Nauka Obywatelska



Naukę obywatelską można ogólnie zdefiniować jako działalność, w ramach której członkowie społeczeństwa dobrowolnie angażują się w badania naukowe z profesjonalnymi naukowcami w celu rozwiązania problemów. Chociaż poziom zaangażowania ze strony uczestników różni się w zależności od projektu oraz poziomu umiejętności i zainteresowania wolontariuszy, najważniejszą cechą nauki obywatelskiej jest udział społeczeństwa w autentycznych badaniach naukowych. Nauka obywatelska jako metoda badawcza dobrze nadaje się do wielu dyscyplin, w tym astronomii, ekologii, biologii, nauki o atmosferze, geografii i nauk o środowisku. W tych projektach uczestnicy działają jako naukowcy-amatorzy, przyczyniając się do gromadzenia, kategoryzacji i/lub analizy danych, a czasem także odgrywając rolę w ich rozpowszechnianiu i wykorzystaniu. Nieformalna edukacja naukowa jest często ukrytym, jeśli nie wyraźnym, celem obywatelskich projektów naukowych. Większość z nich oferuje jakąś formę szkolenia lub materiałów edukacyjnych, a wiele z nich daje nienaukowców możliwość krytycznego zaangażowania się w metodę naukową. Pomimo potencjalnych korzyści, nauka obywatelska nie jest powszechnie akceptowana jako ważna forma badań naukowych, a niektórzy naukowcy uważają, że dobra nauka wymaga umiejętności, które mogą wytworzyć tylko lata szkolenia zawodowego. Jednak postęp technologiczny zwiększył dokładność i wiarygodność danych gromadzonych przez wolontariuszy, a możliwość wniesienia przez uczestników znaczącego wkładu jest w dużej mierze ułatwiona dzięki Internetowi i powiązanym technologiom. Smartfony i mobilne urządzenia komputerowe odgrywają kluczową rolę w gromadzeniu danych, formularze przesyłania online mają wbudowane funkcje walidacji, a przetwarzanie w chmurze oraz wizualizacja i analiza danych online nie tylko zapewniają naukowcom środki do przetwarzania i udostępniania dużych ilości danych, ale także zapewniają publicznych z możliwościami eksploracji danych. Nauka obywatelska będzie prawdopodobnie nadal zyskiwać na znaczeniu i akceptacji, ponieważ postęp technologiczny sprawia, że dokładne metody gromadzenia danych stają się dostępne dla opinii publicznej, a także ze względu na zapotrzebowanie na wielkoskalowe zbiory danych do analizy globalnych zmian staje się bardziej nagląca. Ten wpis rozpoczyna się od historii nauki obywatelskiej i roli technologii w jej ewolucji, po czym następuje przegląd typologii nauki obywatelskiej. Kończy się badaniem niektórych korzyści i ograniczeń tego podejścia do naukowego badania i podając kilka przykładów projektów nauki obywatelskiej.

Historia nauki obywatelskiej

Chociaż termin nauka obywatelska pojawił się dopiero w drugiej połowie XX wieku, nauka od dawna jest napędzana wysiłkami amatorów. Przed profesjonalizacją nauki pod koniec XIX wieku, prawie wszyscy eksperci naukowi żyli w innym zawodzie, a wielu nie miało wykształcenia zawodowego. Chociaż często jest to wyłączny przywilej męskiej klasy wyższej, większość badań naukowych została przeprowadzona przez ekspertów-amatorów, których obserwacje są ważną częścią naszego współczesnego rozumienia środowiska naturalnego. Na przykład mnich augustianów Gregor Mendel odkrył podstawowe zasady genetyki w eksperymentach, które przeprowadził w szklarni w swoim klasztorze. Ewolucyjne teorie Karola Darwina były w dużej mierze oparte na jego obserwacjach jako nieopłacanego przyrodnika pływającego na pokładzie Beagle w latach 30. XIX wieku. Niektórzy eksperci-amatorzy zatrudniali nawet niespecjalistów do pomocy w zbieraniu obserwacji; był to powszechny sposób gromadzenia kolekcji okazów przyrodniczych o dużym zasięgu geograficznym. Nauka obywatelska wniosła znaczący wkład zwłaszcza w dziedzinie historii naturalnej, archeologii i astronomii, gdzie umiejętności obserwacji mogą być większym atutem niż drogi sprzęt. W rzeczywistości starsze dane od przyrodników-amatorów służą często do wypełniania luk w zapisie historycznym. Współcześni badacze wykorzystali zapisy, które poeta i pisarz Henry David Thoreau przechowywał z Walden Pond w połowie XIX wieku oraz zapisy prowadzone przez Meriwether Lewisa i Williama Clarka podczas ich zachodniej ekspedycji na początku XIX wieku, aby zrekonstruować fenologię historyczną w Stanach Zjednoczonych .

