27.08.2024 Effizientere Workflows für computergestützte Materialwissenschaft

Wissenschaftliche Erkenntnisse basieren zunehmend auf der computergestützten Analyse großer Datenmengen. Forscher:innen sind dazu auf optimale Datenanalyse-Workflows (DAWs) angewiesen, d.h. auf strukturierte Prozesse, die eine effiziente Verarbeitung und Analyse erhobener Daten ermöglichen. DAWs sind ihrerseits hochkomplex, sie benötigen lange Entwicklungszeiten und stehen daher Wissenschaftler:innen ohne spezielle Vorkenntnisse selten zur Verfügung.

Der seit 2020 existierende Sonderforschungsbereich FONDA (Foundations of Workflows for Large-Scale Scientific Data Analysis) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) adressiert dieses Problem. Er will langfristig die Produktivität von Datenanalyse-Workflows für die Wissenschaft steigern. Jetzt wurde eine zweite Förderperiode von FONDA bewilligt, an der auch die BAM beteiligt ist. Der Fokus liegt in den kommenden vier Jahren darauf, die Benutzerfreundlichkeit von DAWs und ihre Nachhaltigkeit zu verbessern und die Datenverwaltung zu vereinfachen, indem Rechenleistungen auch räumlich getrennter Systeme kombiniert werden.

Insbesondere in der Materialwissenschaft spielen DAWs eine immer wichtigere Rolle, z.B. für die Entwicklung von Werkstoffen für die Energiewende oder die Einführung von Wasserstofftechnologien. Die spezielle Herausforderung liegt hier in Kopplungen verschiedenster Mechanismen innerhalb des Materials, die auch durch die Workflows abgebildet werden müssen. Die BAM wird dazu interagierende DAWs und ihre Funktion bei der Durchführung groß angelegter Simulationen untersuchen.

Koordiniert wird FONDA von der Humboldt-Universität, Berlin. Beteiligt sind neben der BAM auch die Charité, die Freie Universität Berlin, das Geoforschungszentrum Potsdam, das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin, die Technische Universität Berlin, die Technische Universität Darmstadt, die Universität Potsdam sowie das Berliner Zuse-Institut.