構想書:開放型論文 (Open Source Paper)

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1. 簡介

學術研究的主要目的,乃在增進全人類的知識,此種知識被公布於論文或書籍中,以利知識的傳承,然而、現代科學的發展,則更進一步的要求這些知識必須可以被檢證的(所位的檢證包含驗證與否證),所有無法檢證的知識,都只能被認為是假說,我們不能宣稱其真假,而必須保持開放的心態,想辦法去檢證或否證這些假說,使其成為 科學知識 。

然而、在科學的發展當中,實驗的可重複性所有檢證的基礎,然而在重複實驗的過程當中,研究人員經常遭遇到相當大的困難,許多實驗無法詳細描述所有的包含所使用的材料、資源與環境,因而當研究人員想要重覆這些實驗時,會遭遇的相當大的困難,即使該描述已經足夠詳細,研究人員也經常因為無法取得這些材料與資源,因而無法檢證這些實驗的可信度與適用範圍,因而造成科學研究上的盲點,這常常阻礙了科學的發展。

在資訊科學的發展過程當中,這樣的問題至今仍然繼續存在著,雖然幾乎所有的研究材料都是數位化的資料,然而、要重複許多論文中的實驗仍然是不可能的,最主要的原因是這些研究的材料都只存在進行實驗者的電腦之中,而未將之公開,因而、阻礙了實驗重複的可能性。

為了解決這樣的問題,本論文提出一個解決方案,利用網際網路可供開放存取的特性,於網路上成立一個開放性空間,配合簡易的審查機制,以使得所有置放於此空間中的論文,都具備完整的研究材料,使得這些論文都能成為很容易檢證的論文,以促進科學研究的發展。

為了讓 可檢證的論文 這個概念更為清楚,我們首先要定義並釐清相關的概念,在此、我們提出 開放資源型論文 與 開放型儲存空間 等兩個概念,這兩個慨念將構成 可檢證論文 的基礎。

2. 背景定義

開放型論文(Open Source Paper)

所謂的 開放型論文 乃是一種論文,此種論文,將其所使用到的材料與資源, 完整 的公佈於 開放型儲存空間 中,該論文與其所使用到的相關材料與資源,必須被完整的呈現於該空間中,以供存取與複製。

開放型儲存空間

所謂的 開放型儲存空間 乃是一種保存空間,該空間所保存的資源,必須被 無差異的保留 ,以確保該資源於此空間中的 無差異存在 ,該空間中的資源必須無條件的提供全人類存取與複製。
在上述定義中, 完整 與 無差異的存在 乃是相當難以處理的概念,在此、我們將採取一個最低標準的循環定義,利用開放型資源論文來定義 完整 與 無差異的存在 這一概念。

實驗無差異 e(r=r')
若於一個使用資源 (r) 的實驗(e) 中,若我們將資源 r 替代為資源 r' 時,實驗 e 的輸出結果 (o) 仍然不變,則我們稱 r 與 r' 在此實驗當 e 中是無差異的,簡寫成 e(r=r'),其數學定義如下:

e(r=r') iff e(R ∩{r})=o ∧e(R ∩{r'})=o

** 論文無差異 p(r=r')**
若在論文 p 中的所有實驗 {e1,e2,…en} 中,r 與 r' 都是無差異的,則我們稱 r 與 r' 在論文 p 中無差異,簡寫成 p(r=r'),其數學定義如下:

p(r=r') iff ∀e in p , e(r=r')

根據上述定義,本論文將提出一種 數位開放型空間 的製作方法,並實際於網際網路上建構此一數位開放型空間,以提供開放型論文之保留、存取與複製。

3. 開放性論文網

開放型論文網,乃是一種開放型空間,用來保存開放型論文以及其所用到的數位材料與資源,並將所有的論文與其相關資源,置於網際網路上以提供全人類存取與複製。

然而、想要建構此一開放型空間,必須考慮下列困難。

1. 程式資源的範圍,到底應該涵蓋哪些資源,各應保留多久呢? 例如:當我用 C 語言實做了一個程式,希望能將其無差異的保留下來,哪些數位材料是必須被保留下來的呢,一般的概念是將其 C 的原始程式保留下來即可,然而、此種保留是一種不完整的保留,因為當我們作論文實驗時,牽涉到的電腦硬體、作業系統、編譯器與執行環境,若無法一同被保留下來,則一但我們想重新執行該實驗時,將面臨到無法執行的窘境,然而,即使我們將所有數位環境保留下來,當初用來執行該程式的電腦,在數十年後也會故障,然而、屆時該類型的電腦很可能也已停產,因而無法重現該實驗。

要解決這一個問題,仍然必需從無差異性的判定上著手。

論文所使用的到數位材料與資源,大致可區分為 輸入資料 、 程式資源 與 輸出資料 等,對於輸入資料的保存,只要能以數位化的形式儲存,即可達到無差異保存的目的,然而對於程式資料的保存,要達到完整而無差異的要求,則是一件相當困難的工作,其問題如下:

