Präsentation eScience Empowering the Future of Science · Theseeinesneuen$Paradigma$in$derWissenschaft$ eScience+–Forschungsnetzwerk+Sachsen++ 1.Was$ist$EScience? • „eScience$will

Empowering  the  Future  of  Science  Das  eScience  –  Forschungsnetzwerk  Sachsen:  ein  Werkstattbericht    

GML2  2012  –  Grundfragen  Multimedialen  Lehrens  und  Lernens  „Von  der  Innovation  zur  Nachhaltigkeit“  16.03.2012,  CeDiS,  FU  Berlin  

eScience  –  Forschungsnetzwerk  Sachsen    

Agenda  

eScience  –  Forschungsnetzwerk  Sachsen    

1.  Was  ist  E-‐Science?  2.  Kurzvorstellung  Projekt  eScience  –  Forschungsnetzwerk  

 -‐  Projektziele      -‐  AuVau  und  Struktur  

3.  Konzeption  einer  Online-‐Forschungsplattform    -‐  theoretische  Vorüberlegungen    -‐  Kommunikationsstruktur  und  Nutzungsszenarien    -‐  Architektur  der  Plattform  

4.  Diskussion:  Wie  lässt  sich  die  Nachhaltigkeit  von  Online-‐Forschungsplattformen  sichern?  

eScience  –  Forschungsnetzwerk  Sachsen    

1.  Was  ist  E-‐Science?  

Verbindung  von  

+  Wissenschaft  

Computer-‐technik  

eScience  –  Forschungsnetzwerk  Sachsen    

1.  Was  ist  E-‐Science?  

Online-‐Archive  

Online-‐Tools  

Social  Web/  Web  2.0  

E-‐Science  =      

eScience  –  Forschungsnetzwerk  Sachsen    

1.  Was  ist  E-‐Science?  

Einsatz  von  Computer-‐  und  Netzwerktechnologien  in  der  Arbeit  von  Wissenschaftlerinnen  und  Wissenschaftlern  

•  Kommunikation  und  Austausch  von  Ideen,  Dokumenten,  Daten  •  Organisation  von  Wissen  und  Strukturierung  von  Wissensinhalten  •  Gründung  von  Forschungsgruppen  und  Kollaboration    •  Durchführung  von  Experimenten,  Sammeln  von  Forschungsdaten  und  

Datenauswertung  

•  Publikation  von  Forschungsergebnissen  und  Peer  Review  •  Integration  von  Forschung  und  Lehre  

These  eines  neuen  Paradigma  in  der  Wissenschaft    

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1.  Was  ist  E-‐Science?  

•  „e-‐Science  will  change  the  dynamic  of  the  way  science  is  undertaken“  (John  Taylor  1999)  

•  „The  Fourth  Paradigm“  (Jim  Gray  2009)    

Aber:  •  aktuellen  Studien  zufolge  findet  Nutzung  von  digitalen  Technologien  

noch  weithin  vereinzelt  statt  (vgl.  u.a.  Bader/Fritz/Gloning  2012;  Nentwich  2011;    Weller  et  al.  2011)  à  Wissenschaft  „von  Cyberscience  noch  weit  entfernt“  (Fritz  in  SciLogs,  20.01.2012)    

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Wie  und  warum  nutzen  Wissenschaftler  digitale  Technologien  in  ihrer  Arbeit?    Wie  kann  man  sie  dabei  u.a.  durch  die  Schaffung  von  Forschungsinfrastrukturen  optimal  unterstützen?      