Nowoczesna nauka obywatelska

Nauka obywatelska w formie angażowania społeczeństwa na dużą skalę do gromadzenia danych rozpoczęła się pod koniec XIX i na początku XX wieku wraz z postępem technologicznym, który przyspieszył komunikację na duże odległości geograficzne. Amerykański Narodowy Program Współpracy Obserwatorów Służby Pogodowej rozpoczął zbieranie danych meteorologicznych od obserwatorów nieprofesjonalnych w 1891 roku. Rozwój sieci obserwatorów w Stanach Zjednoczonych był zależny od ekspansji sieci kolejowej na zachód oraz rozwoju linii telegraficznych, które zwykle towarzyszyły kolej była integralną częścią transmisji danych meteorologicznych z rozproszonej geograficznie sieci obserwatorów. National Audubon Society rozpoczęło w 1900 r. bożonarodzeniowy spis ptaków, najdłuższy na świecie spis dzikich zwierząt. Zbieranie danych opierało się na dostarczaniu pocztą odręcznych formularzy obserwacyjnych z sieci wolontariuszy i ostatecznie przekształciło się w technologie komputerowe. Obecnie cyfrowa transkrypcja tych form poszerza zapis historyczny.

Internet i nauka obywatelska

Wraz z rozwojem technologii te i inne podobne programy rozszerzyły swój zakres i możliwości. Na przełomie XX i XXI wieku nastąpiła eksplozja projektów nauki obywatelskiej, napędzana przez rozwój i rozprzestrzenianie się Internetu i powiązanych technologii. Rozwój nowoczesnych komputerów i rozpowszechnianie Internetu jako globalnej infrastruktury dostarczyły niezbędnych narzędzi komunikacyjnych dla rozwoju nauki obywatelskiej. Zwiększenie możliwości nawiązywania kontaktów zarówno dla naukowców, jak i społeczeństwa zwiększyło zasięg i dostępność obywatelskich projektów naukowych; smartfony i komputery mobilne zwiększyły zarówno możliwości pomiarów in situ, jak i ich dokładność; oraz internetowe interfejsy programowe i przetwarzanie w chmurze rozszerzyły możliwości zarządzania i przetwarzania danych. Zwiększone możliwości tworzenia sieci i wymiany informacji zwiększyły zdolność naukowców do dotarcia do zainteresowanych osób, a rozpowszechnienie dostępności Internetu zwiększyło możliwości uczestnictwa. Projekty mogą teraz z łatwością angażować publiczność na niewyobrażalną wcześniej skalę. Zestawy danych kontynentalnych, a nawet globalnych istnieją częściowo dzięki obywatelskim projektom naukowym. Nowoczesne technologie komunikacyjne, takie jak smartfony, fora internetowe, poczta e-mail i media społecznościowe, pomagają łączyć naukowców, uczestników i zasoby oraz przyspieszać tworzenie zespołów. Narzędzia te ułatwiają rozpowszechnianie informacji o projektach i ich wnioskach, a także mogą stanowić forum do dyskusji nad zagadnieniami badawczymi między naukowcami a obywatelami. Integracja Internetu z niemal każdym aspektem codziennego życia oraz wszechobecność mediów społecznościowych znacznie zwiększyły widoczność i zasięg obywatelskich projektów naukowych. Szybka komunikacja i wymiana danych w rozproszonych przestrzennie sieciach umożliwiają osobom o podobnych zainteresowaniach wzajemne odnalezienie się, a Internet zwiększył dostępność obywatelskich projektów naukowych dla wielu osób. W ten sposób uczestnictwo w projektach dotyczących nauki obywatelskiej stało się możliwe dla szerokiego wachlarza grup, w tym grup wcześniej