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Semantische Repräsentation, Vernetzung und Kuratierung von qualitätsgesicherten Materialdaten

Fakten

Leitung

Prof. Dr. Sören Auer

Projektbearbeitung

Dr. Javad Chamanara, Tatyana Sheveleva

Förderung durch

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Laufzeit

August 2019 – Juli 2022

Dieses Vorhaben adressiert Herausforderungen hinsichtlich Kuratierung, Qualität und Vernetzung von Forschungsdaten in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Im Fokus steht die Sicherstellung der Vollständigkeit, Kohärenz und Konsistenz von Material- und Kontextdaten und deren portalübergreifende Auffind- und Nutzbarkeit. Die Etablierung eines gemeinsamen Verständnis zur Struktur von Materialdaten wird durch eine von allen Interessensvertretern getriebene, agile Ontologiemodellierung erreicht, die zu einem abgestimmten Repräsentationsschema für Materialdaten aus Computersimulation und Experiment und entsprechenden Kontextinformationen führt. Die Stakeholder-getriebene Definition von Qualitätsmetriken und Klassifikationsschemata resultiert in einem Reifegradmodell auf dessen Basis eine automatisierte Validierung und Klassifikation von Materialdaten und Kontextinformationen ermöglicht wird. Die Qualität von Forschungsdaten wird dadurch kontinuierlich bewertet und kann sukzessive erhöht werden. Alternativ wird die Möglichkeit von Validierungen durch standardisierte Tests und Datenanalytik mit Methoden des maschinellen Lernens getestet. Durch die Realisierung einer Bibliothek von Mappings von typischen Datenformaten auf die Materialdaten-Ontologie werden Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen verschiedenen Formaten und Datenstrukturen deutlich und können für die Erschließung und Exploration und Visualisierung genutzt werden. Trotz der bleibenden Heterogenität wird dadurch eine sukzessive Harmonisierung und Konvergenz in Formaten und Strukturen befördert. Durch die Demonstration der Projektergebnisse in mehreren semantisch vernetzten Datenportalen wird eine Unterstützung der Forschungsdaten-Management-Prozesse im kompletten Forschungszyklus angestrebt. Im Ergebnis können Daten portalübergreifend vernetzt, durchsucht und exploriert werden. Das Teilen und Wiederverwenden von Materialdaten und Kontextinformationen wird im gesamten Forschungszyklus unterstützt.

Rolle der TIB: Ontologieentwicklung zur semantischen Repräsentation der Materialdaten. Dafür wird auch eine kollaborative, agile und iterative Ontologie-Entwicklungsmethodologie etabliert und mit den Projektpartnern und Vertretern der Fachcommunity validiert. Weitere Schwerpunkte sind die Entwicklung eines Klassifikationsschemata für Materialdaten, die Erstellung von Mappings von den Orginaldatenstrukturen auf die Ontologie sowie die Vorbereitung der Nachnutzung und des Transfers in anderen Fachcommunities.

Kooperationen

  • Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM)
  • Fritz-Haber-Institut (FHI) der MPG
  • InfAI Institut für Angewandte Informatik an der Uni Leipzig e.V.
  • Institut für Funktionelle Grenzflächen am Karlsruher Institut für Technologie

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