Projektziele  •  Strukturierung  und  Profilierung  der  sächsischen  Forschungslandschaft  

im  Bereich  E-‐Science  à  AuVau  von  drei  themenspezifischen  Forschungsclustern  (E-‐Business,  E-‐Learning,  E-‐Systems)  

•  Weiterentwicklung  der  sächsischen  Forschungslandschaft  im  Bereich  E-‐Science  à  AuVau  eines  Forschungsnetzwerks  mit  Hilfe  einer  virtuellen  Forschungsumgebung  

•  Beschreibung  und  Untersuchung  der  kooperativen  Forschungsarbeit  à  Begleitevaluation  

•  Gestaltung  der  zukünftigen  Forschungs-‐  und  Entwicklungsstrukturen  in  Hochschule  und  Wirtschaft  à  Entwicklung  von  Nachhaltigkeits-‐  und  Verstetigungsstrategien  

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2.  Kurzvorstellung  Projekt  

AuVau  und  Struktur  

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2.  Kurzvorstellung  Projekt  

HTWK  Leipzig  

TU  Dresden/  Medienzentrum  

TUBA  Freiberg   Forschungsplattform  =  virtuelle  

Forschungsumgebung  

v  

AuVau  und  Struktur  

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2.  Kurzvorstellung  Projekt  

Forschungsarbeit  in  den  drei  Clustern  

Evaluation  der  Forschungsarbeit  und  des  wissenschaftlichen  Handelns  

Konzeption  und  Weiterentwicklung  der  Forschungsplattform  

AuVau  und  Struktur  

eScience  –  Forschungsnetzwerk  Sachsen    

2.  Kurzvorstellung  Projekt  

Forschungsarbeit  in  den  drei  Clustern  

Evaluation  der  Forschungsarbeit  und  des  wissenschaftlichen  Handelns  

Konzeption  und  Weiterentwicklung  der  Forschungsplattform  

eScience  –  Forschungsnetzwerk  Sachsen    

3.  Konzeption  Online-‐Plattform  

Untersuchung  der  Erfahrungen    aus  anderen  Projekten  und  Entwicklungen   http://www.myexperiment.org  

Beteiligt  sind  die  britischen  Universitäten  Southampton,  Manchester  und  Oxford.    Die  Statistik  zählt  bis  jetzt:  ca.  5000  Mitglieder,  250  Gruppen,  2000  Workflows,  450  Dateien  und  150  Pakete  (Zusammenstellungen  aus  Daten,  Informationen/Dokumenten  und  Anwendungen  zu  einem  bestimmten  Thema).  Anwender  der  Online-‐Plattform  sind  vorwiegend  Forscherinnen  und  Forscher  aus  der  Biomedizin  und  Bioinformatik.      •  Im  Fokus  stehen  der  Austausch  von  digitalen  Inhalten  (in  erster  Linie  

Publikationen)  im  Zusammenhang  mit  Forschungsaktivitäten  und  die  Bildung  von  Forschungsgemeinschaften.    

 •  Zum  Teil  ermöglicht  diese  Online-‐Plattform  die  Entwicklung,  den  Austausch  und  

die  Ausführung  von  formal  dargestellten  Abläufen  (Workflows).      •  Die  dafür  verwendete  Technologie  basiert  auf  der  Open  Source-‐Entwicklung  

Taverna  (http://www.taverna.org.uk/)    

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3.  Konzeption  Online-‐Plattform  

Untersuchung  der  Erfahrungen    aus  anderen  Projekten  und  Entwicklungen  

https://www.escidoc.org  

Open  Source  E-‐Research  Umgebung  als  gemeinsame  Entwicklung  der  Max  Plank  Gesellschaft  und  des  FIZ  Karlsruhe.    Bietet  Software-‐Ressourcen  an,  um  Forschungsarbeiten  mit  Diensten  und  Werkzeugen  zu  unterstützen.  Basierend  auf  einem  Organisationsmodel  des  Forschungsvorgangs,  das  4  Arbeitsbereiche  definiert:    