wykluczonych, takich jak osoby z umiejętnościami czytania i liczenia, które nie opierają się na tekście. Powszechna dostępność technologii internetowych również uprościła i obniżyła koszty tworzenia projektów, a także zwiększyła dostępność i dostęp do naukowo uzasadnionych protokołów i najlepszych praktyk. Grupy mogą tworzyć projekty dotyczące lokalnych problemów, a społeczności mogą projektować projekty w celu gromadzenia danych w celu zaspokojenia określonych potrzeb decyzyjnych. Rekrutacja na studia może dotrzeć do większej liczby osób mniejszym kosztem. Powszechna dostępność smartfonów i innych mobilnych urządzeń komputerowych znacznie zwiększyła możliwości raportowania opinii publicznej. Telefony komórkowe i inne urządzenia przenośne, takie jak komputery typu tablet, są przekształcane w osobiste przyrządy pomiarowe, które zapewniają dokładne i precyzyjne pomiary i jednocześnie rejestrują metadane, takie jak czas i miejsce obserwacji. Urządzenia przenośne mogą być również używane jako czujniki pasywne, rejestrujące dane przy minimalnym wysiłku ze strony uczestnika. Ciągły rozwój technologii przetwarzania mobilnego i rosnąca dokładność Globalnych Systemów Pozycjonowania oraz ich włączenie do telefonów komórkowych zwiększyły udział i poprawiły jakość danych gromadzonych za pośrednictwem usług lokalizacyjnych, które dokonują pomiarów w czasie rzeczywistym. Uczestnicy mogą przesyłać zdjęcia z geotagami i zbierać dane na miejscu. Projekty mogą również wykorzystywać lub tworzyć aplikacje obsługujące systemy informacji geograficznej w celu ułatwienia i poprawy gromadzenia danych. Dokładność i precyzja sprzętu pomiarowego ma kluczowe znaczenie dla zdolności uczestników do wykonywania wiarygodnych pomiarów. Aplikacje na smartfony (apps) mogą dostarczać dostosowane do potrzeb dzienniki pomiarów i obserwacji, a zdjęcia z geotagami mogą dokumentować i potwierdzać obserwacje gatunków. Metadane lokalizacyjne mogą służyć do rozwiązywania problemów związanych z próbkowaniem. Aplikacje i systemy wprowadzania danych online oferują stosunkowo niedrogie i łatwe do wdrożenia metody standardowego gromadzenia danych, dzięki którym uczestnictwo jest szybsze, łatwiejsze i dokładniejsze. Rozwój bezprzewodowych sieci czujników i gier online jeszcze bardziej zwiększa potencjał nauki obywatelskiej. Rozwój Internetu i sieci dostarczył również narzędzi niezbędnych do zarządzania i analizy wielkoskalowych zbiorów danych. Malejące koszty komputerów i urządzeń mobilnych, wraz z rosnącą dostępnością szybkich łączy internetowych oraz niedrogim przechowywaniem i przetwarzaniem danych komputerowych, znacznie zwiększyły odsetek nienaukowców, którzy mają dostęp do potężnych urządzeń obliczeniowych w domu. Uczestnicy projektów z zakresu nauki obywatelskiej mogą przechowywać i przetwarzać duże ilości danych na swoich komputerach osobistych bez wpływu na ich osobistą działalność. Postępy obliczeniowe i usługi sieciowe znacznie rozszerzyły możliwości zarządzania danymi i przetwarzania oraz zwiększyły dostępność danych. Wprowadzanie danych online ułatwia agregację i kompilację danych oraz umożliwia analizę w czasie rzeczywistym. Przetwarzanie w chmurze zapewnia wygodne i elastyczne zasoby geograficznie rozproszonym sieciom naukowców i uczestników.

