Nowoczesna, współtworzona przez użytkowników platforma udostępnia i wykorzystuje obliczeniowe dane z zakresu badań materiałowych
Praktycznie każdy nowy produkt komercyjny, czy to związany ze zdrowiem, technologią komunikacyjną czy czystą energią, wymaga zastosowania ulepszonych, nowych, a nawet nowatorskich materiałów. Ich odkrywanie jest jak dotąd jednym z najbardziej ekscytujących i ekonomicznie znaczących zastosowań obliczeń o wysokiej wydajności. Big data ma rewolucyjny potencjał w wielu zastosowaniach, który daje nadzieję na przełomowe postępy w zakresie poprawy analizy i opisu zjawisk naukowych i właściwości materiałów. Aby w pełni wykorzystać istotne informacje i potencjał ogromnych ilości dostępnych danych, potrzebna jest odpowiednia infrastruktura do efektywnego gromadzenia, utrzymywania i wymiany informacji. W ramach finansowanego przez UE projektu NoMaD opracowano narzędzia umożliwiające naukowcom z dziedziny nauk podstawowych i inżynierii rozwijanie badań materiałowych oraz identyfikowanie nowych zjawisk fizycznych, a przemysłowi pomagające w ulepszaniu istniejących produktów oraz opracowywaniu nowych produktów i technologii. „W ten sposób projekt NoMaD zmienił sposób myślenia naukowców w kierunku udostępniania wszechstronnych, dostępnych, interoperacyjnych i nadających się do wtórnego wykorzystania danych”, mówi koordynator projektu prof. Matthias Scheffler. „Otworzy to nowe możliwości w zakresie eksploracji i doskonalenia big data w badaniach materiałowych”. Innowacyjne narzędzia ułatwiające odkrywanie, tworzenie i wykorzystywanie nowych materiałów Utworzone i utrzymywane przez NoMaD Repozytorium jest obecnie największą na świecie bazą dla materiałoznawstwa obliczeniowego, zawierającą dane pochodzące od międzynarodowych badaczy oraz z innych baz danych. Zawiera pliki wejściowe i wyjściowe z kilku milionów obliczeń o wysokiej jakości. Ilość udostępnianych plików stale rośnie. W przeciwieństwie do innych repozytoriów, nie jest ono ograniczone do wybranych kodów komputerowych, ale służy całej społeczności dzięki wspieraniu wszystkich ważnych kodów obecnie stosowanych w badaniach materiałowych. Dzięki przechowywaniu nieprzetworzonych danych i bezpłatnemu przechowywaniu danych naukowych przez co najmniej 10 lat, repozytorium pomaga naukowcom w przechowywaniu i organizowaniu ich danych oraz w efektywnym dzieleniu się nimi z innymi badaczami. Partnerzy projektu stworzyli Archiwum, w którym przechowywane będą otwarte dane z repozytorium, przekształcone we wspólny format niezależny od kodu. Opracowano szereg parserów, które odczytują i tłumaczą wszystkie informacje zawarte w plikach wejściowych i wyjściowych. Dzięki temu dane z różnych źródeł mogą być porównywane i obsługiwane przez różne narzędzia NoMaD. Zespół opracował kilka narzędzi umożliwiających wykorzystanie obszernych danych z archiwum. Encyklopedia pozwala użytkownikom zobaczyć, porównać, zbadać i zrozumieć dane dotyczące materiałów. Pomaga też w przeszukiwaniu właściwości wielu różnych materiałów. Zestaw Analytics Toolkit zawiera zbiór przykładów i narzędzi służących do pokazania, w jaki sposób dane materiałowe mogą zostać przekształcone w wiedzę. Wreszcie, członkowie zespołu zaprojektowali narzędzia pozwalające na zdalną wizualizację wielowymiarowych danych NoMaD w oparciu o dedykowaną infrastrukturę. Udostępniono scentralizowaną usługę, która umożliwia użytkownikom interaktywne wykonywanie kompleksowych zadań wizualizacji danych na komputerach bez konieczności instalowania specjalistycznego sprzętu czy oprogramowania. „Projekt NoMaD odegrał istotną rolę w tworzeniu trwałej i niezawodnej infrastruktury umożliwiającej efektywne gromadzenie i wymianę danych”, podsumowuje prof. Scheffler. Optymalizacja poszukiwania ulepszonych lub nowych materiałów będzie miała zauważalny wpływ na projektowanie materiałów w kluczowych obszarach, takich jak zdrowie, środowisko, przemysł ciężki, czysta energia, mobilność i TIK.
Słowa kluczowe
NoMaD, dane, badania materiałowe, nowe materiały, big data, repozytorium
