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Enabling and Supporting Provenance in Grids for Complex Problems

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Grid-Benutzer über den Ursprung von Daten aufklären

Es ist eine schwierige Aufgabe, laufende Anwendungen innerhalb eines Grids nachzuverfolgen. Von Wissenschaftlern des EU-unterstützten Projekts Provenance wurde eine Open-Source-Software veröffentlich, welche es erstmals ermöglicht, den Ursprung von erstellten Daten zu identifizieren und ihre Echtheit zu verifizieren.

Digitale Wirtschaft

Ein Grid besteht aus vielen verschiedenen Hard- und Softwareelementen. Um in der Lage zu sein, mit solch einer komplexen Umgebung umgehen zu können, wird den Benutzern das Grid in der Regel in Form eines Portals oder über ein Benutzerinterface dargestellt. Die versteckte Komplexität kann jedoch die Quelle unerwarteter und unerwünschter Vorkommnisse sein. In Anbetracht dieser Tatsache untersuchte das Provenance-Projekt ein Konzept, welches im Bereich der bildenden Künste allgemeine Verwendung findet: Hier wird die Herkunft (Provenienz) und Geschichte eines Kunstobjekts genauestens dokumentiert. Unter Berücksichtigung dieser dokumentierten Herkunft können Wissenschaftler die Wichtigkeit des Kunstgegenstands in Bezug auf andere Werke verstehen und abschätzen. Das gleiche Konzept fand Anwendung auf Daten und Informationen, die innerhalb eines Grids erstellt wurden. Letztendliches Ziel war die Transformation der Anwendungen, die Daten und Informationen erstellen, in sogenannte Provenance-fähige Anwendungen, welche eine detaillierte Beschreibung ihres Ausführungsprozesses erstellen. Solche Beschreibungen werden in einem sogenannten Provenance-Store abgespeichert, ein Ort, an dem die Ablage und Verwaltung sämtlicher Prozessdokumentationen stattfindet. Die Umgestaltung von Grid-Systemen in Provenance-fähige Systeme würde es dem Benutzer ermöglichen nachzuverfolgen, wie ein spezielles Ergebnis erzielt wurde, indem eine Identifizierung der individuellen und zusammenhängenden Anwendungen, welche dieses spezielle Ergebnis hervorgebracht haben, erfolgt. Die Partner des Provenance-Projekts unterstützten die Realisierung dieser Vision durch die Entwicklung einer Architektur, die es den Anwendungen ermöglicht, untereinander über den Austausch von Nachrichten zu kommunizieren. Dies wird durch eine Aufteilung der Anwendungen in Akteure erreicht, welche eine spezielle Funktionalität besitzen und Zugang zu Informationen haben. Die Interaktion zwischen den Akteuren der Anwendungen werden abgebildet, so wird der Informationsfluss durch die Anwendung hindurch sichtbar. Diese Herangehensweise wurde von den Provenance-Partnern angewendet, um Provenance-fähige System zur Handhabung von Patientendatenaufzeichnungen zu entwickeln. Die verteilte und heterogene Natur von Gesundheitseinrichtungen führt zur Entstehung von Informationsinseln, was einen Nachteil bei der Behandlung von Patienten darstellt. Es ist für Ärzte nichts Ungewöhnliches, bei der Suche nach relevanten Informationen über vorherige Behandlungen und Untersuchungen vom Patienten abhängig zu sein. Die Provenance-fähige Gestaltung von Gesundheitsdienstleistungen ermöglichte es den Medizinern, die Gründe für die Anwendung einer bestimmten Behandlung einfacher herauszufinden. Diese neue Technologie half bei der Verwaltung von Informationen, die erforderlich sind, um verbesserte Gesundheitsdienstleistungen für die alternde Gesellschaft, welche eine personalisierte Betreuung erfordert, zu garantieren. Die Softwareimplementierung dieser neuen Architektur hat es möglich gemacht, die Provenance, also die Herkunft von Daten, aufzuzeichnen und auszunutzen. Die Partner des Provenance-Projekts hoffen, dass diese Architektur das Wachstum von Grid-basierten Anwendungen durch die Lösung von Problemstellungen im Bereich des Vertrauens, der Verantwortlichkeit und der Compliance erleichtert.

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