Typologie

Projekty z zakresu nauki obywatelskiej można rozróżnić pod względem rodzaju na podstawie celów badawczych i wymaganego od uczestników poziomu uczestnictwa. Chociaż istnieją różne typologie oferowane przez uczonych, pewne podstawowe, choć nakładające się, cechy są oczywiste. Cele badawcze projektu wpłyną na wymagania dotyczące umiejętności i wiedzy uczestników, a także niezbędną strukturę danych. Rola uczestnika może być aktywna lub pasywna, przy czym ta ostatnia zwykle mieści się pod płaszczykiem crowdsourcingu lub dobrowolnej informacji geograficznej. Niektóre formy nauki obywatelskiej są w dużym stopniu uzależnione od technologii informacyjnych i komunikacyjnych w celu ułatwienia gromadzenia danych w sieciach rozproszonych. Ten model nauki obywatelskiej jest często nazywany crowdsourcingiem. Projekty te różnią się poziomem zaangażowania poznawczego wymaganego od wolontariuszy. Na najniższym poziomie znajdują się projekty wykorzystujące obliczenia dobrowolne lub rozproszone. Projekty te, często wykorzystywane w dziedzinie astronomii, zużywają niewykorzystane zasoby obliczeniowe wolontariuszy do analizowania ogromnych ilości danych, jednocześnie wymagając niewiele od uczestnika poza instalacją aplikacji. SETI@home jest jednym z najbardziej znanych projektów obliczeń rozproszonych i wykorzystuje komputery uczestników do analizy danych z radioteleskopu pod kątem oznak życia pozaziemskiego. Następny poziom jest czasami nazywany myśleniem ochotniczym lub rozproszonym. Uczestnicy są często proszeni o klasyfikację lub inną analizę danych za pośrednictwem strony internetowej. Wiele projektów wymaga, aby dane były klasyfikowane w ten sam sposób przez minimalną liczbę obserwatorów, aby zmniejszyć błąd. Tego typu projekty zazwyczaj wymagają szkolenia on-line, zanim uczestnik będzie mógł dokonać klasyfikacji. W projektach polegających na wykrywaniu partycypacyjnym wolontariusze mogą zostać poproszeni o aktywne zbieranie informacji za pomocą urządzeń mobilnych, na przykład przesyłanie zdjęć z geotagami za każdym razem, gdy napotykają określone zjawisko lub używanie mikrofonu do pomiaru ekspozycji na hałas podczas codziennego życia. Tego rodzaju gromadzenie danych mobilnych można również określić jako dobrowolną informację geograficzną, ponieważ lokalizacja jest wyraźnie powiązana z obserwacją. Ponieważ projekty te opierają się głównie na oprzyrządowaniu, jeśli znane są charakterystyki czujników, jakość danych jest względnie kontrolowana. Tradycyjne projekty nauki obywatelskiej obejmują badanie pytań badawczych stawianych przez profesjonalnych naukowców poprzez gromadzenie danych przez członków społeczeństwa, na ogół w szerokim zakresie geograficznym i dłuższych skalach czasowych. Poziom zaangażowania uczestnika można opisać jako przyczynkowy i występuje znaczne zaangażowanie poznawcze. Wolontariusze mogą zostać poproszeni o zidentyfikowanie gatunków i odnotowanie ich obecności lub nieobecności lub dokonanie innych aktywnych pomiarów. Naukowcy zadają pytania i opracowują projekt, a uczestnicy wnoszą obserwacje i dane, działając jako naukowcy-amatorzy. Często tego typu projekty wiążą się z przestrzeganiem określonych protokołów gromadzenia danych i nieformalnej edukacji uczestników, a podnoszenie świadomości naukowej i środowiskowej jest zwykle cenionymi konsekwencjami. Ten model nauki obywatelskiej okazał się najbardziej produktywny w generowaniu recenzowanych publikacji. Wiele projektów nauki obywatelskiej jest poświęconych ochronie lub zarządzaniu środowiskiem. Działania monitorujące prowadzone przez wolontariuszy mogą obejmować ocenę stanu lub oddziaływania, a czasami są częścią strategii zarządzania adaptacyjnego w społecznościach lokalnych. Tego typu projekty mają na celu wspieranie zarządzania środowiskiem poprzez angażowanie członków społeczeństwa w tworzenie wiedzy naukowej wspierającej podejmowanie decyzji środowiskowych. Rutynowy monitoring ekologiczny i środowiskowy realizowany przez takie projekty może dostarczyć ważnych danych wyjściowych do oceny zmian. Dane te mogą uzupełniać dane agencji rządowych odpowiedzialnych za monitoring środowiska. Nauka obywatelska oparta na współpracy stawia uczestników i naukowców na stosunkowo równych zasadach. W przeciwieństwie do większości innych typów projektów dotyczących nauki obywatelskiej, w tych projektach społecznościowych problemy są często definiowane przez uczestników. Zazwyczaj są to projekty lokalne, lokalne i zorientowane na działanie. Mieszkańcy społeczności mogą spotykać się, aby zająć się często występującymi problemami ekologicznymi lub zdrowotnymi, a naukowcy działają jako pomocnicy, umożliwiając członkom społeczności zbieranie ważnych naukowo danych w celu gromadzenia dowodów w celu opracowania planów działania i zarządzania. Zarówno monitorowanie społecznościowe, jak i zarządzanie społecznościowe mają na celu zaangażowanie obywateli jako aktywnych interesariuszy w środowiskach lokalnych. Cechą charakterystyczną tego typu projektów jest to, że zaczynają się od zainteresowań uczestników. Naukowcy współpracują następnie z uczestnikami w celu znalezienia rozwiązań problemów istotnych dla społeczności poprzez proces naukowy. Tego typu projekty mogą zwiększyć kapitał społeczny i inkluzywność lokalnego podejmowania decyzji, jednocześnie wzmacniając zrozumienie i umiejętności naukowe. Rzeczywiście, tego typu projekty przyjmują, że nienaukowcy są w pełni zdolni do generowania ważnej wiedzy naukowej, jeśli przestrzegają standardów naukowych.

