Materialwissenschaften: Offensives Forschungsdaten-Management eröffnet neue Horizonte
Neue Dateninfrastrukturen machen erfasste Materialdaten leichter auffindbar, zugänglich und wiederverwendbar
Für die Zukunft der Materialforschung ist es essenziell, erhobene experimentelle Daten systematisch zu erschließen, nachhaltig zu sichern und für die Weiterverwertung zugänglich zu machen, sodass sie z. B. durch Methoden der Künstlichen Intelligenz genutzt werden können. Für die Materialwissenschaften stellen die Digitalisierung von Forschungsdaten und deren allgemeine Nutzung allerdings enorme Herausforderungen dar. Nur mit gut strukturierten Datenrepositorien und sorgfältig ausgewählten Metadaten, entwickelt in Zusammenarbeit mit den Computerwissenschaften und der Informatik, wird die Datenflut beherrschbar werden. Forschende der HGF im Programm Materials Systems Engineering (MSE) aus dem Helmholtz-Forschungsbereich Information haben in einer Kollaboration mit verschiedenen Universitäten und der Max-Planck-Gesellschaft in einem Perspektivartikel in der Zeitschrift Nature beschrieben, wie ein solcher Zugang aussehen kann und welche neuen Möglichkeiten dadurch erschlossen werden. Basis dieser „Digitalisierung der Materialwissenschaft“ ist das Konsortium FAIRmat, eine im Rahmen der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) seit Ende 2021 geförderte Initiative.
„Im Forschungsbereich Information finden die Materialwissenschaften mit seiner methodischen und technischen digitalen Kompetenz ein ausgezeichnetes Umfeld, um eine moderne Ausprägung der Materialforschung mit Forschungsdatenmanagement und modellgestützter Simulation in enger Verknüpfung zu beschleunigen“, sagt Wolfgang Marquardt, der Sprecher des FB Information.
Der MSE-Sprecher Christof Wöll, einer der Co-Autoren der Nature-Studie, sieht durch die in dem Artikel aufgezeigten neuen Horizonte für die Materialforschung gerade für sein Programm „Materials Systems Engineering“ hervorragende Entwicklungsperspektiven. Dieser Optimismus gründet sich auf der Zusammenarbeit mit den beiden anderen Programme im Forschungsbereich Information. Flankiert durch die Aktivitäten des Programms „Natural, Artificial and Cognitive Information Processing“ (NACIP) bietet insbesondere die Zusammenarbeit mit den Informatikern im Programm „Engineering Digital Futures“(EDF) exzellente Voraussetzungen für das Bewältigen der in Zusammenhang mit der Digitalisierung der Materialforschung zu erwartenden Probleme. Nahziel ist es, Forschungsdaten aus experimentellen Studien und Computersimulationen nach deren Archivierung zu verknüpfen, zu kuratieren, und dann z.B. mit Methoden der künstlichen Intelligenz zu analysieren. Die Zukunftsvision einer Synthese bisher unbekannter, neuartiger Materialien und Materialsysteme nimmt somit Gestalt an.
Die Originalpublikation finden Sie unter:
Matthias Scheffler, Martin Aeschlimann, Martin Albrecht, Tristan Bereau, Hans-Joachim Bungartz, Claudia Felser, Mark Greiner, Axel Groß, Christoph T. Koch, Kurt Kremer, Wolfgang E. Nagel, Markus Scheidgen, Christof Wöll & Claudia Draxl, FAIR data enabling new horizons for materials research, Nature (27. April 2022), DOI: 10.1038/s41586-022-04501-x
Verortung im Helmholtz-Forschungsbereich Information:
Helmholtz-Forschungsbereich Information, Programm 3: Materials Systems Engineering, Topic 3: Adaptive and Bioinstructive Materials Systems
Kontakt:
Prof. Dr. Christof Wöll
Leiter Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG)
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Tel.: +49 721-608-2-3934
E-Mail: christof.woell@kit.edu
