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Über DEMOS ¶

Die Herausforderung ¶

In der modernen Physikforschung sind Modelle mathematische oder rechnerische Objekte zur Beschreibung physikalischer Prozesse und zur Interpretation experimenteller Daten. Trotz ihrer Bedeutung stellt der Austausch dieser Modelle erhebliche Herausforderungen dar:

  • Praktiken variieren stark zwischen Forschungsgemeinschaften
  • Manche verwenden framework-spezifische Formate, andere teilen informelle Code-Schnipsel
  • Modelle müssen oft manuell aus Publikationen reproduziert werden—ein fehleranfälliger Prozess
  • Keine standardisierte Methode zum Austausch von Modellen über Disziplinen hinweg

Diese Barrieren begrenzen Zusammenarbeit, Reproduzierbarkeit und die breitere Wirkung der Forschung.

Unsere Lösung ¶

DEMOS (DEMocratizing MOdelS) schafft einen einheitlichen Standard und eine Infrastruktur für den Austausch probabilistischer Modelle über alle ErUM-Forschungsfelder (Erforschung von Universum und Materie).

Was wir entwickeln ¶

  1. Ein gemeinsamer Standard - Ein flexibles, erweiterbares Format zur Serialisierung von Modellen
  2. Rechnerische Engines - Implementierung in C++, Python und Julia
  3. Eine Austauschplattform - Web-basiertes Register zur Entdeckung und zum Zugriff auf Modelle
  4. Community-Akzeptanz - Dokumentation, Schulung und Einbindung von Forschenden

FAIR-Prinzipien ¶

DEMOS stellt sicher, dass Modelle:

  • **F**indable (auffindbar) - Durchsuchbares Register
  • **A**ccessible (zugänglich) - Offener Zugang über Web-Plattform und APIs
  • **I**nteroperable (interoperabel) - Gemeinsamer Standard ermöglicht domänenübergreifende Nutzung
  • **R**eusable (wiederverwendbar) - Klare Dokumentation und standardisierte Formate

Drei Säulen ¶

Säule 1: Standardisierung von Modellformaten ¶

Entwicklung des DEMOS-Standards mit flexiblen Bausteinen, die es ermöglichen, Modelle jeder Komplexität zu serialisieren, zu teilen und domänenübergreifend zu nutzen.

Hauptkomponenten: - JSON-basiertes Serialisierungsformat - Standardbibliothek von Bausteinen (Verteilungen, Operationen) - Rechnerische Engines zur Gewährleistung der Konsistenz - Unterstützung für "Models as a Service" (MaaS) über Container

Säule 2: Portal & Infrastruktur ¶

Schaffung einer Plattform zur Modellentdeckung und zum Austausch.

Hauptmerkmale: - Web-Frontend mit Modellgalerie und Suche - Backend-Register mit CI/CD-Pipelines - Interoperabilität mit HEPData, Zenodo und anderen Repositories - Modellvalidierungs- und Testinfrastruktur

Säule 3: Community-Engagement ¶

Zusammenarbeit mit der ErUM-Gemeinschaft zur Etablierung und Förderung des Standards.

Aktivitäten: - Umfassende Dokumentation und Tutorials - Beispielmodelle aus allen Bereichen - Workshops und Schulungen - Planung für langfristige Nachhaltigkeit

Wirkung ¶

Durch die Etablierung einer gemeinsamen Sprache für Modelle wird DEMOS:

  • Interdisziplinäre Zusammenarbeit ermöglichen
  • Reproduzierbarkeit von Forschungsergebnissen verbessern
  • Wissenstransfer über Fachgebiete hinweg beschleunigen
  • Hochmoderne Modelle für Lehrende und Studierende zugänglich machen
  • Die Wirkung von Forschungsinvestitionen verstärken

Mehr erfahren ¶