NFDI-MatWerk - Nationale Forschungsdateninfrastruktur für Materialwissenschaft & Werkstofftechnik
Coordinator
Professor Dr. Christoph Eberl
Grant period
2021 -
Funding body
Deutsche Forschungsgemeinschaft
DFG
Identifier
G:(GEPRIS)460247524
Note: Seit der Steinzeit hängt unser gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Fortschritt von der Beherrschung von Werkstoffen ab. Heute ist die Materialwissenschaft & Werkstofftechnik (MatWerk) eine eigenständige Disziplin, deren Ziel es ist, Materialien zu charakterisieren und Herstellungsprozesse zu untersuchen, um Werkstoffe mit optimierten Eigenschaften zu entwickeln, sowie ihre Lebensdauer und Wiederverwertbarkeit zu maximieren. Eine besondere Herausforderung stellen dabei die vielen strukturellen Skalen dar. Diese beinhalten z.B. Kristalldefekte auf der atomaren Skala, Sekundärphasen im μm-Bereich sowie Poren auf der Makroskala. Diese heterogene Mikrostruktur wird durch jedwede Bearbeitung verändert, und bestimmt die mechanischen und funktionellen Eigenschaften von Materialien. Aufgrund der vielen verschiedenen experimentellen und numerischen Methoden zur Untersuchung dieser Mikrostruktur-Eigenschafts-Beziehungen verfügt jede Arbeitsgruppe über ihre eigenen Werkzeuge zur Datenverarbeitung. Dies ermöglicht eine schnelle, jedoch weitgehend unkoordinierte Methodenentwicklung, welche die digitale Transformation innerhalb von MatWerk sowie die Umsetzung der FAIR-Prinzipien behindert. Ein an die Bedürfnisse von MatWerk ausgerichteter digitaler Datenraum, wie in NFDI-MatWerk vorhergesehen, muss die verschiedenen hochkomplexen Zusammenhänge zwischen den unterschiedlichen Materialdaten abbilden können und, um Synergieeffekte zu entfalten, niedrige technologischen Barrieren für dessen Nutzung aufweisen. Zu diesem Zweck strebt NFDI-MatWerk eine Materialontologie an, welche über eine Graphdatenbank-Infrastruktur ein einfaches Teilen von Daten sowie hochperformante, komplexe Suchanfragen und Auswertungen über verteilte, dezentrale Datenquellen ermöglicht, und eine exzellente Basis für KI der nächsten Generation bildet. Die nahtlose Integration dezentraler Daten und Metadaten, experimenteller und numerischer Workflows und der Materialontologie erlaubt ein Maximum an Interoperabilität und Reproduzierbarkeit der Verarbeitung von Forschungsdaten.Die Entwicklung dieser Infrastruktur ist ein Community-getriebener Prozess. Dazu wurden Datennutzungssprofile von vielen Participant Projects aus verschiedenen Unterdisziplinen analysiert, um die relevantesten wissenschaftlichen Szenarien innerhalb von MatWerk zu identifizieren. Die daraus resultierenden Infrastructure Use Cases helfen bei der kontinuierlichen Entwicklung und Überprüfung der Infrastruktur. Bereits heute deckt NFDI-MatWerk mehr als 80% der MSE Community ab. Damit ist unser Ziel, nach Beginn des Projekts “alle mit an Bord zu haben”, in greifbarer Nähe. Wie unsere jüngste Umfrage ergab, betrachtet die Community NFDI-MatWerk als eine einzigartige Chance, die zahlreichen Aktivitäten im Bereich des Forschungsdatenmanagementsin einer digitalen, MatWerk-spezifischen Wissensumgebung zu bündeln, und damit die wissenschaftliche Produktivität und Zufriedenheit jedes einzelnen Forschers zu steigern.
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