Une nouvelle plateforme orientée utilisateur partage et exploite des données en science des matériaux numérique
Fondamentalement, chaque nouveau produit commercial, qu’il soit lié à la santé, aux technologies de la communication ou à l’énergie propre, dépend en grande partie de matériaux améliorés, récents, voire inédits. Leur découverte constitue l’une des applications les plus intéressantes et les plus économiques en matière de calcul haute performance à ce jour. Le potentiel des mégadonnées («Big Data», en anglais) est susceptible de révolutionner de nombreuses applications et promet des avancées au niveau de l’amélioration de l’analyse et de la description des phénomènes scientifiques et des propriétés des matériaux. Pour exploiter pleinement les informations vitales et le potentiel des énormes quantités de données disponibles, des infrastructures appropriées sont nécessaires pour les collecter, les archiver et les partager efficacement. Le projet NoMaD, financé par l’UE, a introduit des outils permettant aux chercheurs en sciences fondamentales et en ingénierie de faire progresser la science des matériaux, d’identifier de nouveaux phénomènes physiques, d’aider l’industrie à améliorer les produits existants et de développer de nouveaux produits et technologies. «En agissant de la sorte, NoMaD a changé la mentalité scientifique, en faveur d’un partage de données exhaustif, facile à trouver, accessible, interopérable et réutilisable (FAIR)», déclare le professeur Matthias Scheffler, coordinateur du projet. «Cela ouvrira de nouvelles voies importantes pour l’exploitation et l’affinage des mégadonnées en science des matériaux.» De nouveaux outils pour faciliter la découverte, la création et l’utilisation de nouveaux matériaux Le référentiel mis en place et géré par NoMaD est désormais le plus important au monde consacré à la science des matériaux numérique, et comprend des données provenant de chercheurs internationaux ainsi que d’autres bases de données. Il contient les fichiers d’entrée et de sortie de plusieurs millions de calculs de haute qualité. Le volume de fichiers mis à disposition ne cesse d’augmenter. Contrairement aux autres référentiels, il ne se limite pas à certains codes informatiques, mais sert la communauté entière en prenant en charge tous les codes importants actuellement utilisés en science des matériaux numérique. En hébergeant des données brutes et en conservant des données scientifiques gratuitement pendant au moins 10 ans, le référentiel aide les chercheurs à stocker et à organiser leurs données ainsi qu’à les mettre à disposition de leurs pairs de manière très efficace. Les partenaires du projet ont créé des archives pour héberger les données du référentiel en accès libre, converties en un format commun indépendant du code. Ils ont développé de nombreux modules d’analyse syntaxique qui lisent et traduisent l’ensemble des informations contenues dans les fichiers d’entrée et de sortie. Cela garantit que les données provenant de différentes sources puissent être comparées et exploitées collectivement par divers outils NoMaD. L’équipe du projet a développé plusieurs outils pour exploiter les nombreuses données archivées. L’encyclopédie permet aux utilisateurs de voir, comparer, explorer et comprendre les données calculées au sujet des matériaux. Cela aide à rechercher les propriétés d’une grande variété de matériaux. La boîte à outils analytiques fournit un ensemble d’exemples et d’outils expliquant comment transformer les données sur les matériaux en connaissances proprement dites. Pour finir, les membres de l’équipe ont conçu des outils permettant de visualiser à distance des données NoMaD multidimensionnelles par le biais d’une infrastructure dédiée. Un service centralisé est fourni et permet aux utilisateurs d’exécuter de manière interactive des tâches entières de visualisation de données sur leurs ordinateurs sans avoir besoin d’installer de matériel ou de logiciels spécialisés. «NoMaD a joué un rôle déterminant dans la mise en place d’une infrastructure durable et fiable pour collecter et partager efficacement les données», conclut le professeur Scheffler. Optimiser la recherche de matériaux, qu’ils soient nouveaux ou améliorés, aura un impact notable sur leur conception dans des domaines clés tels que la santé, l’environnement, l’industrie lourde, les énergies propres, la mobilité et les TIC.
Mots‑clés
NoMaD, données, science des matériaux, nouveaux matériaux, mégadonnées, référentiel
