I gemelli digitali forniscono una potenziale soluzione per la crescita del volume e della varietà dei dati di ricerca: Studio

11 gennaio 2023 - Ultimo aggiornamento il 11 gennaio 2023 alle 14:01 GMT

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L’articolo è stato scritto da ricercatori del Centro di spettrometria di massa e spettroscopia ottica (CeMOS) dell’Università di scienze applicate di Mannheim, che hanno identificato la necessità di un nuovo approccio alla gestione dei dati dopo aver riscontrato problemi nel proprio istituto.

Presso l'istituto CeMOS, circa 80 membri del personale scientifico interdisciplinare utilizzano un'ampia varietà di hardware e software per raccogliere ed elaborare dati come parte del loro lavoro nella biotecnologia e in altri campi. Secondo lo studio, l’ampiezza delle tecnologie “rappresenta una sfida significativa per raggiungere l’integrazione olistica dei dati”.

I ricercatori sviluppano sia apparecchiature sperimentali, inclusi scanner a infrarossi medi per l'imaging rapido di sostanze biochimiche in sezioni di tessuti medici, sia apparecchiature non personalizzabili come spettrometri di massa, microscopi e imager cellulari. L’ampiezza della tecnologia e la necessità di riunire tutti i risultati in un sistema affidabile di gestione dei dati di ricerca sono al centro della sfida.

Idealmente, le informazioni saranno coperte da approcci di gestione dei dati Trovabili, Accessibili, Interoperabili e Riutilizzabili (FAIR) che ne preservino il valore per i ricercatori durante l’intero ciclo di vita dei dati. I membri del team CeMOS hanno identificato i gemelli digitali come un modo per raggiungere questo obiettivo.

I gemelli digitali sono rappresentazioni digitali di prodotti e processi fisici del mondo reale. Nel contesto della gestione dei dati di ricerca, i ricercatori vedono un gemello digitale “come una fonte di dati sicura poiché rispecchia un dispositivo fisico, chiamato anche gemello fisico, nel mondo digitale attraverso un flusso di comunicazione bilaterale”.

Secondo i ricercatori, i gemelli digitali sono “una tecnologia abilitante perfettamente adatta per la gestione centralizzata” dei dati di ricerca e possono consentire un allontanamento dall’attuale approccio decentralizzato e passivo e dalle sue carenze.

"Elaborando i dati della ricerca nel modo mostrato, le incoerenze, i problemi di accessibilità, la perdita di dati, ecc., non sono più un problema, aprendo anche la strada a una maggiore sostenibilità nella ricerca", hanno scritto i ricercatori. "Anche la riusabilità della conoscenza sperimentale può dissolvere la necessità di riprodurre configurazioni sperimentali difficili e dispendiose in termini di energia se sono ancora disponibili dati esaminati e ben etichettati."

Tuttavia, come notano i ricercatori nel documento, è necessario raccogliere grandi volumi di dati per sfruttare appieno il sistema di gestione dei dati, limitandone l’uso ai principali istituti di ricerca. I siti di ricerca che generano il volume di dati richiesto dovranno intraprendere “molto lavoro riguardo all’integrazione di dispositivi di misurazione e configurazioni sperimentali” per adottare questo approccio.

Fonte: Sensori​2023,23 (1), 468; doi: 10.3390/s23010468​ "Stabilire una gestione affidabile dei dati di ricerca integrando dispositivi di misurazione utilizzando gemelli digitali intelligenti"​Autori: Joel Lehmann, et al.

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