[論文レビュー] The Imperative for Grand Challenges in Computing

William C. Regli, Rajmohan Rajaraman+6 more|arXiv (Cornell University)|Jan 2, 2026

Scientific Computing and Data Management被引用数 0

ひとこと要約

この論文は、計算機科学は自らの偉大な挑戦を定義し追求すべきだと主張し、それらの挑戦を科学と社会へと識別・拡大・翻訳するためのフレームワークを提供し、コミュニティに行動を呼びかける。

ABSTRACT

Computing is an indispensable component of nearly all technologies and is ubiquitous for vast segments of society. It is also essential to discoveries and innovations in most disciplines. However, while past grand challenges in science have involved computing as one of the tools to address the challenge, these challenges have not been principally about computing. Why has the computing community not yet produced challenges at the scale of grandeur that we see in disciplines such as physics, astronomy, or engineering? How might we go about identifying similarly grand challenges? What are the grand challenges of computing that transcend our discipline's traditional boundaries and have the potential to dramatically improve our understanding of the world and positively shape the future of our society? There is a significant benefit in us, as a field, taking a more intentional approach to "grand challenges." We are seeking challenge problems that are sufficiently compelling as to both ignite the imagination of computer scientists and draw researchers from other disciplines to computational challenges. This paper emphasizes the importance, now more than ever, of defining and pursuing grand challenges in computing as a field, and being intentional about translation and realizing its impacts on science and society. Building on lessons from prior grand challenges, the paper explores the nature of a grand challenge today emphasizing both scale and impact, and how the community may tackle such a grand challenge, given a rapidly changing innovation ecosystem in computing. The paper concludes with a call to action for our community to come together to define grand challenges in computing for the next decade and beyond.

研究の動機と目的

• 計算における偉大な挑戦の必要性を、積極的な研究方向として動機づける。
• 計算機科学が物理学や天文学の規模の偉大な挑戦をまだ生み出せていない理由を探る。
• 学際的な境界を横断し、社会的影響を持つ偉大な挑戦を識別するためのフレームワークを提案する。
• 計算における偉大な挑戦の核心として翻訳と実世界への影響を強調する。
• 次の10年とその先の偉大な挑戦を定義・追求するようコミュニティへ行動を促す。

提案手法

• 科学と計算機科学の過去の偉大な挑戦からの歴史的教訓を分析する。
• 現在の偉大な挑戦の属性を特徴づけ、規模と影響に焦点を当てる。
• 学際的関与と協力の戦略を議論する。
• 科学と社会への影響の翻訳と実現のアプローチを概説する。
• 計算機コミュニティが今後の偉大な挑戦を識別し追求するためのロードマップを提供する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 今日の計算機科学における偉大な挑戦とは何か。
• RQ2 過去の偉大な挑戦が主として計算機科学についていなかった理由、そしてこれをどう変えることができるか。
• RQ3 伝統的な境界を超える偉大な挑戦を計算機コミュニティがどう識別できるか。
• RQ4 計算的進歩を科学と社会的影響へ翻訳するために必要な仕組みは何か。
• RQ5 次の10年でコミュニティが偉大な挑戦を定義・追求するためにとるべきステップは何か。

主な発見

• 計算機科学における偉大な挑戦は、想像力を刺激し他分野の研究者を引きつけるために必要である。
• 偉大な挑戦は規模と影響の両方を念頭に置いて定義されるべきである。
• 科学と社会への影響の翻訳と実現には意図的な戦略が必要である。
• 本論文は、急速に進化するイノベーション・エコシステムの中で偉大な挑戦を識別し tackling するためのフレームワークを提供する。
• コミュニティが未来の偉大な挑戦を共同で定義・追求するよう求める行動喚起がある。