 (1)  Exploration  von  Ideen,    (2)  Daten  und  Experimente,    (3)  Aggregationsanalysen,    (4)  Publikationen    •       Daten-‐  und  Dokumentenmanagement.    •       Erstellung,  Verwaltung  und  Austausch  von  Publikationen                    (als  Grundlage  für  Wissensmanagement  konzipiert).    •  Die  Zusammenarbeit  in  Gruppen  und  der  Austausch  von  Erfahrungen  werden  über  Nutzer-‐

Mailinglisten  unterstützt.      eSciDoc  greift  auf  bestehende  Technologien  und  Tools  wie  FEDORA-‐Commons  (http://www.fedora-‐commons.org/  )  zurück  und  ergänzt  diese  mit  generisch  (aus  dem  Bedarf  heraus)  entstandenen  Lösungen.    

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3.  Konzeption  Online-‐Plattform  

Untersuchung  der  Erfahrungen    aus  anderen  Projekten  und  Entwicklungen   http://www.redmine.org/projects/redmine    

Ist  eine  Open-‐Source  komplette  Projektmanagementanwendung  mit  vielen  nützlichen  Funktionen  und  erlaubt  die  Planung,  Durchführung  und  Kontrolle  von  Projektaktivitäten  im  Forschungsbereich.      Zusätzlich  können  Projektbeteiligte  :    •  eine  gemeinsame  Wissensbasis  in  der  

Form  eines  Wiki  auVauen  und  nutzen  •  über  einen  Chatraum  kommunizieren      Als  Technologie  wird  das  ‚Ruby  on  Rails‘-‐  Framework  verwendet.  

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3.  Konzeption  Online-‐Plattform  

Untersuchung  der  Erfahrungen    aus  anderen  Projekten  und  Entwicklungen   http://www.iversity.org/  

Eine  Plattform  für  den  Bedarf  an  Universitäten.  Ermöglicht  Links,  Literaturempfehlungen  und  Kommentare  mit  Mitgliedern  einer  Lehr-‐  oder  Forschungsgruppe  zu  teilen.  Des  Weiteren  bietet  die  Plattform  Räume  für  Kommunikation  und  Autoren-‐Tools  zur  Erstellung  von  Webseiten  sowie  zur  Erstellung  und  Bearbeitung  von  Texten  in  einer  Gruppe  und  das  Schreiben/Lesen  von  Kommentaren  dazu.    Die  Plattform  ist  in  folgende  4  Funktionsbereiche  gegliedert:    (1)   Aktivitäten  (man  kann  von  einem  Ereignisprotokoll  

erfahren  wer  was  gemacht  hat),    (2)   Material  (man  kann  Material  downloaden,  lesen  und  

kommentieren),    (3)   Ordner  (man  kann  zu  bestimmten  Themen  

verschiedene  Materialien  vorfinden)  und    (4)   Termine  (man  kann  Termine  zu  Events  finden).      Die  Stärke  dieses  Angebots  liegt  jedoch  in  der  Nutzung  für  die  Lehre.  

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3.  Konzeption  Online-‐Plattform  

Untersuchung  der  Erfahrungen    aus  anderen  Projekten  und  Entwicklungen   Fazit:  

Die  vorgestellten  Lösungen  wurden  hauptsächlich  aus  dem  Bedarf  verschiedener  Zielstellungen  heraus  generisch  entwickelt.  Jedoch  sind  alle  einem  zentralen  Organisa1onskonzept  unterstellt.      (Mit  Ausnahme  von  redmine):  bereits  bestehende  Instrumente  und  SoEwareanwendungen  aus  anderen  Projekten  werden  integriert  oder  nachgebaut.  Eine  Ergänzung  mit  eigener  FunkKonalität  erfolgt  nur  im  geringfügigen  Umfang.    Alle  Lösungen  besitzen  entweder  eine  funkKonale  OrganisaKon  (redmine  und  iversity)  oder  eine  prozesszentrierte  (myExperiment  und  eSciDoc).    

