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【イーサリアム】分散型サイエンス(DeSci:Decentralized Science)とは

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本記事の信頼性

  • リアルタイムシステムの研究歴12年.
  • 東大教員の時に,英語でOSの授業.
  • 2012年9月~2013年8月にアメリカのノースカロライナ大学チャペルヒル校コンピュータサイエンス学部2021年の世界大学学術ランキングで20位)で客員研究員として勤務.C言語でリアルタイムLinuxの研究開発
  • プログラミング歴15年以上,習得している言語: C/C++Solidity/Vyper,Java,Python,Ruby,HTML/CSS/JS/PHP,MATLAB,Assembler (x64,ARM).
  • 東大教員の時に,C++言語で開発した「LLVMコンパイラの拡張」,C言語で開発した独自のリアルタイムOS「Mcube Kernel」GitHubにオープンソースとして公開

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分散型サイエンス(DeSci:Decentralized Science)

分散型サイエンス(DeSci:Decentralized Science)とは,Web3.0スタックを用いて,科学的知識の資金調達,作成,レビュー,クレジット付与,保存,普及のための公共インフラを公正かつ公平に構築することを目的としたムーブメントです.

DeSciの目的は,科学者が研究をオープンに共有し,誰でも簡単に研究にアクセスし,貢献できるようにしながら,その研究に対する恩恵を受けるようなエコシステムを構築することです.

DeSciの活動理念は,科学的知識は誰もがアクセスできるべきであり,科学的研究のプロセスは透明であるべきだという考えです.

DeSciは,より分散化された分散型科学研究モデルを構築し,中央当局による検閲や管理に対して耐性を持たせています.

また,DeSciは,資金,科学ツール,コミュニケーションチャネルへのアクセスを分散化することで,新しい型破りなアイデアが花開く環境を作りたいと考えています.

DeSciは,より多様な資金源(DAO,二次寄付,クラウドファンディング等),よりアクセスしやすいデータや手法,そして再現性のためのインセンティブを提供することによって,より多くの資金を得ることができます.

DeSciの解説動画はこちらがわかりやすいです.

DeSciと従来のサイエンスの比較

DeSciと従来のサイエンスの比較は下表になります.

DeSciが実現すると,研究者に大きなメリットがあることがわかります.

私の経験から言うと論文の査読はとても大変なので,正当な報酬が得られると嬉しいですね!

項目DeSci(Web3.0)従来のサイエンス(Web2.0)
資金の分配資金の分配は,二次寄付やDAOなどの仕組みを用いて,パブリックに決定.小さく閉じた中央集権的なグループが,資金の分配をコントロール.
協力関係世界中の仲間とダイナミックなチームで協力.資金提供団体や所属機関により,共同研究が制限.
資金調達資金調達の決定は,オンラインかつ透明性をもって実行.新しい資金調達の仕組みが検討.資金調達の決定は,長いターンアラウンドタイムと限られた透明性で実行.資金調達の仕組みがほぼない.
研究所のリソースの共有Web3.0のプリミティブを利用することで,研究所のリソースをより簡単に,より透過的に共有可能.研究所のリソースの共有は,しばしば時間がかかり,不透明な可能性があり.
論文の出版信頼性,透明性,普遍的なアクセスのためのWeb3.0プリミティブを使用する出版のための新しいモデルを開発可能.非効率的,偏見的,搾取的と言われる確立された経路を経て出版.
論文の査読論文を査読することでトークン(仮想通貨)とレピュテーション(評判)を得ることが可能.あなたの論文を査読する作業は無報酬で,営利目的の出版社に利益を提供.
知的財産の所有権自分が作成した知的財産(IP)を所有し,透明性のある条件に従って配布可能.あなたの所属する機関が,あなたが生成したIPを所有.IPへのアクセスは不透明.
研究の共有すべてのステップをオンチェーンにすることで,失敗したデータも含め,すべての研究を共有可能.出版バイアスは,研究者が成功した実験を共有する傾向があることを意味する.

DeSciとイーサリアム

DeSciには,堅牢なセキュリティ,最小限の金銭および取引コスト,そしてアプリケーション開発のための豊富なエコシステムが必要です.

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DeSciのユースケース

DeSciは,Web2.0アカデミアをデジタルワールドに乗せるための科学的ツールセットを構築しています.

Web3.0が科学界に提供できるユースケースは以下になります.

  • 論文の出版
  • 再現性と複製性
  • 資金調達
  • 知的財産の所有と開発
  • データの保存,アクセス,アーキテクチャ

論文の出版

論文の出版は,科学者,査読者,編集者の無償労働に頼って論文を作成し,法外な出版費用を請求する出版社によって管理されているため,有名な問題です.

一般市民は,税金を通じて間接的に研究成果や出版費用を支払っているが,出版社に再びお金を払わなければ同じ研究成果にアクセスできないことが多い.

個々の科学論文の出版料の合計は,しばしば5桁(米ドル)にもなり,公共財としての科学知識の概念全体が損なわれる一方で,少数の出版業者には莫大な利益がもたらされています.

無料かつオープンアクセスのプラットフォームは,ArXivのようなプレプリントサーバーという形で存在します.

