大きな挑戦

グランドチャレンジとは、 様々な機関や専門家が、特に最も発展した経済圏において、政府や慈善団体の資金の活用や解決を促したり提唱したりするために設定した、困難だが重要な問題である^{[1] 。}

...科学・工学コミュニティだけでなく、学生、ジャーナリスト、一般市民、そして選出された代表者にも活力を与え、可能性に対する認識、リスクの認識、そして進歩を加速させるための緊急の取り組みを育む。^[2]

グランドチャレンジは、通常の研究上の課題や優先事項以上のもので、地球規模の最終結果または成果です。達成するのは非常に困難ですが、最終的には対処可能になるという希望があります。多くの技術分野と非技術分野にわたる膨大な数の研究プロジェクトが必要であり、明確に定義された指標が伴います。^[1] 最後に、グランドチャレンジには「調整された、協力的な、そして集団的な努力が必要」であり^[3]、「大衆の想像力、ひいては政治的な支持」を獲得する必要があります。^[1]

• グランドチャレンジ：橋梁工学の戦略計画は、アメリカ州間高速道路交通局（AASHTO）の高速道路橋梁構造物小委員会（HSCOBS）が後援するイニシアチブで、2000年に開始されました。^[4]
• エンジニアリングのための壮大な挑戦、米国工学アカデミー (NAE) が後援する、次の世紀のエンジニアリング問題への取り組み。
  • グローバル・グランド・チャレンジは、米国工学アカデミー、英国王立工学アカデミー、中国工学院が主催するサミット会議である。^[5]
  • ASCE土木工学グランドチャレンジは、アメリカ土木学会（ASCE）が2025年までにインフラの性能とライフサイクル価値を大幅に向上させることを目指す取り組みです^。[6]
• 国家科学技術会議環境天然資源委員会が後援する「防災のための大きな挑戦」^[7]

• DARPA グランドチャレンジは、限られた時間内に長距離のオフロードコースを完走できる、完全に自律走行の地上車両を作成するために必要な技術を開発する取り組みです。
  • DARPA アーバン チャレンジは、DARPA のグランド チャレンジの一部ですが、都市部を対象としています。
• DARPA サイバー グランド チャレンジは、ソフトウェアの欠陥を推論し、パッチを策定してネットワーク上にリアルタイムで展開できる自動防御システムを作成する取り組みです。
• H-Prize は、米国エネルギー省（DOE）がエネルギーキャリアとしての水素の利用を促進するために後援する取り組みです。
• 1980 年代に米国の科学技術政策局が後援した高性能コンピューティングの取り組み。

• 数学教育研究における大きな課題と機会、 2014年に全米数学教育者協会（NCTM）研究会議が主催した取り組み^。[8]

• 心と脳の大きな課題に関する NSF 報告書 (2006)
  • BRAIN Initiative (革新的な神経技術の推進による脳研究) は、人間の脳機能を理解するための技術の開発と応用を支援します。
• ビル＆メリンダ・ゲイツ財団が立ち上げた研究イニシアチブ「 グローバルヘルスにおける大きな課題」 。
  • グランドチャレンジカナダは、発展途上国における重大な保健および開発の課題に対する解決策を開発するために、グローバルヘルスにおけるグランドチャレンジに基づいてカナダ政府が支援するイニシアチブです。
  • 蚊媒介性疾患と闘う国立衛生研究所財団による継続的な媒介動物研究における大きな課題。

• アメリカ科学振興協会が「私たちは何を知らないのか?」をテーマにしたサイエンス誌創刊125周年特別号のために後援した「大きな課題と大きな機会」イニシアチブ(2006年)。
• GIScienceの大きな課題は、アメリカ地理学者協会（AAG）が地理情報科学大学コンソーシアム（UCGIS）と共同で主催する取り組みです。^[1]
• センテニアル・チャレンジは、アメリカのチームによる技術的成果のために NASAが後援する取り組みです。
  • エレベーター:2010、宇宙エレベーターおよび宇宙エレベーター関連技術の開発を目的として NASA が一部後援する取り組み。
• 環境グランドチャレンジは、環境科学における最も重要かつ挑戦的な科学的疑問について米国国立研究会議 (NRC) が主導する取り組みです。
• XChallenge は、技術開発を促進することを目的とした公開コンテストを企画、運営する非営利団体です。

• アメリカの社会福祉学会が先頭に立って取り組んでいる「社会福祉のための大きな課題」 。
• グランドチャレンジ、グローバルヘルス、持続可能な都市、異文化交流、人間の幸福。これは、差し迫った社会的懸案事項に関連する学際的なコラボレーションを開発するためのロンドン大学ユニバーシティ・カレッジによる取り組みです。
• 経営学と組織学では、グランドチャレンジを中心に重要な研究課題が展開されてきた。^{[9] [10]}しかし、それは批判されている。^{[11] [12]}

アメリカ合衆国大統領科学技術政策局は、1980年代後半に高性能コンピューティングの研究資金を配分するための最初のグランドチャレンジのリストを作成しました。グランドチャレンジとは、幅広い応用分野を持つ科学や工学の基本的な問題であり、その解決は近い将来に利用可能になる高性能コンピューティングリソースの適用によって可能になります。これらのグランドチャレンジの例は次のとおりです。^[13]

• 数値流体力学
  • 極超音速航空機、効率的な自動車ボディ、極めて静かな潜水艦の設計
  • 短期的および長期的な影響に関する天気予報
  • 石油の効率的な回収、その他多くの用途
• 新材料の設計のための電子構造計算
  • 化学触媒
  • 免疫学的薬剤
  • 超伝導体
• 核融合エネルギー技術と安全で効率的な軍事技術のためのプラズマダイナミクス
• 量子色力学や凝縮物質理論など、物質の基本的な性質を理解するための計算
• 記号計算を含む
  • 音声認識
  • コンピュータービジョン
  • 自然言語理解
  • 自動推論
  • 複雑なシステムの設計、製造、シミュレーションのためのツール

これは、日本の第5世代（または次世代）10年プロジェクトに部分的に応えたものでした。 ^{[引用が必要]}

このリストでは、高性能コンピューティングを使用して理解を深め、以下の問題を解決することを想定しています。^[14]

全米科学財団はグランドチャレンジのリストを更新し、ヒトゲノム計画などほぼ完了したチャレンジを削除し、気候変動のより正確な予測、二酸化炭素隔離、生命の樹の遺伝学、生物システムの理解、仮想製品設計、がんの検出と治療、災害（ハリケーン、竜巻、地震、山火事、化学事故など）のモデル化、ガンマ線バーストなどの新しいチャレンジを追加しました。NSFは、高性能コンピューティングハードウェアへの資金提供に加えて、計算アルゴリズムと方法、ソフトウェア開発方法、データ視覚化、教育、労働力開発に関する研究への資金提供を提案しました。 ^[15]

• 研究および技術開発のための枠組み計画、 EUにおける一連の研究プログラム
• 誘致賞品コンテスト

• 米国工学アカデミー