Vai esam gatavi kosmiskajām informācijas tehnoloģijām?

 

Mūsdienās ar jaunām informācijas tehnoloģijām droši vien grūti kādu pārsteigt. Tomēr viena lieta ir zināt, piemēram, par kosmisko informācijas tehnoloģiju (KIT) eksistenci, bet pavisam kas cits – apgūt tās visai pamatīgi kā augstskolas maģistrantūras programmu. Un tad var gadīties arī kāds pārsteigums. Kas tāds Latvijā kļuvis iespējams tikai pirms trijiem gadiem, turklāt šo visai perspektīvo un daudzpusīgo tehnoloģiju virzienu var apgūt tikai Ventspils augstskolā. Vairāk par to SP stāsta Ventspils augstskolas IT fakultātes satelītinformācijas datu apstrādes sistēmu maģistru studiju programmas vadītājs, asociētais profesors Juris ŽAGARS.

 

Kas ir kosmiskās informācijas tehnoloģijas?

Ko saprotam ar šo jēdzienu? 20. gs. vidū kosmoss bija politiskās sacensības arēna un galvenā racionālā darbība kosmosā bija izpēte, jo cilvēki šo vidi nepazina. Tagad tā ir ekonomiskās sacensības arēna. Un tā nav tikai pētniecības, bet galvenokārt kosmisko tehnoloģiju sfēra, kura dod milzīgu pievienoto vērtību. Kosmiskajām informācijas sistēmām ir trīs galvenās nozares:

• satelītattēlu uztveršana, šīs informācijas apstrāde un izmantošana;
• satelītnavigācijas signāli un to izmantošana;
• satelītelekomunikācijas (to skaitā satelīttelevīzija). Tā var būt gan TV signāla, gan radiosignāla, gan datu (digitālās) informācijas retranslācija u. tml.

 

Satelītattēli un satelītnavigācija tautsaimniecībā

Lidojot virs Zemes, satelīti uztver un veido attēlus par visu, kas redzams zem tiem. Tie ir ne tikai mākoņi, ciklonu un anticiklonu apgabali, - ja vajadzētu, varētu novērot un pazīt pēc sejas vaibstiem pat Bin Ladenu vai jebkuru citu personu. Tomēr lielākā daļa no satelītiem raidītās informācijas vispār netiek uztverta un izmantota. Protams, satelītattēlus var iegūt arī ar īpašu mērķi, bet paralēli īpašajiem (pasūtītajiem) apgabaliem tik un tā tiek pārraidīti attēli par visu, kas redzams zem satelīta. Šos signālus var uztvert jebkurš, kas to prot un kam ir attiecīga aparatūra un licence. Turklāt ne visa satelītu informācija ir par maksu.

Virs Zemes noteiktā ģeostacionārajā orbītā ir pozicionēti t.s. stacionārie satelīti, bet zemajās orbītās (LEO) riņķo kustīgie (attiecībā pret Zemi) satelīti. Ģeostacionārā orbīta labi noder telekomunikāciju signālu pārraidei, satelīttelevīzijai, bet tā atrodas pārāk tālu no Zemes, lai varētu iegūt augstas izšķirtspējas attēlus. LEO ir daudz tuvāk – sākot no 200 km no Zemes -, un tās lieto, ja vajag iegūt satelītattēlus ar lielāku izšķirtspēju. Ja signālu prot un drīkst uztvert un ja zina, kā no tā gūt labumu, tad to var un vajag darīt.

Pirmie šīs tehnoloģijas savulaik sāka lietot amerikāņu ģeodēzisti, tādējādi neiedomājami kāpinot darba ražīgumu. Ģeodēzijas darbi bija dārgi un darbietilpīgi, bet, pateicoties satelītnavigācijas (GPS) signālu izmantošanai, vairs nebija jāstaigā ar specifisko uzmērīšanas aparatūru datu savākšanai, lai izgatavotu plānus un citus kartogrāfiskos materiālus. Darba ražīguma palielinājums bija vismaz piecdesmitkārtīgs.

