Domänenspezifische Evaluation und Optimierung von Datenstandards und Infrastrukturen

In den letzten Jahren und Jahrzehnten ist die Menge der Daten, die in wissenschaftlichen Projekten erhoben wird, exorbitant gestiegen. Mit diesem gestiegenen Datenaufkommen geht eine Zunahme der Anforderungen an die Datenspeicherung und den Datenaustausch einher. Dazu wurden in den letzten Jahrzehnten Infrastrukturen entwickelt, welche diese Aufgaben für eine bestimmte Domäne übernehmen. Insbesondere in der Domäne der Lebenswissenschaften sind sogenannte Megascience-Plattformen entstanden, welche für den globalen Datenaustausch verantwortlich sind. Ein wesentliches Merkmal dieser Infrastrukturen sind die unterstützten Datenstandards. Um die Eignung eines Datenstandards oder einer Infrastruktur in einer Domäne zu bestimmen, werden generische Evaluationssysteme benötigt. Auf Basis der Evaluation mit diesen Systemen ist es möglich, Schwachstellen in Infrastrukturen und Datenmodellen zu erkennen und diese Mängel zu beseitigen. Grundlage hierfür ist die Strukturierung der Anwendungsdomäne in Prozessen. In dieser Arbeit werden die Themenbereiche der Datenstandards und Infrastrukturen in der Anwendungsdomäne der Biodiversitätsinformatik getrennt untersucht. Im ersten Teil der Arbeit werden Datenstandards betrachtet. Ausgangspunkt sind die Datenstandards, da diese den Datenaustausch in einer Infrastruktur limitieren. Dazu wird ein generisches Evaluationssystem für Datenstandards entwickelt, domänenspezifisch angepasst und auf Standards der Biodiversitätsinformatik angewendet. Kern des Frameworks ist die Vollständigkeitsanalyse mit der 'Process Oriented Schema Evaluation' (POSE), welche die Basis des Frameworks bildet. Dabei konnte keiner der untersuchten Datenstandards die Anforderungen der Biodiversitätsinformatik vollständig erfüllen. Auf Basis dieser Erkenntnisse wurde mit der 'Process Oriented Data Schema Language' (PODSL) mit PODSL-Biodiv ein flexibles Datenmodell für die Datenspeicherung in der Biodiversität entwickelt. Der zweite Teil der Arbeit behandelt Infrastrukturen. Dazu wird zunächst mit dem 'Infrastructure Evaluation Framework' (IEF) ein Evaluationssystem für Infrastrukturen auf der Grundlage von Prozessen entwickelt und auf die wichtigsten Infrastrukturen in der Biodiversitätsinformatik angewendet. Dabei ist für die Qualität einer Infrastruktur neben der technischen Umsetzung auch deren Organisation dieser maßgeblich. Im Rahmen der Evaluation konnte ermittelt werden, dass die Infrastruktur der 'Global Biodiversity Information Facility' (GBIF) als wichtigste Infrastruktur der Biodiversitätsinformatik die Kriterien an die Funktionalität einer Infrastruktur nicht vollständig erfüllen kann. Mit BDEI wird ein Konzept zur Weiterentwicklung von GBIF vorgestellt, um diese Mängel zu beseitigen.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Bayreuth

Year

2013

Author dc:creator

• Schneider, Tobias

Contributors dc:contributor

• Jablonski, Stefan

Repository record source_url

https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/82/

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