2. 由於程式不只是一種被動的資料,而且經常就是實驗本身 (或是其一部份),因此、要無差異的保存程式時,必需考慮到程式語言的性質,包含程式語言於版本修改時是否具有向上相容性,該程式語言在不同的作業系統上是否能完全無差異,以及該程式語言在執行的機器硬體更換時是否顯示出無差異性等。

** 系統更新無差異**

當一個系統 S 更新為系統 S' 時,若該系統中的所有資源 {e1,…,en},相對於其所有實驗都無差異,則我們稱這樣的一個更新是無差異的更新,簡寫成 S(e1,…,en)=S'(e1,…,en),其數學定義如下。

S(e1,…,en)=S'(e1,…,en) iff ∀e in S, e(S)=e(S')

4. 構想:開放資源型論文網 - Open Source Paper World

Open Source Paper World 乃是一個開放型儲存空間,用來儲存開放資源型論文以及其資源,經由保存實驗所需的所有資源,可以增進論文的可檢證性與降低檢證的成本,以促進科學的進步。

所有儲存於本站的論文,皆必須將完整的實驗資源,包含輸入資料,執行程式與原始碼,以盡可能容易閱讀的方式,儲存與本網站中,並且遵循極為簡單的執行規則,也就是將所有的實驗過程,撰寫成 experiment.bat 或 experiment.sh 的執行方式,以供審查人員審查,並提供閱讀論文的研究人員實際測試的簡易管道。

本站首先將包含 linux 與 windows 兩個平台,其他平台將待資源更為充裕時在行考慮,想要刊登論文者可在註冊後取得一組帳號,並利用 ftp 的方式將論文及其完整的實驗資源上傳,每篇論文預設將可得到 20 MB 的儲存空間,刊登者在上傳後必須實際重測一遍,以確定其相容性,接著該論文將進入審查區,該審查之目的並不在審核論文之好壞,而在審查是否所有資源都已確實上傳,只要確實符合所有實驗資源都公開的特性,必然會被核可,審查完畢後論文將會進入發佈區,在本網站上發布該論文。

本網站鼓勵開放的心態與風氣,並不取得發行論文的各項著作權,反之、著作權與程式所有權完全歸該著作的作者完全擁有,該作者可以將同樣的論文投稿的任何的其他期刊或研討會上,以使更多人看到該論文。

本網站將採用創新的期刊發行方式,稱為開放式期刊,任何人都可以在本網站中發行期刊或成為編輯,所謂的期刊乃是一組論文的組合,其經營者可以使用本站的 wiki 系統[wiki],自行編輯期刊的格式,並隨意組合本站中的論文,以編成期刊供大眾閱讀。

本站中將提供數個指標,以供讀者參考,對於論文,我們提供引用率(citeation rate:該論文在本站中被其他論文引用的次數) 、點閱率 (click rate:該期刊被閱讀的次數) 與實驗執行率 (experiemnt rate:該論文所附實驗程式被執行的次數),作為論文品質好壞的一個參考指標,對於期刊,本站將提供點閱率 (click rate:該期刊被閱讀的次數),以作為期刊好壞的參考。

5. 結論與展望

傳統以紙張為主的論文發行方式,很難做到將所有資源公開,降低重複實驗的成本的目標,因而、論文的可檢證性將是相當困難的事情,然而、在數位網路發達的今天,早有許多論文公開上網,然而其相關研究資源卻仍然封鎖於研究者的電腦與實驗室當中。

在此、我們提出了一個新的論文類型,經由幾個簡單的要求與規則,結合數位科技,企圖達成將數位資源公開的目的,雖然在技術上完全可行,然而、這樣的模式要能普及,仍有待更多的研究者,秉持開放的心態,將資源持續發行與這樣的架構之中,才有可能實現 開放 與 可檢證 的目標,這是我們所需盡力去推動的。

雖然我們目前的訴求著重在資訊相關論文的開放與檢證上,然而、我們期望能進一步將此方式推展到其他的相關領域,包含生物、化學、物理等領域的相關資源,若能以更開放的方式,建立 開放型儲存空間 ,我們相信, 開放型資源型論文 的模式將透過 分享 與 可檢證 兩個核心理念,促進科學的進一步發展。

另外、本論文中所提出的 無差異性 概念,乃是為永久保存 開放型論文 而提出的,然而、要真正做到永久保存 無差異性 的資源,仍有相當大的技術困難尚待克服,這方面的研究應會是一個重要的研究領域。

參考文獻

  1. [GPL] General Public License
  2. [WIKI] The wiki wiki way.
  3. [Wikipedia] http://www.wikipedia.org/
  4. [SourceForge] http://sourceforge.net/
  5. [OpenSource] http://www.osf.org/

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