IAM - Computational Materials Science
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Forschungsdatenmanagement

Forschung

In der Forschung entstehen heutzutage viele digitale Ergebnisse aus Experimenten, Simulationen oder Messungen. Oft werden aber nur die wichtigsten Daten langfristig aufbewahrt, zum Beispiel, wenn sie Teil einer wissenschaftlichen Publikation sind. Die Software Kadi4Mat schafft technische Möglichkeiten, um möglichst viele der anfallenden Daten so aufzubewahren, dass ein Nutzen aus ihnen gezogen werden kann. Besonders wichtig ist dabei einerseits die einfache und möglichst automatische Erfassung der Daten, andererseits aber auch das richtige Ablegen der Informationen: Denn je mehr Daten gespeichert werden, desto wichtiger wird natürlich auch die richtige Katalogisierung und Einordnung der Daten, um später nicht die Nadel im Heuhaufen suchen zu müssen. Deshalb wird eine Software wie Kadi4Mat benötigt, um Informationen in sinnvoller Weise zu speichern, langfristig verfügbar zu machen und miteinander in Beziehung zu setzen. Nur so können die angefallenen Daten effizient durchsucht, anlysiert, visualisiert und miteinander verglichen werden, um den Informationsgewinn aus wissenschaftlicher Arbeit zu maximieren.

Forschungsdatenmanagement in den Ingenieurwissenschaften ist von zunehmend essenzieller Bedeutung. Forschungsdaten in großem Umfang inklusive entsprechender Metadaten und Ontologien abzuspeichern, auszutauschen und zugänglich zu machen stellt dabei eine große Herausforderung dar. An dieser Stelle kommt das Forschungsdatenmanagement ins Spiel, dessen Ziel es ist, Forschungsdaten nach den FAIR-Prinzipien digital zugänglich zu machen. Um die Zusammenarbeit zu vereinfachen, den sicheren Austausch von Rohdaten zu ermöglichen und die gewonnenen Forschungsdaten langfristig für eine Nachnutzung zu Verfügung zu stellen müssen innovative Konzepte entwickelt werden. Zu diesem Zweck wird am Institut für Angewandte Materialien - Computational Materials Science (IAM-CMS) die Kadi4Mat-Software (Karlsruhe Data Infrastructure for Materials Science) entwickelt.

Folgende Funktionen stehen dabei im Fokus der Entwicklung:

  • Datenablage und einfacher, webbasierter Datenaustausch

  • Publizierung und Referenzierung von Forschungsdaten

  • Dokumentation und Durchführung heterogener und reproduzierbarer Workflows

  • Entwicklung von Tools für den Umgang unterschiedlichster Datenformate

  • Vergleich von theoretischen und experimentellen Ergebnissen

  • Einbindung bestehender fach- und nutzerspezifischer Workflows und Tools unter Nutzung einer Plugin-Infrastruktur

  • Aufbau eines Kompendiums aus Data Science-Methoden, insbesondere maschinelles Lernen

Die Datenaustausch- und Analyseplattform Kadi4Mat soll eine enge Kooperation zwischen Experimentatoren, Theoretikern und Simulanten vor allem in den Materialwissenschaften unterstützten und die Gewinnung neuer Erkenntnisse und die Entwicklung neuartiger Materialien ermöglichen.

Kadi4Mat wird unter anderem als Teil mehrere Forschungsvorhaben entwickelt. Dazu zählen:

Starke Aktivitäten zeigt die Arbeitsgruppe auch im Aufbau und der Vernetzung hin zu einer Nationalen Forschungsdateninfrastruktur durch die Beteiligung an NFDI4Ing.

Ein zugriffsbeschränkter Prototyp ist hier verfügbar.