Korzyści z nauki obywatelskiej

Duże sieci naukowców obywatelskich mają zasadnicze znaczenie w gromadzeniu tego rodzaju wielkoskalowych danych istotnych dla zrozumienia problemów globalnych. Zrozumienie i ocena globalnych zmian wymaga zestawów danych o szerokich skalach czasowych i przestrzennych, których gromadzenie przez poszczególne zespoły naukowców jest często niemożliwe. Uczestnicy projektów dotyczących nauki obywatelskiej są prawie zawsze wolontariuszami i stanowią cenne źródło bezpłatnej siły roboczej i umiejętności, które umożliwiają gromadzenie danych na dużą skalę. Obywatelskie projekty naukowe rozdzielają wysiłki na wiele osób, pozwalając naukowcom odpowiedzieć na pytania, które są naglące potrzebą zrozumienia czynników napędzających i skutków globalnych zmian. Chociaż niektóre niezbędne dane można pozyskać za pomocą technologii teledetekcji, wiele rodzajów danych ekologicznych może pozyskać tylko duże zespoły badawcze. Nauka obywatelska zapewnia elastyczne ramy do rozwiązywania problemów ochrony przyrody na dużą skalę. W związku z tym projekty nauki obywatelskiej mogą często przyjmować bardziej odkrywcze podejście do obserwacji niż badania, które są bardziej oparte na hipotezach. Zapewnienie sieci wielu obserwatorów sprawia, że obywatelskie projekty naukowe są skutecznym narzędziem monitorowania ekosystemów i kwestii środowiskowych. Stosunkowo ciągłe obserwacje w czasie i przestrzeni pozwalają naukowcom zauważyć, kiedy system odbiega od pożądanego stanu i określić, które praktyki zarządzania przynoszą pożądane efekty. Ze względu na zaangażowanie dużej liczby obserwatorów publicznych projekty nauki obywatelskiej mają wyjątkową lokalizację do gromadzenia danych na temat krajobrazów społecznych, co czyni je cennym narzędziem do zrozumienia sprzężonych systemów człowiek-naturalny. Zbiory danych historycznych dotyczących nauki obywatelskiej można również łączyć z bieżącymi obserwacjami, aby zrozumieć czynniki i skutki zmian środowiskowych. Zrozumienie długoterminowego związku między funkcją i strukturą ekosystemu jest często utrudnione przez niepełny monitoring prowadzony przez naukowców i agencje rządowe. Nauka obywatelska ma potencjał, aby wypełnić takie luki w danych, a także zapewnić włączenie interesariuszy w proces zarządzania środowiskiem. Dedykowane zaangażowanie interesariuszy w połączeniu z potencjałem edukacyjnym projektów nauki obywatelskiej może przyspieszyć cele ochrony i zwiększyć akceptację zaleceń dotyczących zarządzania przez mieszkańców oraz zwiększyć prawdopodobieństwo długotrwałych zmian. Często wyraźnym celem projektów z zakresu nauki obywatelskiej jest nieformalne kształcenie uczestników i podnoszenie poziomu wiedzy naukowej. Projekty mają na celu