چالش‌هاي سامانه‌هاي فوق کلان مقیاس

1- چالش‌هاي حوزه طراحي و تكامل
چگونه مي‌توان به شكل سيستماتيك ويژگي‌هاي اكوسيستمي فني- اجتماعي سامانه‌هاي فوق كلان مقياس را برآورده كرد؟ چگونه مي‌توان زيرساخت‌هاي اكوسيستمي را طراحي كرد كه شامل سرويس‌هاي فراهم شده و به اشتراك گذاشته شده يك سامانه، قواعد (رسمي و اجتماعي) هدايت رفتار آن سامانه، نحوه استفاده عملي آن سامانه، زيرساخت‌هاي زنجيره تامين آن سامانه، موارد بااهميت اقتصادي و ... باشند؟ چگونه مي‌توان فرآيندهاي سازماني مربوط به توليد و به روز رساني مستمر مولفه‌هاي سامانه‌هاي فوق كلان مقياس و يكپارچگي آن‌ها را طراحي كرد؟
درجه پيچيدگي و عدم قطعيت طراحي سامانه‌هاي فوق كلان مقياس به اندازه‌اي است كه روش‌هاي سنتي توسعه كه معمولاً بر كنترل متمركز تاكيد دارند، قادر به كنترل آن نيستند. حتا، برخي از روش‌هاي نامتمركز همچون توسعه متن‌باز نيز نمي‌تواند آن را مديريت كند. بايد روش‌هاي جديدي را پيدا كرد كه نه تنها شركت‌هاي منفرد، پيمانكاران اصلي و زنجيره‌هاي تامين را هماهنگ كنند، بلكه قادر باشند همه صنايع را همگام و متحد سازند. اين مساله باعث انفجار فضاي طراحي مي‌شود و بخش‌هايي را شامل مي‌شود كه امروزه به هيچ عنوان با آن‌ها درگير نبوديم. نگهداشت يكپارچگي مفهومي كه در طراحي چنين سامانه‌هايي مطرح مي‌شود فراتر از فعاليت‌هاي طراحي امروزي است. در واقع چالش‌هاي جديدي در دانش، ابزار، و روش‌هاي امروزي مطرح مي‌شود. طراحي زيست‌سامانه‌ها نياز به تفكر و تحقيقات جديد دارد. ما نياز به علم جديدي داريم كه از تمام سطوح طراحي سامانه‌هاي فوق كلان مقياس پشتيباني كند.
سامانه‌هاي فوق كلان مقياس در دنياي واقعي ما كاملاً تعبيه شده‌اند. اين سامانه‌ها، نه تنها از مولفه‌هاي فناوري اطلاعات تشكيل شده‌اند، بلكه شامل انواع مختلفي از ماشين‌ها، افراد و گروه‌ها، حسگرهاي گوناگون، جريان‌هاي اطلاعاتي و ... هستند. به طور سنتي ما نرم‌افزار را به شكل برنامه‌نويسي مولفه‌هاي رايانه¬اي مي‌بينيم. در حالي كه بايد ديدگاه‌مان را نسبت به نرم‌افزار و طراحي آن تغيير دهيم: «نرم‌افزار عبارت است از برنامه‌نويسي همه مكانيزم‌هاي پردازش اطلاعات و رفتارهاي پيچيده سامانه‌هاي فوق كلان مقياس.»
افزايش توانايي‌هاي سامانه‌هاي امروزي و حركت به سمت سامانه‌هاي فوق كلان مقياس نياز به فرآيندهاي طراحي و مهندسي مجدد دارد. نظريه‌هاي جديد در تكامل سامانه‌هاي فوق كلان مقياس، قواعد و مكانيزم‌هايي را ايجاد مي‌كنند كه به انجام تكامل موثر ختم مي‌شوند. با اين حال، اين نظريه‌ها فراتر از تحقيقاتي است كه امروزه در زمينه مديريت تغييرات در حال انجام است.
فهرست زير نمونه‌هايي از چالش‌هايي را نشان مي‌دهد كه در حوزه طراحي و تكامل سامانه‌هاي فوق كلان مقياس وجود دارند:

  • ساختار اقتصادي و صنعتي: چگونه مي‌توانيم معماري طراحي و ساختارهاي صنعتي را به شكلي هم‌راستا كنيم تا اجبارهاي اقتصادي در سرويس‌هاي كشف و ارضاي نيازمندي‌هاي كليدي را تحت كنترل درآوريم؟