Šobrīd Vācijā gandrīz nav tādu pašvaldību, kas reģionālajā plānošanā neizmantotu satelītinformācijas datus. Šī plānošana ir precīza, ir redzams teritorijas faktiskais stāvoklis, nevis tas, kas bija pirms daudziem gadiem. Piemēram, ja kaut kur bijis meža ugunsgrēks, tad pēc satelītattēliem tūdaļ ir redzams, kāda ir konkrētā brīža situācija. Tādu nozaru, kur šīs tehnoloģijas izmantojamas, ir ārkārtīgi daudz, to skaitā ekoloģiskā uzraudzība (virs ūdeņiem, gaisā, uz zemes); lauksaimniecisko platību monitoringi, lai sekotu kultūru attīstībai vai lokalizētu slimības, ūdens trūkumu vai gluži otrādi – pārlieku mitrumu, kur raža iet bojā. Var sekot arī kaimiņvalstu ekonomiskajai situācijai lauksaimnieciskajā ražošanā, jo, piemēram, ja kaimiņiem ir laba kartupeļu raža, tad nav vērts rezervēt vietu turienes kartupeļu tirgū – nebūs rentabli. Tādējādi var plānot ekonomisko aktivitāti arī eksporta jomās.

Satelītnavigācijas signāli sākotnēji tika izmantoti jūras kuģu un lidmašīnu navigācijai, bet vēlāk tos sāka lietot daudz plašāk, arī autoapsardzes firmās, lai varētu sekot nozagtām automašīnām. Tāpat arī kravu pārvadātāji un loģistikas firmas izmanto satelīta signālus transporta koridoru kontrolei, lai varētu novērot, kur un kā virzās kāda bīstama vai svarīga krava. Tostarp var novērot arī autobusus ar bērniem, var izsekot, vai šoferi izmanto tos maršrutus, kas ir paredzēti, vai viņi ievēro noteikto darba režīmu, veltot noteiktu laiku atpūtai, vai nevada pasažieru autobusu samiegojušies. Radīta pat iespēja pievienot satelītnavigācijas lokatorus bērnam individuāli, lai vecāki varētu datorā sekot, kur viņu lolojums atrodas. Šo iespēju jau izmanto, un mūsu nedrošajā laikmetā tai varētu būt liela perspektīva. Mūsdienās kosmiskās tehnoloģijas ļoti efektīvi izmanto kartogrāfijā, ekoloģijā, lauksaimniecībā, mežu apsaimniekošanā un daudzās citās saimnieciskās darbības jomās.

 

Kosmiskās IT Latvijā

Lai gan pasaulē kosmisko tehnoloģiju iespējas tiek izmantotas pietiekami plaši, Latvijā ir ļoti maz speciālistu, kas tās apguvuši, tāpēc arī ir visai neliels šo pakalpojumu piedāvājums un attiecīgi - arī mazs pieprasījums. Kāpēc? Protams, ne jau tāpēc, ka tas nebūtu perspektīvs virziens. Gluži otrādi – ja uzņēmēji un to klienti zinātu ko vairāk par šīm tehnoloģijām, kā arī to, kā tās efektīvi un racionāli izmantot, viņi saprastu, ka tas ir īstais ceļš.

Bet galvenais šķērslis, kāpēc Latvijā šī nozare netiek tik plaši izmantota kā citur pasaulē, ir labi izglītotu speciālistu trūkums. To gan iespējams labot, jo Ventspils augstskolā šobrīd ir maģistru studiju programma – satelītinformācija datu apstrādes sistēmās. Tā ir neliela programma, kas izlaiž 15-20 maģistrus gadā (šogad bija pirmais izlaidums, bet programma darbojas jau trešo gadu). Tas nav daudz pat tik mazai valstij kā Latvija, turklāt šādi speciālisti ir ļoti pieprasīti. Nebūtu slikti, ja šo virzienu sāktu attīstīt arī Latvijas lielās augstskolas.  