poszerzenie wiedzy uczestników na temat procesu naukowego i środowiska poprzez interakcję z profesjonalnymi naukowcami i bezpośrednie zaangażowanie w badania naukowe. Często udostępniane są materiały edukacyjne, a uczestnicy mają szansę zdobyć przedmiot - konkretną wiedzę. Od obywateli często oczekuje się podejmowania decyzji dotyczących kwestii naukowych, które mają wpływ na ich życie osobiste, ich społeczności i politykę rządową. Jeśli brakuje podstawowego poziomu wiedzy naukowej, jednostki mogą nie być w stanie podejmować świadomych decyzji. Wykazano, że uczestnicy obywatelskich projektów naukowych mają większe zrozumienie naukowe i bardziej pozytywne nastawienie do nauki i środowiska niż ogół społeczeństwa. Podobnie obywatele na obszarach, na których zarządzanie jest oparte na społeczności, mogą być bardziej zaangażowani w lokalny proces decyzyjny. To zaangażowanie nienaukowców może zdemokratyzować proces podejmowania decyzji środowiskowych i zwiększyć wiarygodność decyzji. Zaangażowanie nienaukowców wpływa również na rodzaj zadawanych pytań badawczych i zwiększa kierunki badań, mając na uwadze szerokie problemy społeczne i zachęca do rozważenia perspektyw wolontariuszy. Współpraca z nienaukowcami zapewnia również dostęp do rodzajów wiedzy lokalnej i tradycyjnej, często wykluczonych z badań naukowych. Ponadto różnorodność środowisk i umiejętności pracujących nad projektem zwiększa prawdopodobieństwo innowacji i może ujawnić stronniczość i pomóc w ulepszaniu metod. Inkluzywność poszerza publiczną wiedzę na temat kwestii środowiskowych i może zapewnić rozgłos i zachęcać do dyskusji. Nauka obywatelska pomaga tworzyć lepiej poinformowaną opinię publiczną, otwierając potencjał demokracji deliberatywnej w nauce i zwiększając zaangażowanie opinii publicznej w społeczność naukową. Pomaga także wprowadzić naukowe perspektywy do życia publicznego. Z definicji nauka obywatelska może istnieć tylko w paradygmacie, w którym nauka została skonstruowana społecznie jako wyłączna domena zawodowych naukowców. Gdyby tak nie było, wszyscy, którzy prowadzili rygorystyczne badania naukowe, byliby uważani za naukowców, niezależnie od kwalifikacji organizacyjnych. Te kategorie struktury obywatelskiej i naukowej, która może uczestniczyć w tworzeniu wiedzy, debatach politycznych i procesach decyzyjnych. Nauka obywatelska kwestionuje dominację profesjonalnej wiedzy naukowej i próbuje stawić czoła marginalizacji alternatywnego wytwarzania wiedzy. Angażując się krytycznie w proces naukowy, obywatele mogą działać na rzecz demokratyzacji nauki i podejmowania decyzji. Nauka obywatelska może ujawnić założenia nieodłącznie związane z nauką normatywną i poszerzyć perspektywy rozważane w badaniach naukowych.

