L’entreprise des anciens chefs de Google vise à sauver les logiciels scientifiques négligés

Voyez si cela vous semble familier : vous construisez un logiciel pour résoudre une question de recherche. Mais lorsque vous passez au projet suivant, il n’y a personne pour le maintenir. En vieillissant, il devient obsolète et le prochain universitaire à s’attaquer à un problème similaire se retrouve à réinventer la roue.

C’est ce qui s’est passé avec WaterDetect, un outil d’identification de l’eau dans les images satellites. Mauricio Cordeiro, scientifique de données géospatiales et programmeur au Laboratoire Gosciences Environnement Toulouse en France, a relancé le logiciel moribond au début de son projet de doctorat, passant environ quatre à six mois à le faire fonctionner. Maintenant dans la dernière année de son doctorat, Cordeiro consacre toujours une énergie considérable au programme. Mais après avoir obtenu son diplôme, il dit qu’il n’aura pas le temps de résoudre les problèmes qui se posent et qu’il n’y a personne dans son laboratoire qui puisse prendre en charge le projet à sa place. Le problème persiste, dit-il.

Maintenant, une initiative de financement espère aider à alléger ce fardeau.

En janvier, Schmidt Futures, une organisation philanthropique axée sur la science et la technologie fondée par l’ancien directeur général de Google Eric Schmidt et sa femme Wendy, a lancé le Virtual Institute for Scientific Software (VISS), un réseau de centres répartis dans quatre universités aux États-Unis et Le Royaume-Uni. Chaque institution embauchera environ cinq ou six ingénieurs, explique Stuart Feldman, scientifique en chef de Schmidt Futures, avec un financement généralement sur cinq ans et révisé chaque année. Dans l’ensemble, Schmidt Futures investit 40 millions de dollars dans le projet, ce qui en fait l’un des plus importants investissements philanthropiques dans ce domaine.

L’objectif est de surmonter une culture de négligence relative dans le milieu universitaire pour les logiciels scientifiques open source, dit Feldman, ajoutant que le soutien au génie logiciel est un élément de ligne, tout comme le carburant dans des organisations telles que la NASA. C’est seulement dans l’environnement des laboratoires de recherche universitaires où cela est accessoire, dit-il.

Feldman précise que les ingénieurs de VISS soutiendront principalement les chercheurs existants de Schmidt Futures qui ont désespérément besoin d’un bon logiciel, plutôt que d’accepter de nouveaux lauréats. Mais l’espoir est qu’ils pourront apporter leur expertise plus largement.

L’institut financera initialement des projets à l’Université de Cambridge, au Royaume-Uni ; l’Université de Washington à Seattle ; l’Université Johns Hopkins à Baltimore, Maryland ; et le Georgia Institute of Technology (Georgia Tech) à Atlanta. C’est encore tôt, mais plusieurs projets logiciels sont déjà en attente d’assistance, dit Feldman. L’un implique un système de gestion des données pour fournir aux chercheurs et aux décideurs un accès aux données gouvernementales confidentielles ; un autre analysera les données d’un radiotélescope proposé.

À Cambridge, les ressources de VISS aideront à réécrire le logiciel derrière le projet Scale Aware Sea Ice afin de mieux modéliser l’impact du changement climatique sur la glace de mer. Georgia Tech évalue plusieurs projets, dont l’assistant de recherche écologique virtuel, qui simule les changements écologiques. Pendant ce temps, l’Université de Washington a été inondée de demandes de chercheurs qui disent avoir besoin d’aide en ingénierie, explique Sarah Stone, une scientifique des données à l’université qui aide à coordonner son centre VISS. Washington cherche à embaucher un responsable, un adjoint et cinq ingénieurs logiciels principaux. Ils vont des diplômés fraîchement sortis de leurs programmes de premier cycle aux vétérans de l’industrie depuis plusieurs années.

Réduire l’écart

Ceux qui mettent en place des centres VISS affirment que le financement régulier et à relativement long terme de Schmidt Futures les aidera à surmonter une série de problèmes endémiques aux logiciels universitaires. Les subventions de recherche prévoient rarement le développement de logiciels et, lorsqu’elles le font, les postes qu’elles financent sont rarement à temps plein et à long terme. Si vous avez tous ces efforts fractionnés, il est vraiment difficile d’embaucher des gens et de leur offrir un véritable cheminement de carrière, explique Andrew Connolly, un astronome qui aide également à mettre en place le centre de Washington.

De plus, les ingénieurs en logiciel ont tendance à être dispersés et isolés dans une université. Le développement des pairs et la communauté des pairs sont vraiment importants pour ces types de postes, dit Stone. Et ce serait extraordinairement rare dans le milieu universitaire. Pour contrer cela, les centres VISS espèrent créer des équipes cohérentes et stables qui peuvent apprendre les unes des autres.

Pourtant, il y a une limite à la mesure dans laquelle l’investissement de Schmidt peut aller. Embaucher de bons ingénieurs dans des endroits comme Seattle et Cambridge coûte cher, car les universités sont en concurrence avec Amazon, Microsoft, Google et Meta. C’est délicat, explique Chris Edsall, responsable du génie logiciel de recherche à l’Université de Cambridges Research Computing Services. Nous ne pouvons malheureusement pas rivaliser sur le salaire.

