driver flera program som kallas Collaborative Technology Alliances (CTAs) och MoD driver likvärdiga program, som vart och ett är samarbetsforskningsprogram som involverar flera forskningsinstitut och universitet. CTA-programmen körs under 3–5 år och involverar vanligtvis ett konsortium av industriella forskningslaboratorier och universitet för att samarbeta för att lösa forskningsproblem inom en specifik domän.

International Technology Alliance skilde sig från CTA:erna främst genom att dess omfattning var internationell och sträckte sig över två länder, USA och Storbritannien. Alliansen bestod således av forskare från ARL och MoD som arbetade tillsammans med flera brittiska och amerikanska industrier och universitet för att lösa flera grundläggande forskningsproblem.

Forskningsarbetet inom ITA var grundläggande till sin natur och målet var att bedriva offentlig egendomsforskning med hjälp av publicerade artiklar. Begränsningen av forskning till grundforskning gjordes för att undvika att stöta på några problem relaterade till ITAR som ofta uppstår i arbete fokuserat på eller sponsrat av ett lands väpnade styrkor.

En unik aspekt av ITA var dess fokus på att lösa vetenskapliga problem i samband med koalitionsoperationer. Men på grund av grundforskningens natur är många resultat tillämpliga i situationer som faller utanför koalitionsoperationer, t.ex. inom nätverk av en enda lands militär eller för federation av kommersiella nätverkssystem.

Under de första fem åren av sin existens var ITA fokuserad på forskning inom fyra tekniska områden (i) nätverksteori med fokus på trådlösa nätverk och sensornät (ii) säkerhet över system av system med fokus på att lösa säkerhetsproblem som uppstår när två olika nätverk behöver samverka (iii) sensorinformationsbehandling och leverans med fokus på frågor som involverar informationshantering för sensornätverk och (iv) distribuerat beslutsfattande och koalitionsplanering med fokus på hur människor från olika länder använder nätverket för att fatta välgrundade beslut.

Under de senaste fem åren av dess existens har de fyra tekniska områdena konsoliderats och reviderats till två tekniska områden (v) Coalition Interoperable Secure & Hybrid Networks och (vi) Distributed Coalition Information Processing for Decision Making. Hybridnät definierades som mobila nätverk som också utnyttjar infrastrukturnätverk som cellulära och trådbundna nätverk.

Medlemmar

ITA består av flera forskningslaboratorier och universitet i USA och Storbritannien. Dessa inkluderade US Army Research Laboratories och UK Defence Science and Technologies som deltagande statliga forskningslaboratorier. De icke-statliga medlemmarna i alliansen i båda länderna bestod av både industriella och akademiska forskningsorganisationer enligt nedan:

Uppsättningen av partnerforskningsorganisationer i NIS ITA Alliance.

amerikanska universitet

brittiska universitet

amerikansk industri

brittisk industri

Alla organisationer var medlemmar vid starten av programmet, med undantag av Cardiff University och Airbus UK som tillkom mitt under alliansens livstid.

Ledarskap

Alliansen leddes av ett team bestående av tekniska ledare från US Army Research Laboratories, UK MoD, IBM Research i USA och IBM UK.

Under programmets livstid tjänstgjorde följande personer i rollen som alliansledare som anges ovan:

Organisation Enskild
US ARL John Gowens (2006–2011), John Pellegrino (2011–2016)
Storbritannien MoD John Lemon (2006–2008), Graham George (2008–2009), Fiona Coutter (2009–2010), George Vongas (2011–2016)
IBM Research Dinesh Verma
IBM Storbritannien David Watson

Vart och ett av de sex tekniska områdena leddes av en panel med fyra forskare, en vardera från US Army Research Laboratories, UK MoD, en akademisk medlem av alliansen och en industriell medlem av alliansen. Nedan följer en tabell över forskare som agerat i rollen som de tekniska områdesledarna (TAL) för vart och ett av de tekniska områdena inom forskningsprogrammets ram.

Tekniskt område USA:s regering TAL Storbritanniens regering TAL Akademisk TAL Industri TAL
1. Nätverksteori Anantram Swami Tom McCutcheon Don Towsley (UMass) Kang-won Lee (IBM)
2. Säkerhet över system av system Greg Cirincione Trevor Benjamin John McDermid (York) Dakshi Agrawal (IBM)
3. Sensorinformationsbehandling Tien Pham Gavin Pearson Thomas F. LaPorta (PSU) Vicraj Thomas (Honeywell)
4. Distribuerat beslutsfattande Michael Strub Jitu Patel Nigel Shadbolt (Southampton) Graham Bent (Storbritannien)
5. Säkra hybridnätverk Anantram Swami Trevor Benjamin Don Towsley (UMass) Mudhakar Srivatsa (IBM)
6. Distribuerad informationsbehandling Tien Pham Gavin Pearson Alun Preece (Cardiff) Dave Braines (IBM)

Betydande resultat

Enligt slutet av programboken över prestationer som publicerats av alliansen inkluderar dess stora vetenskapliga framsteg:

  • Nätverkstomografi för koalitioner : ITA-forskare utvecklade de vetenskapliga principerna för övervakning av dynamiskt föränderliga koalitionsnätverk med minimal overhead. Insikterna kan användas för att instrumentera och observera en mängd olika nätverk med minsta möjliga sondering.
  • Distribuerad dynamisk bearbetning : ITA-programmet utvecklade konceptet att kringgå nätverksflaskhalsar i koalitionskanten genom att flytta bearbetning inom nätverket, och analyserade metoder för att kartlägga distribuerade applikationer på hybridkoalitionsnätverk. Det har skapat nya tekniker för att distribuera streaming- och transaktionsorienterade applikationer, analysera deras prestanda och förbättra effektiviteten hos distribuerade applikationer.
  • Policybaserad säkerhetshantering : ITA-forskare utvecklade nya paradigm för säkerhetshantering genom att använda ett policybaserat tillvägagångssätt, skapa nya ramar för policyförhandling, policyförfining och policyanalys. De använde dem för att skapa konstruktioner som självhanterande celler och hantera koalitionens informationsflöden. Teamet utvecklade tekniker för att fastställa säkerhetspolicyer som kan bevara integritet och känslig data samtidigt som partnern kan göra begränsade frågor om den informationen.
  • Kryptografitillämpningar i koalitionssammanhang : ITA har gjort grundläggande framsteg när det gäller att göra kryptografiska tekniker tillämpliga i koalitionsnätverk. Dessa inkluderar utvecklingen av nya identitetsbaserade krypteringsparadigm, effektiv implementeringsvänlig omformulering av helt homomorfa krypteringsalgoritmer och outsourcing av beräkningar på ett säkert sätt till opålitliga enheter som tillhör koalitionspartners.
  • Framsteg inom argumentationsteori : ITA-forskare gav det teoretiska limet för att tillgodose tillit, inkonsekvens och osäkerhet i ett distribuerat nätverksinformationssystem och föreslår en principiell metod för att länka härkomstdata med utvärderingen av konkurrerande hypoteser för att motverka kognitiv fördom som är inneboende hos mänskliga analytiker.
  • Insikter i grundläggande begränsningar och egenskaper hos mobilnätsstrukturer : ITA-forskare utvecklade en mängd olika modeller som karakteriserar skalningsegenskaper hos mobila ad hoc-hybridnätverk som finns i koalitioner. Dessa modeller bestämmer den grundläggande kommunikationskapaciteten hos störningstoleranta nätverk, modellerade gränser för strukturer med matematiskt hanteringsbara topologier, identifierade informationsteoretiska kapacitetsbegränsningar med säkerhetsbegränsningar och karakteriserade prestanda för flervägs- och flerpunktskommunikation.
  • Energieffektivitetstekniker : Alliansen uppfann en mängd olika metoder för att förbättra batteriförbrukningen och energieffektiviteten i ad hoc-nätverk. Tillvägagångssätten inkluderar distribuerad strålformning med hjälp av kooperativ kommunikation och tekniker för att förbättra arbetscykelbeteendet i nätverk som använder självorganisering.
  • Coalition Communications Interoperability : Alliansen skapade nya paradigm för routing mellan domäner, identifierar skillnader i koalitioners kulturella normer, definierade ett nytt paradigm för delad förståelse och använder deklarativa tekniker för nätverk och säkerhet i koalitionsmiljöer. En annan relaterad aktivitet var skapandet av en samarbetsplaneringsmodell.
  • Kvalitet på information (QoI) : ITA var pionjär med konceptet QoI och skapade ramverket, algoritmerna och olika användningsfall kring användningen av QoI i ISR- och sensornätverk. Konceptet hade en betydande inverkan på samhället, bland annat startade I2QS-workshopen och var en stor drivkraft i Network Science CTA-programmet.
  • Uppdragsmedvetet informationsnätverk : ITA utvecklade en mängd olika tekniker för att anpassa nätverket för att möta kraven för ett uppdrag, inklusive metoder för att optimera nätverk för att möta uppdragsbehov, matcha tillgångar till uppdrag och isolera fel i informationsnätverk. En av de viktigaste övergångsutgångarna var ett sensortillgångsmatchningsverktyg för att matcha uppdrag med tillgångar som finns tillgängliga i fält för att utföra den uppgiften.
  • Dynamiska distribuerade federerade databaser : ITA-forskare skapade en modell för att representera sensorinformationsflöden som distribuerade databaser, och utformade principerna som gjorde det möjligt för dem att förenas dynamiskt på ett sätt som är både självorganiserande och skalbart. Arbetet resulterade i Gaian Database-teknologin, som har haft flera övergångar till andra program i MOD och US Army
  • Framsteg inom kognitiv modellering : ITA gjorde betydande framsteg i tillståndet för kognitiv modellering, inklusive beräkningsmodellering av specifika kognitiva processer, med användning av den kognitiva ACT-R-arkitekturen för att förstå kollektiva agenter och mänskliga interaktioner, och genomföra kognitiva sociala simuleringar.
  • Controlled Natural Language/Controlled English : ITA-programmet gjorde flera framsteg när det gäller att använda en begränsad delmängd av engelska för att förbättra användbarheten av datorsystem av soldater i fält i en mängd olika sammanhang, inklusive uppdragsplanering, tillgångsallokering och policyspecifikationer. Kontrollerad engelska ledde till flera övergångsaktiviteter genom utvecklingen av en CE-butik.

externa länkar