Ograniczenia nauki obywatelskiej

Nie ma zgody co do ważności nauki obywatelskiej jako metody badań naukowych. Podejrzenie nauki obywatelskiej ma swoje korzenie w przekonaniu, że dobra nauka wymaga poziomu dokładności, wiedzy i umiejętności, które są rozwijane dopiero w procesie stania się zawodowym naukowcem. Ponadto chęć zmniejszenia niepewności może prowadzić do odrzucenia danych generowanych w ramach obywatelskich projektów naukowych. Projekty obywatelskie stawiają poważne wyzwania związane z błędami i uprzedzeniami, które nie są łatwe do rozwiązania za pomocą tradycyjnych testów statystycznych. Błąd próbkowania można wprowadzić za pośrednictwem uczestników projektów nauki obywatelskiej. Uczestnicy prawdopodobnie różnią się wiedzą i umiejętnościami, co może wpływać na ich zdolność do dokładnego wykonywania i rejestrowania wymaganego zadania. Dodatkowo błąd systematyczny może być wprowadzony poprzez zróżnicowanie aktywności uczestników, takie jak nierówna częstotliwość obserwacji, nierównomierny rozkład przestrzenny obserwacji, nierówny wysiłek na obserwację i nierówna umiejętność obserwacji. Dane gromadzone za pośrednictwem nauki obywatelskiej są zasadniczo niejednorodne i prawdopodobnie naruszają podstawowe założenia niektórych testów statystycznych. Autokorelacja przestrzenna może zachodzić w oparciu o dostępność obszarów dla wolontariuszy. Na przykład w obywatelskich projektach naukowych, podczas zbierania danych na temat obecności i liczebności gatunków, obszary w pobliżu dróg mogą być nadmiernie próbkowane. Wzorce wysiłku wolontariuszy również zmieniają się w czasie, a lato, weekendy i wieczory mogą przynieść więcej obserwacji. Może to zwiększyć trudność w rozróżnianiu wzorców czasowych w badanym zjawisku. Zapewnienie wysokiej jakości danych ma kluczowe znaczenie w projektach obywatelskich i szkoleniach wolontariuszy, odpowiednim projektowaniu protokołów pobierania próbek i gromadzenia danych oraz właściwych procedurach zarządzania, które mogą pomóc w ograniczeniu błędów i stronniczości. Walidacja post hoc, filtrowanie i techniki statystyczne mogą jeszcze bardziej poprawić jakość. Metody te mogą rozwiązać problem nierównego próbkowania, nierównego wysiłku i błędu obserwatora. Istnieje wiele technik uwzględniania aktywności obserwatora oraz zmienności wewnątrz badania i wewnątrz obserwatora. Nowoczesne narzędzia obliczeniowe, takie jak uczenie maszynowe, przetwarzanie w chmurze i interfejsy internetowe, stale zwiększają użyteczność wielkoskalowych zbiorów danych dotyczących nauki obywatelskiej. Wyzwania związane z uczestnictwem są również obecne w przypadku projektów nauki obywatelskiej. Badania nad społeczno-ekonomiczną strukturą projektów z zakresu nauki obywatelskiej pokazują, że uczestnikami są najprawdopodobniej mężczyźni, przedstawiciele klasy średniej i wyższej oraz osoby z wyższym wykształceniem. Nie tylko może to spowodować zniekształcenie obserwacji danych i próbkowania, ale także przedstawia problemy związane z celami edukacji publicznej. Uczestnicy mogą również być zainteresowani tematyką projektu lub przynajmniej nauką i ogólnie środowiskiem, co zmniejsza prawdopodobieństwo, że nastąpi zmiana nastawienia do nauki i środowiska. Dywersyfikacja uczestnictwa może być trudna ze względu na ograniczone zainteresowanie, brak funduszy i inne wyzwania rekrutacyjne, takie jak ograniczony dostęp do informacji i możliwości nawiązywania kontaktów. Ponieważ obywatelskie projekty naukowe w coraz większym stopniu opierają się na nowych technologiach, takich jak smartfony, uczestnictwo w przepaści cyfrowej jest potencjalnie ograniczone.