Au lieu de cela, VISS mise sur l’attrait de la recherche elle-même. L’une des choses que les ingénieurs en logiciel ont dit, c’est qu’il ne s’agit pas seulement d’argent, mais aussi de l’impact qu’ils peuvent avoir, dit Connolly. Il espère que les centres VISS créeront une membrane semi-perméable entre le milieu universitaire et l’industrie, incitant les ingénieurs à retourner sur le campus.

Pourtant, même ceux qui établissent des centres VISS admettent que les besoins de la communauté open source l’emportent largement sur l’investissement. Le programme, bien que bienvenu, est une goutte d’eau dans l’océan, déclare Irfan Essa, doyen associé principal au Georgia Techs College of Computing, qui aide à y installer le centre VISS. C’est un pilote.

Dario Taraborelli, qui aide à coordonner un autre projet de logiciel scientifique à financement privé à l’Initiative Chan Zuckerberg (CZI) en Californie, affirme que de telles initiatives comblent une lacune essentielle dans l’écosystème des logiciels scientifiques, car les agences de financement échouent trop souvent à donner la priorité aux logiciels cruciaux. Infrastructure. Bien qu’il y ait maintenant des subventions substantielles dédiées à la création de logiciels, dit-il, il y a très peu de financement disponible pour maintenir ce qui est construit.

L’informaticien Alexander Szalay, qui aide à mettre en place un centre VISS à Johns Hopkins, est d’accord, notant que très peu de programmes arrivent à un point où suffisamment de chercheurs les utilisent et les mettent à jour pour rester utiles. Ils ne survivent pas à cette vallée de la mort, dit-il. Le financement s’arrête lorsqu’ils développent réellement le prototype du logiciel.

Pour contrer cela, CZI a distribué depuis 2019 27,8 millions de dollars dans le cadre de son initiative Essential Open Source Software for Science, dont le cinquième tour a été annoncé en mars. Parmi ses bénéficiaires figure NumPy, un package de calcul numérique et scientifique pour Python. Les fonds de CZI ont aidé le projet à élargir son pool de contributeurs de 60 %, à ajouter sa première responsable féminine et à attirer du code de contributeurs en Afrique, en Asie et en Amérique du Sud, déclare Taraborelli.

Les entreprises privées peuvent également jouer un rôle en développant des progiciels commerciaux, explique Elliot Hershberg, chercheur en génome à l’Université de Stanford en Californie. Il dit que certains proposent même des modèles Robin Hood-esque, facturant le plein prix de l’industrie tout en gardant le logiciel gratuit pour les universitaires. Mais l’implication du secteur privé risque un manque de transparence ainsi qu’un coût d’abonnement énorme pour les universitaires, prévient-il.

Changement de culture

Alors que la demande de code scientifique augmente, la culture d’embauche autour des logiciels dans le milieu universitaire a commencé à changer, explique Alex Orso, un autre doyen associé en informatique à Georgia Tech qui participe à la création du centre VISS. Reflétant l’importance croissante des logiciels dans le milieu universitaire, les scientifiques sont peut-être tout aussi susceptibles de se vanter de leurs prouesses GitHub que de leur taux de publication. Lors d’une récente série d’entretiens pour un poste en dehors du VISS, note Orso, les candidats montraient tous le nombre de fourches et d’étoiles sur leurs projets GitHub, se référant à des mesures qui reflètent la popularité de leur travail. C’est quelque chose que je ne voyais pas vraiment il y a quelques années.

Le poste d’ingénieur logiciel de recherche (RSE) est également de plus en plus valorisé. Les RSE sont des spécialistes qui travaillent sur des logiciels spécifiquement pour faire avancer la recherche universitaire ; ils sont comme des développeurs at-large pour un département ou une école. Depuis sa création en 2018, la US Research Software Engineer Association a élargi le nombre de ses membres à plus de 1 000. Au Royaume-Uni, au moins 31 universités soutiennent les équipes RSE. Je pense vraiment qu’il s’agit d’un domaine en plein essor, déclare Daniel Katz, rédacteur en chef associé au Journal des logiciels open source.

Le développement est soutenu par un afflux de nouvelles possibilités de financement fédéral. En 2021, la National Science Foundation des États-Unis a lancé un nouveau type d’appel, soutenu par 4 millions de dollars, pour aider les projets logiciels à passer à une base durable. Depuis 2020, les National Institutes of Health des États-Unis ont accordé 6 à 7 millions de dollars par an pour garantir que les logiciels créés par les lauréats existants sont robustes, durables et évolutifs.

La Fondation allemande pour la recherche a également lancé des appels de fonds axés sur la durabilité et la qualité des logiciels. Et aux Pays-Bas, il y a eu une augmentation des embauches car l’attention s’est tournée vers le besoin de logiciels de recherche de qualité, explique Maaike de Jong, responsable de la communauté scientifique au Netherlands eScience Center à Amsterdam, qui soutient les logiciels de recherche par le financement de projets et la formation. . Les effectifs ont presque doublé au cours des trois dernières années, estime-t-elle. Il y a tout le temps des entretiens d’embauche.

Mais comme toujours, les besoins l’emportent sur les financements. Dans le cadre de son investissement, le gouvernement néerlandais fournit des fonds pour créer des centres de compétences numériques dans les universités du pays, dont beaucoup embauchent des RSE, explique de Jong. Mais les prix étaient plafonnés à 250 000 (263 000 $) par organisme de recherche, juste assez pour embaucher une ou deux personnes pendant quelques années. Le chemin est encore long, conclut-elle.