Protams, nav tā, ka Latvijas uzņēmumi un valsts institūcijas neizmanto satelītnavigāciju vai satelītattēlus, bet šis apjoms pagaidām nav liels. Šobrīd Latvijā kosmiskās IT visvairāk izmanto Latvijas Ģeotelpiskās informācijas aģentūra (kartogrāfiskā materiāla veidošanai), kurā koncentrēts lielākais KIT intelektuālais resurss (tur strādā arī vairāki Jura Žagara bijušie studenti), Vides, ģeoloģijas un hidrometroloģijas aģentūra, VAS Latvijas valsts meži, apsardzes firmas, kas seko automobiļiem u. c.  

 

Ventspils augstskolas ieguldījums KIT

- Gribu vērst uzmanību uz to, ka mūsdienu satelīti īstenībā ir lidojoši datortīklu fragmenti, - skaidro Juris Žagars. - Datu apmaiņa notiek arī satelīta iekšienē, starp satelītiem un Zemi, tā notiek pēc klasiskiem datortīklu, arī interneta, protokoliem. Šāda tehnoloģija padara datu apmaiņu krietni efektīvāku un lētāku, nav jādomā par speciāliem datu apmaiņas protokoliem: sasprauž kopā spraudņus ar standartveida interfeisa platēm un viss notiek. Tāpat arī katram satelītam nav jābūvē savs lidojuma vadības centrs. Satelītu tehnoloģijas pēc formas ir ļoti saistītas ar informācijas tehnoloģijām. Bet šo tehnoloģiju saturiskā daļa faktiski ir dabaszinātnes, inženierzinātnes, un tas iziet krietni ārpus IT lauciņa. Informācijas tehnoloģijas tiek lietotas tikai kā līdzeklis. Runājot par IT izglītību Latvijā, ir jāstrādā gan, lai attīstītu pašu datorzinātni, lai tā pilnveidotos un kļūtu tehnoloģiski spēcīgāka, gan arī jāiet plašumā – attīstot IT starpnozaru tehnoloģijas (tostarp kosmiskās), jo IT sasaiste ar kosmiskajām tehnoloģijām nav tikai formāla – tā ir ārkārtīgi dziļa un būtiska. Studiju programma, ko mācām Ventspilī, būtībā ir programma, kas māca ģeoinformācijas satelīttehnoloģijas. Jautājums par to, vai tās ir informācijas tehnoloģijas, ir dziļi sholastisks. Mēs nemācām par dzelžiem, bet to, kā apstrādāt no satelītiem iegūtos datus, kā no tiem veidot informācijas produktus. Tomēr tā nav arī klasiskā datorzinātne, jo mūsu studiju programma ir centrēta ap digitālo attēlu apstrādi, ko ļoti plaši lieto ne tikai satelelītattēlu apstrādei, bet arī, piemēram, medicīnas iekārtās, industriālajā defektoskopijā (uz konveijera, kur ražo sarežģītas iekārtas, pārbauda, vai nav aizmirsta kāda detaļa, vai šķidrums ir iepildīts līdz vajadzīgajam līmenim). Vai arī roboti ar rentgenu caurskata un apstrādā attēlus, dators pieņem lēmumu, kuru izstrādājumu sūtīt uz brāķu kasti, kuru - remontēt un kuru – pievienot gatavajai produkcijai. Viss notiek bez cilvēka līdzdalības – izmantojot šīs tehnoloģijas roboti ražo pievienoto vērtību.

Tā kā mūsu studiju programma nav iekapsulēta tikai kosmiskajās tehnoloģijās, tai ir izeja arī vismaz uz diviem citiem lielajiem virzieniem – uz medicīnu un uz automatizēto industriju. Un, protams, arī uz visiem ar satelītiem saistītiem ģeoinformātikas virzieniem: ekoloģiskajiem monitoringiem, lauksaimniecisko un mežu apsaimniekošanu, ģeofizikālajiem pētījumiem, reģionālo plānošanu, loģistiku, glābšanas dienestu informatīvo atbalstu u. c. Šādu izglītību ieguvis maģistrs varētu būt vērtīgs darbinieks gan jebkurā no minētajām nozarēm, gan arī ar ģeotelpiskās informācijas sistēmām saistītos uzņēmumos.

