SFB 1404/1: FONDA – Grundlagen von Workflows für die Analyse großer naturwissenschaftlicher Daten (Hauptkonto)


Die Untersuchung vieler aktueller Fragstellungen der Naturwissenschaften basiert heute auf der Analyse großer Datenbestände. Diese Analysen bestehen oft aus einer Vielzahl einzelner Programme, deren Zusammenspiel in sogenannten Datenanalyseworkflows (DAWs) spezifiziert wird. Wenn DAWs auf großen Datenbeständen angewandt werden sollen, benötigt man verteilte oder hochparallele Rechenressourcen, deren Zusammenspiel zur Gewährleistung einer effizienten Ausführung koordiniert und optimiert werden muss. DAWs und deren zugrundeliegenden Infrastrukturen werden heute vor allem auf Durchsatz optimiert. Ein ebenso wichtiges aber weitestgehend vernachlässigtes Problem ist aber die Effizienz bei der Entwicklung von DAWs. Der hier beantragte Sonderforschungsbereich „FONDA – Grundlagen von Workflows für die Analyse großer naturwissenschaftlicher Daten“ wird sich dieser Problemstellung widmen. Sein Ziel ist die Erforschung von Techniken, Verfahren und Werkzeuge, die eine Steigerung der Produktivität von Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen bei der Erstellung und Anwendung von DAWs auf großen naturwissenschaftlichen Datenbeständen ermöglichen. In der hier beantragten ersten Förderperiode wird sich FONDA auf drei für dieses Ziel besonders wichtige Eigenschaften von DAWs konzentrieren: Portierbarkeit, Adaptivität, Zuverlässigkeit. Er erforscht dabei Fragestellungen wie zum Beispiel: Wie kann man DAWs und DAW Ausführungsumgebungen erreichen, die auf verschiedenen Software- und Hardwareinfrastrukturen gleichermaßen effizient ablaufen? Wie müssen DAWs entworfen werden, die sich flexible und (halb-)automatisch an Änderungen in der Ausführungsumgebung, der Eingabedaten, oder der Anforderungen anpassen? Wie kann man DAWs befähigen, ihre eigenen Voraussetzungen zu erkennen und zu kontrollieren, um die Zuverlässigkeit ihrer Ausführung zu steigern? DAWs bilden eine Schnittstelle zwischen verschiedenen Disziplinen: Zwischen der Informatik, die Systeme zur Erstellung, Ausführung und Wartung von DAWs bereitstellt, und der jeweiligen Naturwissenschaft, die mit DAWs eine spezifische wissenschaftliche Frage untersuchen will. Die Erforschung neuer Grundlagen von DAW Systemen verlangt daher nach unserer Überzeugung einen interdisziplinären Ansatz, in dem Naturwissenschaftler und Naturwissenschaftlerinnen mit Informatikerinnen und Informatikern zur Erstellung effizienter und zielgerichteter Systeme zusammenarbeiten. Aus diesem Grund wird FONDA aus einem interdisziplinären Team aus Forscher bzw. Forscherinnen aus den Lebenswissenschaften, den Geowissenschaften, den Materialwissenschaften, und der Informatik getragen. Durch die dadurch mögliche kontinuierliche Validierung aller Ergebnisse an realen und aktuellen naturwissenschaftlichen Problemstellungen sichern wir die Relevanz unserer Forschung.


Projektleitung
Leser, Ulf Prof. Dr.-Ing. (Details) (Wissensmanagement in der Bioinformatik)
Weidlich, Matthias Prof. Dr. (Details) (Datenbanken und Informationssysteme)

Laufzeit
Projektstart: 07/2020
Projektende: 06/2024

Forschungsbereiche
Elektrotechnik und Informationstechnik, Geophysik und Geodäsie, Informatik, Medizin, Systemtechnik

Zuletzt aktualisiert 2021-12-10 um 13:57