しかし,これらのプラットフォームは,品質管理やシビル攻撃に対するアンチ・シビル機構を欠いており,一般に論文レベルの指標を追跡しません.

つまり,従来の出版社に投稿する前に研究を公表するためにのみ利用されています.

また,Sci-Hubは,出版された論文を自由にアクセスできるようにするが,法的にはそうではなく,出版社がすでに代金を受け取り,厳格な著作権法で作品を包んだ後でなければなりません.

このため,正当性のメカニズムとインセンティブモデルが組み込まれた,アクセス可能な科学論文やデータには決定的なギャップが残されています.

このようなシステムを構築するためのツールは,Web3.0に存在します.

再現性と複製性

再現性と複製性は,質の高い科学的発見の基礎となるものです.

  • 再現性のある結果は,同じチームが同じ方法を用いて,連続して何度も達成可能
  • 再現性のある結果は,同じ実験装置を使用する別のグループによって達成可能

新しいWeb3.0ネイティブツールは,再現性と複製可能性が発見の基礎であることを保証することができます.

質の高い科学を学問の技術的な織物に織り込むことができます.

Web3.0は,生データ,計算エンジン,アプリケーションの結果といった各分析コンポーネントに対して,証明書を作成する機能を提供します.

コンセンサスシステムの優れた点は,これらの構成要素を維持するために信頼できるネットワークが作られると,各ネットワーク参加者が責任を持って計算を再現し,各結果を検証することができる点です.

資金調達

現在の科学研究費の標準的なモデルは,科学者の個人またはグループが研究助成機関に申請書を提出することです.

信頼できる少人数の委員会が申請書を採点し,候補者を面接して,一部の申請者に資金を提供します.

助成金の申請から受領まで,時には何年も待たされるボトルネックが生じるだけでなく,このモデルは審査委員会の偏見,私利私欲,政治に非常に脆弱であることが知られています.

研究により,助成金審査委員会は質の高い研究提案を選ぶのに適していないことが示されています.

同じ研究提案が異なる審査委員会に渡されると,結果が大きく異なるからです.

資金が不足するにつれて,より知的で保守的な研究を行うより年長の研究者に資金が集中するようになりました.

その結果,超競争的な資金調達環境が生まれ,逆インセンティブを定着させ,イノベーションを阻害しているのです.

Web3.0は,DAOやWeb3.0が開発したさまざまなインセンティブモデルを広く試すことで,この壊れた資金調達モデルを破壊する可能性を持っています.

遡及的公共財資金,二次的資金,DAOガバナンス,トークン化されたインセンティブ構造などは,科学資金に革命を起こす可能性のあるWeb3.0ツールの一部です.

知的財産の所有と開発

知的財産(IP)は従来の科学において大きな問題です.

知的財産は,大学に留まっていたり,バイオテクノロジー企業で使われていなかったりするので,その価値をつけるのが難しいことで有名です.

しかし,デジタル資産(科学データや論文など)の所有権は,Web3.0がNFTを使って例外的に実現しているものです.

NFTが将来の取引の収益を元の作成者に戻すことができるのと同じように,研究者や(DAOのような)管理団体,あるいはデータが収集された被験者に報酬を与える透明な価値帰属チェーンを確立することができるのです.

このような分散型知的財産の例として,フラクショナルNFTが挙げられます.

IP-NFTsは,実施中の研究実験の分散型データリポジトリの鍵としても機能し,NFTおよびDeFiによる金融化(Fractionalization(分割)からレンディングプール,価値評価まで)にプラグインすることが可能です.

また,VitaDAOのようなDAOのようなネイティブオンチェーンエンティティが,直接オンチェーンで研究を行うことも可能になります.

譲渡不可能なソウルバウンドトークンの出現も,個人が自分の経験や信用を証明できるようにすることで,DeSciにおいて重要な役割を果たすかもしれません.

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データの保存,アクセス,アーキテクチャ

科学的データは,Web3.0パターンを使うことで大幅にアクセスしやすくなり,分散型ストレージは研究を持続させることを可能にします.

出発点は,適切な検証可能な認証(クレデンシャル)を持つ分散型アイデンティティによってアクセス可能なシステムでなければなりません.

これにより,機密データを信頼できる当事者によって安全に複製することができ,冗長性と検閲への耐性,結果の再現,さらには複数の当事者が協力してデータセットに新しいデータを追加することが可能になります.

compute-to-dataのような機密性の高いコンピューティング手法は,生データの複製に代わるアクセスメカニズムを提供し,最も機密性の高いデータのためのTrusted Research Environmentsを構築します.

柔軟なWeb3.0データソリューションは,上記のシナリオをサポートし,研究者がアクセス許可や手数料なしで公共財を作成できる真のオープンサイエンスの基礎を提供します.

IPFSArweaveFilecoinなどのWeb3.0パブリックデータソリューションは,分散化に最適化されています.

例えばdClimateは,気象台や予測気候モデルを含む気候・気象データへの普遍的なアクセスを提供します.

DeSciのコミュニティ

DeSciのコミュニティは以下になります.

興味があるコミュニティに参加してみましょう!

まとめ

分散型サイエンス(DeSci:Decentralized Science)を紹介しました.

DeSciが実現すると,科学者にとって大きなメリットがあることがわかりました.

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