Plattform zur Bereitstellung und standortunabhängigen Ausführung von Analyseverfahren in der kollaborativen Forschung
Softwaretechnik und Programmiersprachen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des Projektes “Tawian” wurde eine Plattform entwickelt, über die Forscher*innen Software zur Analyse von Biosignalen (wie zum Beispiel EKGs) reproduzierbar ausführen können. Wenn Software in unterschiedlchen “Umgebungen”, also unterschiedlicher Hardware oder Betriebssystemen, ausgeführt wird, kann es unter Umständen zu anderen Ergebnissen kommen, oder die Software kann garnicht ausgeführt werden. Dann kann eine Analyse, die zum Beispiel zu einer wichtigen wissenschaftlichen Aussage beiträgt, nicht von anderen reproduziert werden. Die Sicherstellung der Reproduzierbarkeit gehört aber zu einem wichtigen Aspekt guter wissenschaftlicher Praxis. Einheitliche Ausführungsumgebungen können heute am einfachsten durch virtuelle Maschinen oder Container erzielt werden. Dafür muss aber eine entsprechende Virtualisierungssoftware auf dem Computer installiert werden. Prinzipiell kann aber eine virtuelle Maschine auch im Webbrowser ausgeführt werden (Browser-VMs). Dies hat den Vorteil, dass die meisten Nutzer*innen standardmäßig einen Webbrowser installiert haben und das Herunterladen und Ausführen von browserkompatibler Software heute weitgehend automatisiert und standardisiert verläuft. Ein entscheidender Nachteil ist aber, dass Webbrowser heute noch nicht leistungsstark genug sind, um Anwendungen in virtuellen Maschinen mit akzeptablen Laufzeiten auszuführen. Deshalb werden über die Plattform nicht nur Browser-VMs angeboten, die direkt ausgeführt werden können, sondern auch Anwendungen, die ihre Ausführungsumgebung in Form von sogenannten Containern mitbringen; einer Art “Mini-VM”. Damit man die Forschungsergebnisse von anderen überprüfen kann, wird aber unter Umständen nicht nur die Software mit einer exakten Nachbildung der Laufzeitumgebung benötigt, sondern auch die verwendeten Daten – also das gesamte Experiment. Deshalb wurde mit FAICE ein Tool entwickelt, das nicht nur die Laufzeitumgebung und die Ausführung reproduziert, sondern auch Daten aus Datenmanagementsystemen einlesen und abspeichern kann, wenn der/die Anwender*in die nötigen Zugriffsrechte besitzt. Um die volle Reproduzierbarkeit möglich zu machen, muss ein Experiment umfassend beschrieben werden. Dazu wurde die aufbauend auf existierenden Lösungen mit dem RED-Format ein Beschreibungsschema entwickelt, das dies ermöglicht. Für Nutzer*innen ist die Plattform ist unter der Internetadresse https://somnonetz.github. io/tawian frei erreichbar. Der Visualisierer kann unter der https://www.somnonetz.de/vis getestet werden. Für Entwickler*innen stehen die entwickelten Lösungen frei und quelloffen in den GitHub-Repositories: github.com/somnonetz und github.com/curious-containers zur Verfügung.