Latvijā šādus speciālos kursus varētu lasīt arī citi pasniedzēji, bet pagaidām tas nenotiek, jo nav izstrādātu studiju programmu (J. Žagars savu studiju programmu izveidojis pats). Taču kvalificētu pasniedzēju nepietiek un Ventspils Augstskola izmanto tādas pasniedzēju apmaiņas programmas kā SOCRATES/ERASMUS. Nodibināti cieši kontakti ar Francijas Nacionālo politehnisko institūtu, ar JIVE institūtu Holandē, Korkas Tehnisko universitāti Īrijā un Lečes universitāti Itālijā. Apmaiņai no Ventspils uz Franciju ar kursu satelītnavigācijas metodēs pagaidām dodas tikai pats Juris Žagars, bet, cerams, ka nākotnē būs vēl kāds dedzīgs sekotājs no viņa audzēkņu vidus.

 

Vai pievienosimies Eiropas Kosmosa aģentūrai?

Kosmisko IT pakalpojumus visvairāk lieto vecās Eiropas valstis. Līdzīgas problēmas kā mums ir visā jaunajā Eiropā, bet Latvijā šīs problēmas ir ļoti saasinātas. Čehija, Rumānija, Ungārija un arī Igaunija jau pievienojusies Eiropas Kosmosa aģentūrai uz līguma pamata, bet Latvija vēl ne. Tā ir tāda kā sabiedriska organizācija (ar sēdekli Parīzē), kur ES koncentrē lielāko daļu kosmosa apguves līdzekļu, kuri tiek sadalīti apakšprojektu veidā. Caur šiem projektiem 85 procenti dalības maksas atgriežas atpakaļ dalībvalstī – pasūtījumu veidā (t. s. geographical return princips). Šobrīd Latvijā ir ierobežotas iespējas, kur šo naudu apgūt, jo to ir vērts darīt tikai tad, ja iespējams gūt lielu pievienoto vērtību.

Tomēr nav tā, ka tikai tādai lielvalstij kā ASV ir izdevīgi plaši izmantot kosmiskās informācijas tehnoloģijas. Piemēram, Somija tās sāka lietot gandrīz reizē ar amerikāņiem, un guva lielu labumu. Arī Spānijā, Norvēģijā un citās nelielās valstīs efektīvi izmanto satelītus. Satelīti pieder pat Āfrikas valstīm, kuras taču nav tos palaidušas tikai tāpēc, lai slavinātu savu prezidentu, ķeizaru vai ko citu, bet gan tāpēc, ka šīs tehnoloģijas ir efektīvākas un lētākas, nekā informatīvos produktus pērkot gatavā veidā.

No otras puses – mēs vairs negribam būt lētais darbaspēks, bet, lai izmantotu kosmiskās tehnoloģijas, vajadzīga arī attiecīga valsts stratēģija, laba izglītība un pacietība, jo rezultāti neparādīsies gada vai divu laikā. Jāveido pietiekami komplicēta pētnieciski inovatīva struktūra, kura varētu konkurēt pasaules tirgos.

 

Cīņa par tehnoloģisko monopolu

Kosmiskās informācijas tehnoloģijas radās pirms gadiem divdesmit. Pa šo laiku jau ir izaugusi vesela paaudze. Tolaik, kad šīs tehnoloģijas bija jaunas, to pārzināšanu varēja izmantot arī kā būtisku priekšrocību biznesā, gūstot no tām lielu materiālu labumu. Šobrīd tās vairs nevar saukt par jaunām, bet tās strauji attīstās. Pasaulē notiek ļoti intensīva cīņa par tehnoloģisko monopolu un ar to saistītajām priekšrocībām.

Diemžēl Latvija ir atpalikusi no līderiem nu jau par gadiem divdesmit. Tagad, pat apgūstot bāzes tehnoloģijas, mēs vairs negūsim to ekonomisko efektu, ko ieguva mūsu priekšteči un konkurenti. Bet, ja to nedarīsim, tad atpaliksim vēl vairāk.

Kā teicis Dalailama, cilvēks var būt laimīgs no zināšanas un no nezināšanas. Var jau iztikt bez kosmosa, var iztikt bez mobilajiem sakariem un sazināties ar dūmu signāliem un bungu rībināšanu. Bet kurp ved šāds ceļš modernajā pasaulē?!

Gunta KĻAVIŅA