Anforderungen  an  die    Online-‐Plattform  

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3.  Konzeption  Online-‐Plattform  

Besonderheiten  von  eScience:    

•  Komponenten  der  eScience-‐Plattform  entstehen  zum  großen  Teil  als  Ergebnisse  von  Teilprojekten  (z.B.  Wissensbasen,  Software-‐Tools  usw.)  –  führt  zu  wildes  Wachstum.  

•  Es  gibt  kein  zentrales  Organisationskonzept  im  Sinne  von  einem  festen  Ablauf,  weil  die  Forscher  selbst  ihre  Kommunikation,  Zusammenarbeit  und  Organisation  von  Abläufen  durch  Planung  regeln.  Viele  Prozesse  auf  der  Plattform  sind  zyklisch  –  funktionale  und  prozessgestützte  Organisation  müssen  zugleich  realisiert  werden.  

•  Eine  Interoperabilität  heterogener  Technologien  soll  realisiert  werden.  

Der  Entwurf  

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3.  Konzeption  Online-‐Plattform  

Selbstorganisation  als  Grundprinzip:  

Wiederkehrende  und  an  einander  anschließende  Kommunikationen  garantieren  die  Überlebensfähigkeit  eines  Systems.      

Nutzungsszenarien  

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3.  Konzeption  Online-‐Plattform  

Eine  Menge  linearer  Prozesse  wird  auf  die  entworfene  Struktur  abgebildet  :      1.  Ausschreibung  zur  Einreichung  von  Forschungsvorhaben  2.  Planung/Beantragung  eines  Forschungsvorhabens  (Teilprojekts)  bzw.  

Bewerbung  um  einen  Forschungsauftrag  3.  Erstellung  von  Gutachten  zu  Forschungsvorhaben  4.  Entscheidungen  zu  Forschungsanträgen  und  Benachrichtigung  von  

Antragstellern  5.  Organisation  und  Durchführung  von  Forschungsaktivitäten  6.  Kontrolle  durch  Investoren  und  Auftraggeber  7.  Einbindung  von  generischen  Werkzeugen  in  formalen  Prozessen  8.  Akkumulation  von  Wissen  in  Wissensbasen,  Wissenserwerb,  

Wissenstransfer  und  Wissensanwendung      Jedes  Nutzungsszenario  durchläuft  bestimmte  Kommunikationen  und  wird  durch  die  entsprechenden  Funktionen  auf  der  Forschungsplattform  unterstützt.  Mit  Hilfe  einer  begleitenden  Beobachtung  und  Evaluation  der  auf  der  Plattform  stattfindenden  Aktivitäten  werden  weitere  Szenarien  ermittelt.  

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3.  Konzeption  Online-‐Plattform  

Kommunikationen  werden  in  verkettete  Aktionen  (durchgeführt  von  Menschen)  und  Operationen  (durchgeführt  von  Computern  bzw.  Software-‐Anwendungen)  unterteilt.  Die  Verkettung  erfolgt  durch  die  Definition  spezifischer  Trigger-‐Ereignisse,  welche  weitere  Aktionen  bzw.  Operationen  auslösen  oder  eine  Prozesskette  beenden.  

Spezifikation  der  Funktionen  und  funktionale  Organisation  

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3.  Konzeption  Online-‐Plattform  

Service  orientierte  Architektur  

...von  der  Innovation  zur  Nachhaltigkeit:  

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4.  Diskussion...  

Besonderheiten  des  eScience  –  Forschungsnetzwerks  

•  Interdisziplinarität:  unterschiedliche  Wissenschaftskulturen  

•  Interoperabilität:  Integration  unterschiedlicher  Standards  

•  Multi-‐Funktionalität:  Plattform  als  Kombination  aus  Forschungs-‐,  Informations-‐  und  Lernplattform  

Wie  lässt  sich  die  Nachhaltigkeit  der  Online-‐Forschungsplattform  sichern?  

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Treten  Sie  mit  uns  in  Kontakt:  www.escience-‐sachsen.de