Der Aufbau einer Internationalen Community zur nachhaltigen Entwicklung des ESPResSo Programmpaketes.

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Holm
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle und Theoretische Polymerphysik ; Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik ; Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 391126171

Mit diesem Vorhaben soll die Molekuardynamik-Software ESPResSo in einen Zustand versetzt werden, in dem sie durch eine Open-Source-Community getragen werden kann. Darüber hinaus soll diese Community ausgebaut und gestärkt werden. Hauptanwendungsgebiet der Software sind Arbeiten in den Bereichen weichen Materie und Verfahrenstechnik. Sie ist auf dem Stand eines Demonstrators und wird weltweit zur Forschung eingesetzt, was sich an zahlreichen begutachteten Veröffentlichungen zeigt. Erste Schritte im Bereich Nachhaltigkeit wurden bereits getan. So ist ESPResSo unter einer Open-Source-Lizenz verfügbar, und die Entwicklung findet auf einer öffentlichen Plattform statt. Bisher ist jedoch die Entwicklerzahl, besonders ausserhalb der Gruppe des Antragstellers, zu klein, um den langfristigen Bestand der Software zu sichern. Daher soll die Zahl der Nutzerinnen deutlich erhöht, und ihnen der Schritt zur Entwicklerin erleichtert werden. Hierfür planen wir ein Maßnahmenbündel, das Entwicklung, Dokumentation, Lehrmaterialien und Outreach umfasst.Bei der Entwicklungsarbeit geht es sowohl um Usability als auch um die Erweiterbarkeit der Software. ESPResSo wird derzeit über eine Scripting-Schnittstelle in TCL gesteuert. Diese Sprache ist veraltet und bietet keine guten Schnittstellen zu anderer wissenschaftlicher Software. Deshalb wurde die Entwicklung einer Python-Schnittstelle begonnen, die in diesem Projekt soweit fertiggestellt werden soll, dass sie alle Funktionen von ESPResSo steuern und leicht mit anderer wissenschaftlicher Software kombiniert werden kann.ESPResSo ist bereits sehr flexibel und wird zur Entwicklung neuer Methoden genutzt. Diese in den Simulationskern zu integrieren erfordert jedoch viel Detailwissen, was diesen Schritt erschwert. Deshalb soll der Code modularisiert und einfache Schnittstellen fuer häufige Erweiterungstypen geschaffen werden. Es soll Entwicklerdokumentation bereitgestellt werden, die den Bedarf der meisten Forscherinnen abdeckt. Indem Abhängigkeiten im Code beseitigt werden und die Klarheit zentraler Komponenten verbessert wird, wird die Fehlerhäufigkeit beim Erweitern der Software verringert.Verbesserungen im Bereich Dokumentation sollen die Hürden für neue Nutzerinnen senken. Hierzu soll ein Video die Installation der Software bis hin zu einer ersten Simulation zeigen. Um die Nutzerzahl zu vergrößern, werden wir auf ESPResSo basierendes Kursmaterial für die Verwendung in Vorlesungen erstellen. So lernen Studierende die Software bereits früh kennen.Schließlich soll die Community der Nutzerinnen und Entwickler gestärkt werden. Dazu wird ein Botschafter Forschungsgruppen besuchen, erörtern, wie ESPResSo für deren Arbeit genutzt werden kann und sie bei Entwicklungsprojekten und deren Integration in die Codebasis unterstützen.Insgesamt soll die Anzahl der Forscherinnen vergrössert werden, die ein Interesse am Fortbestand der Software haben und in dazu bereit sind, zu ihr beizutragen.

• DFG-Verfahren: Forschungsdaten und Software (Wiss. Literaturversorgung und Informationssysteme)