Simplificación y unificación de los complejos flujos de trabajo de modelización de materiales
Los materiales innovadores están presentes en prácticamente todos los sectores y afectan a nuestras vidas en ámbitos como la electrónica de consumo, el transporte, la sanidad y la energía. La integración de la modelización y la digitalización en el proceso de diseño y desarrollo de productos acelera el proceso, catapulta los productos hacia el éxito y favorece la sostenibilidad de la industria europea y el bienestar de la sociedad. Sin embargo, sin interoperabilidad ni puesta en común de datos, sigue sin aprovecharse todo el potencial de la modelización de materiales. El equipo del proyecto SimDOME, financiado con fondos europeos, ha abordado este reto ampliando el «software» de modelización existente y creando la plataforma de simulación abierta (OSP, por sus siglas en inglés) interoperable SimDOME que lo aprovechar.
Acelerar la evolución de una ontología de materiales potente
La Ontología Elemental Multiperspectiva de Materiales (EMMO, por sus siglas en inglés) es un trabajo multidisciplinario para proporcionar un marco de representación formal normalizado (ontología) para las ciencias aplicadas. Proporciona vocabularios, taxonomías y relaciones entre entidades que facilitan el intercambio. Hasta SimDOME, no existía ninguna plataforma de modelización común preparada para la industria que cumpliera los requisitos de la EMMO y del Mercado Europeo de Modelización de Materiales (EMMM, por sus siglas en inglés), un proyecto que pretende ser un punto único de acceso a todas las actividades de modelización de materiales en Europa. Como explica el coordinador del proyecto, Emanuele Ghedini, de la Universidad de Bolonia: «Se puede pensar en la EMMO como en una biblioteca de libros bien estructurada que contiene mucha información. Sin embargo, los libros son silenciosos hasta que alguien los lee y da vida a los conceptos que expresan mediante acciones. Del mismo modo, una ontología necesita agentes y herramientas para ser poblada o aprovechada. Una plataforma de modelización como la de SimDOME es una forma de crear un sistema que utilice la EMMO para hacer interoperables datos, metodologías, algoritmos y herramientas. Además, el lenguaje de la web semántica de la EMMO permite su uso directo en las bases de datos de grafos modernas».
Agentes y herramientas para aprovechar la EMMO y el EMMM
La OSP de SimDOME es una aplicación basada en la web que aprovecha el «software» de modelización SimPhoNy de Fraunhofer, desarrollado en el marco del proyecto SIMPHONY. El equipo de SimDOME ha perfeccionado el «software» de modelización existente, proporcionando cuatro módulos de «software» para SimPhoNy (conocidos como envoltorios o «wrappers» SimPhoNy) para aplicaciones seleccionadas en los campos de reconstrucciones de espectros moleculares, síntesis de materiales, síntesis de nanopartículas, producción de negro de carbón y emisión vehicular de nanopartículas. Por último, el kit de desarrollo de «software» SimDOME permite crear motores de simulación, implantar flujos de trabajo de modelización que aborden casos de usuario relacionados con los materiales y utilizar el «software» de modelización existente mediante conjuntos de datos y metodologías universales comunes. «Quizá el resultado más importante sea que todo el conocimiento aportado en el marco del proyecto SimDOME (datos, metodologías, etc.) puede expresarse en la EMMO, de modo que los conjuntos de datos y los flujos de trabajo pueden expresarse formalmente y compartirse dentro de un grafo de conocimiento», señala Ghedini.
Interfaces gráficas de usuario: ampliación del acceso a las personas legas
Las interfaces gráficas de usuario (GUI, por sus siglas en inglés) de SimDOME permiten a las personas legas aprovechar el potencial de los complejos flujos de trabajo de modelización, lo que supone un cambio radical dado que antes no existía ninguna herramienta de este tipo. «Por ejemplo, en SimDOME se ha integrado en su OSP a COBRAMM, un paquete de “software” de modelización que interconecta “software” comerciales y académicos de modelización molecular. Con una simple introducción de datos por parte del usuario, realiza complejos cálculos de dinámica molecular combinados con cálculos cuánticos de los espectros esperados. La GUI se ha integrado en el EMMM y se ha incluido como parte de un producto comercial desarrollado por NIREOS», explica Ghedini. Ghedini concluye: «SimDOME ha sido el principal impulsor del desarrollo de la EMMO, que ahora se está acelerando rápidamente más allá de las expectativas y el alcance del proyecto. Invitamos a los usuarios potenciales a consultar nuestras historias de usuarios y a inspirarse sobre cómo las GUI de SimDOME simplifican los complejos flujos de trabajo de modelización de materiales».
Palabras clave
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