  • فعاليت اجتماعي براي ساخت محيط‌هاي محاسباتي: چگونه تعاملات اجتماعي را به شكلي مدل كنيم تا راهنمايي براي چگونگي طراحي و پشتيباني از سامانه‌هاي فوق كلان مقياس باشد؟

  • مسائل قانوني: چگونه مي‌توانيم مسائل قانوني را حل كنيم، كه بالقوه سد راه استفاده از سامانه‌هاي فوق كلان مقياس هستند؟ اين مسائل شامل مجوزها، تمايلات فكري، تعهدات، و ... هستند كه بر اثر اندازه و پيچيدگي يك سامانه فوق كلان مقياس به شكل‌هاي متفاوتي پديدار مي‌شوند. چگونه مي‌توان سياست‌هاي قانوني را (همچون رجوع به گواهي امنيتي، مولفه‌هاي امن و بحراني و ...) با ويژگي‌هاي سامانه‌هاي فوق كلان مقياس (همچون خود پيكربندي) سازگار كرد؟

  • مكانيزم‌ها و فرآيندهاي لازم الاجرا: چگونه مي‌توان مكانيزم‌هايي را در قالب مجموعه‌اي از قوانين لازم الاجرا، ارايه كنيم كه براي يكپارچگي ضروري هستند؟ چه ساختارهايي براي استثنائات اين قوانين نياز است تا انطباق سامانه‌هاي فوق كلان مقياس در درازمدت با چالش روبه‌رو نشود؟

  • تعريف سرويس‌هاي عمومي پشتيباني از سامانه‌هاي فوق كلان مقياس: چگونه مي‌توان زيرساختي را (مشتمل بر مجموعه‌اي از سرويس‌هاي تكنولوژي، قانوني و اجتماعي) تعريف كرد كه براي بسياري از مولفه‌هاي يك سامانه‌ فوق كلان مقياس مشترك باشد؟

  • قوانين و مقررات: چگونه مي‌توان همه صنايع را در ارتباط با اتخاذ قوانين و مقررات مشترك با يكديگر متحد كرد تا به يك انسجام و كيفيت جمعي دست يافت؟ اين در حالي است، كه هنوز عدم وجود انعطاف‌پذيري لازم، به ذي‌نفعان اجازه كاوش و رقابت را نمي‌دهد.

  • چابكي: چگونه مي‌توان گروهايي را كه در توسعه، نگهداشت و تكامل سامانه‌هاي فوق كلان مقياس درگير هستند، به قدر نياز چابك كرد تا به شكل كارآمدي پاسخگوي تغييرات در نيازمندي‌ها، پيكربندي سامانه، محيط سامانه، و ... باشند؟

  • رسيدگي به تغييرات: چگونه مي‌توان فرآيندهاي توسعه، نگهداشت و تكامل يك سامانه فوق كلان مقياس را به شكلي تعديل كرد تا به جاي آن كه ايستا باشند، جوابگوي تغيير و تكامل طبيعي و پوياي يك سامانه فوق كلان مقياس باشند؟

  • يكپارچگي: چگونه مي‌توان تلاش‌هاي مورد نياز را براي يكپارچگي مولفه‌هايي كه مستقلاً و با اهداف متفاوت ايجاد شده‌اند، به حداقل رساند؟

  • تكامل تحت كنترل كاربر: چگونه مي‌توانيم مولفه‌ها و قوانين ساختي ايجاد كنيم، تا كاربران امكان ايجاد قابليت‌هاي جديد و برنامه‌ريزي نشده را داشته باشند؟

  • تكامل به كمك كامپيوتر: چگونه مي‌توانيم روش‌هاي خودكار را براي تكامل سامانه‌هاي فوق كلان مقياس فراهم كنيم؟

  • ساختار انطباق‌پذير: چگونه مي‌توانيم طرح‌هايي ايجاد كنيم كه حتي با تغيير مداوم نيازمندي‌ها و محيط سامانه‌هاي فوق كلان مقياس، اثربخشي لازم را داشته باشند؟

  • كيفيت بالا: چگونه مي‌توانيم فرآيندهاي توليد سامانه‌هاي فوق كلان مقياس را به شكلي سازماندهي كنيم تا طراحي با كيفيت بالا را پوشش دهند؟