Dear colleagues in the MaterialDigital community,
ein außergewöhnliches Jahr neigt sich dem Ende zu, in dem für uns alle besondere Herausforderungen zu meistern waren, so auch für uns als PMD-Team.
In diesem Jahr waren viele fleißige Hände (gezwungenermaßen virtuell) an dem Aufbau der Plattform MaterialDigital (PMD) beteiligt und konnten dabei trotz einiger Herausforderungen und einer Vielzahl an Baustellen einiges erreichen. Wir möchten uns an dieser Stelle herzlich bei allen Beteiligten für Ihre Arbeit und Anstrengungen bedanken.
Zum Jahresabschluss möchten wir Ihnen einen Überblick geben, woran wir in diesem Jahr gearbeitet haben und wie es in 2021 weitergehen wird. Die PMD befasst sich dabei mit dem grundsätzlichen Aufbau, der im nächsten Jahr durch die BMBF geförderten akademischen Projekte ergänzt wird. Diese sollen die Plattform nutzen und sie mit ihrem Input für unterschiedlichen Materialien und Werkstoffen weiterentwickeln. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit!
Ein Vorhaben wie die Plattform MaterialDigital mit all ihren weiteren geförderten Projekten kommt nicht ohne eine gemeinsame Projektstruktur aus. Doch wie koordiniert man so viele unterschiedliche Projekte? Wie schafft man es, dass sich keiner benachteiligt fühlt, sondern jeder mitwirken kann? Hierfür hat die Plattform MaterialDigital eine Governance ausgearbeitet (Abb.1), die sowohl zur Abstimmung, zur Klärung von Richtungsfragen, als auch zur gemeinsamen Absprache der Teilprojekte dient. Die kommenden akademischen und industriellen Projekte der BMBF Ausschreibung MaterialDigital sollen diesen Austausch nutzerseitig vorantreiben. Sie werden einerseits dabei helfen, die Plattform MaterialDigital als Ganzes weiterzuentwickeln und sie andererseits mit individuellen Inhalten im Hinblick auf Daten, Datenstrukturen und Workflows ergänzen. Die Umsetzung wird als eine Zusammenarbeit auf Augenhöhe angestrebt. Die Governance versteht sich hierbei als Überblick der Regeln für ein gemeinsames, faires Weiterkommen.
Die komplette Governance in schriftlicher Form ist ab sofort für all unsere Nutzer im internen Downloadbereich nachzulesen.
Ontologien spielen innerhalb der PMD eine große Rolle. So sollen sie in Zukunft dabei helfen die Daten auffindbar, einheitlich strukturierbar, interoperabel und damit wiederverwendbar zu machen. Auch tiefergreifendes materialwissenschaftliches Sachbuchwissen soll durch Ontologien einmal darstellbar werden. Und schließlich sollen sogenannte Inferenzen, also das automatisierte Identifizieren neuer Gesetzmäßigkeiten aus den beschriebenen Zusammenhängen, die Wissensrepräsentation erweitern. Vor allem wird dabei aber auch viel interdisziplinäres Vorwissen benötigt, um gemeinsam voranzukommen. In einem neuen News Item auf unserer Homepage stellt die PMD dazu nun eine Sammlung von Informationen, Videos, Materialien vom FIZ Karlsruhe zur Verfügung, die wir zum besseren Verständnis für das Feld Ontologien allen Interessierten wärmstens empfehlen.
Abb.2 Architektur aus Sicht der Ontologie (Stand 12/2020)Grundsätzlich zielt die PMD darauf ab, eine zentrale Kern-Ontologie bereitzustellen, die es verschiedenen Anwendungs-Ontologien der Use Cases (bspw. innerhalb der kommenden Projekte) ermöglicht, mit ihren entsprechenden Klassen „anzudocken“ (Abb.2). Mit den richtigen Verknüpfungen zur Kern-Ontologie können die Daten der einzelnen Anwendungs-Ontologien dann auch dezentral gehostet werden, beispielsweise auf PMD-Satellitenservern.
Mit der Ausarbeitung und Entwicklung der PMD-Ontologiestrategie befasst sich bei der PMD das Expertenteam Ontologieentwicklung. Ergebnisse dabei sind vielfältig, wie erste Versionen von Kern- und Anwendungs-Ontologie bis hin zu Prozessen, Werkzeugen und Projektmanagement, um eine gemeinsame Arbeit und den technologischen Unterbau des oben beschriebenen Austauschs überhaupt zu ermöglichen. In diesem sehr komplexen Thema sind die Experten und Expertinnen der PMD dieses Jahr ein großes Stück vorangekommen, indem eine erste Version der Kern-Ontologie erschaffen wurde, die nun sukzessive verbessert und ausgebaut wird.
Wie im letzten Newsletter schon erwähnt, hat die PMD neben der Ontologieentwicklung noch die Themenbereiche „Architektur“, „Data-Discovery“, und „Workflows“ als zentrale Arbeitsfelder identifiziert. Auch diese werden stetig jeweils von Experten und Expertinnen aus den beteiligten Instituten in interdisziplinären Teams bearbeitet.
Das Team im Bereich IT-Architektur beschäftigt sich mit dem Aufbau und der Implementierung aller technischen Komponenten des zentralen PMD Servers, sowie der in 2021 angebundenen Satelliten-Server. Hier müssen für alle Komponenten Industrie-standards und Sicherheitsanforderungen berücksichtigt werden.
Das Discovery-Team arbeitet an der Auffindbarkeit und Zugänglichkeit ontologisch strukturierter Daten, bspw. per Workflowumgebung oder Web-GUI.
Das Team, das sich um die Workflows kümmert, stellt sicher, dass die existierenden Workflowtools, sowie deren Auswertungsskripte fit gemacht werden für die Einbettung in die PMD-Serverumgebung. Erste Meilensteine konnten auch hier erreicht werden und der erste lauffähige Prototyp ist für das Frühjahr 2021 geplant.
Mit Start der neuen Projekte im Jahr 2021 und auf Basis der PMD-Governance sollen diese Arbeitsfelder auch für externe Stakeholder geöffnet werden! Wir freuen uns auf motivierte Beteiligung.
Auch die Initiative zur Nationalen Forschungsdateninfrastruktur für Materialwissenschaft & Werkstofftechnik (NFDI-MatWerk) wird, wie die PMD, auf einer starken Einbettung und fachlichen Unterstützung durch die Community bauen. Wie in unserem letzten Newsletter erwähnt, wurde der Antrag des gleichnamigen Konsortiums zum 30. September 2020 bei der DFG eingereicht und am 24. November vor einem Gutachtergremium verteidigt. NFDI-MatWerk wäre im Erfolgsfall mit seinem Fokus auf Forschungsdaten ein spannendes Komplementärprojekt zur industriellen, anwendungsnahen Ausrichtung der PMD. Mehr Informationen gibt es unter https://nfdi-matwerk.de/
Hiermit wünschen wir von der PMD all unseren Nutzern und dem gesamten Team einen ruhigen Jahresabschluss, frohe Feiertage und einen guten Start ins Jahr 2021. Für die Plattform MaterialDigital wird es ein aufregendes neues Jahr mit vielen neuen akademischen Projekten und vielen, hoffentlich nicht nur digitalen Veranstaltungen.
Bleiben Sie alle gesund und vielen Dank für Ihr Interesse. Nehmen Sie bei Fragen oder Anregungen jederzeit Kontakt zu uns auf.
The PMD team