Przykłady

W tej sekcji przedstawiono cztery przykłady projektów dotyczących nauki obywatelskiej. Chociaż nie są one w pełni reprezentatywne dla wszystkich typów projektów, które opierają się na danych gromadzonych przez wolontariuszy, dają jednak wyobrażenie o zakresie możliwości. eBird został uruchomiony w 2002 roku przez Cornell Lab of Ornitology i National Audubon Society i jest globalną siecią obserwacji ptaków. Obecność, nieobecność i liczebność gatunków ptaków są rejestrowane przez wolontariuszy, którzy przesyłają obserwacje za pośrednictwem interfejsu internetowego. W 2014 roku użytkownicy zgłosili prawie 61 milionów obserwacji na całym świecie. W system wbudowane są filtry jakości danych, które umożliwiają ekspertom przeglądanie oznaczonych danych i redukcję błędów. Dane są przechowywane w miejscu publicznym, dostępnej internetowej bazy danych, która umożliwia zarówno obywatelom, jak i naukowcom korzystanie z globalnego zbioru danych o gatunkach. Dane przyczyniają się również do tworzenia większych globalnych sieci bioróżnorodności. Galaktyczne Zoo, założone przez grupę astronomów uniwersyteckich, to obywatelski projekt naukowy online, który wymaga od uczestników klasyfikowania i opisywania obrazów galaktyk wykonanych w różnych przeglądach nieba. Strona uruchomiona w 2007 roku i do końca tego roku otrzymała ponad 50 milionów klasyfikacji. Każda galaktyka wymaga wielu niezależnych klasyfikacji, zanim klasyfikacja zostanie zaakceptowana jako ważna. Od 2016 r. dane z serwisu zostały wykorzystane w 53 recenzowanych publikacjach. Sukces Galaktycznego Zoo zrodził także witrynę Zooniverse, platformę internetową, która obsługuje dziesiątki obywatelskich projektów naukowych wykorzystujących podobne struktury badawcze. Program Global Learning and Observations to Benefit the Environment (GLOBE) to międzynarodowa sieć studentów, nauczycieli, naukowców i społeczeństwa, które gromadzą dane na temat procesów systemu Ziemi. Rozpoczęty jako wspólna inicjatywa amerykańskiego National Aeronautics and Space Administration, US National Oceanic and Atmospheric Administration oraz National Science Foundation, GLOBE dostarcza materiały edukacyjne i protokoły gromadzenia danych uczestnikom w 110 krajach na rok 2016. Zestawy danych obejmują pomiary w atmosferze, biosferze, hydrosferze i pedosferze i są gromadzone w publicznie dostępnej bazie danych zawierającej ponad 100 milionów pomiarów systemów ziemskich. Dane GLOBE są wykorzystywane do walidacji i kalibracji czterech misji satelitarnych Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej: (1) CALIPSO (obserwacje satelitarne Lidar-Aerosol i Infrared Pathfinder), (2) CloudSat, (3) GPM (Global Precipitation Measurement) oraz (4) SMAP (Wilgoć gleby aktywne pasywne). Virginia Save Our Streams to program monitorowania jakości wody w Isaac Walton League of America. Ponad 600 wolontariuszy zbiera dane na temat stanu strumienia, aby uzupełnić monitorowanie prowadzone przez agencje stanowe USA. Zgodnie z wymogami federalnej ustawy o czystej wodzie, plany oczyszczania muszą zostać opracowane przez stan dla każdego strumienia wymienionego jako uszkodzony. Save Our Streams zapewnia 12% danych niezbędnych do dokonania tych ustaleń. Od uczestników wymagane jest szkolenie wprowadzające, a ponadto zapewnione są protokoły opracowane przez naukowców. Uczestnicy zgłaszają swoje dane za pośrednictwem interfejsu online, które są następnie przeglądane na dwóch poziomach, zanim zostaną zaakceptowane.


Powrót


[ 11 ]