デジタルツインは、研究データの量と多様性の増大に対する潜在的な解決策を提供します: 研究

2023 年 1 月 11 日 - 最終更新日 2023 年 1 月 11 日 14:01 GMT

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この論文は、マンハイム応用科学大学の質量分析・光分光分析センター (CeMOS) の研究者によって執筆されました。彼らは、自身の研究所で問題に遭遇した後、データ管理への新しいアプローチの必要性を認識しました。

CeMOS 研究所では、約 80 人の学際的な科学スタッフが、バイオテクノロジーやその他の分野での業務の一環として、さまざまなハードウェアとソフトウェアを使用してデータを収集および処理しています。この論文によると、テクノロジーの幅広さが「全体的なデータ統合を達成する上で大きな課題となっている」とのこと。

研究者らは両者とも、医療組織切片の生化学物質を迅速にイメージングするための中赤外線スキャナーや、質量分析計、顕微鏡、細胞イメージャーなどのカスタマイズ不可能な機器を含む実験機器を開発しています。技術の幅広さと、すべての成果を信頼できる研究データ管理システムに統合する必要性が課題の中心です。

理想的には、情報は、データのライフサイクル全体を通じて研究者にとっての価値を維持する、検索可能、アクセス可能、相互運用可能、再利用可能 (FAIR) データ管理アプローチによってカバーされます。 CeMOS チームのメンバーは、その目標を達成する方法としてデジタルツインを特定しました。

デジタルツインは、現実世界の物理的な製品とプロセスをデジタルで表現したものです。研究データ管理の文脈において、研究者らはデジタルツインを「物理ツインとも呼ばれる物理デバイスを双方向の通信ストリームを通じてデジタル世界にミラーリングするため、安全なデータソース」と見なしています。

研究者らによると、デジタルツインは研究データの「集中管理を可能にする完全に適したテクノロジー」であり、既存の分散型で受動的なアプローチとその欠点からの脱却を可能にします。

「示された方法で研究データを処理することにより、不一致、アクセシビリティの問題、データ損失などが問題ではなくなり、研究の持続可能性を高める道も開かれる」と研究者らは書いている。「実験知識の再利用であっても、調査され適切にラベル付けされたデータが利用可能であれば、困難でエネルギーを消費する実験設定を再現する必要性を解消できます。」

ただし、研究者らが論文で指摘しているように、データ管理システムを最大限に活用するには大量のデータを収集する必要があり、その使用は主要な研究機関に限定されています。必要な量のデータを生成する研究現場がこのアプローチを採用するには、「測定装置と実験装置の統合に関する多大な作業」を行う必要があります。

出典: センサー 2023、23 (1)、468; doi: 10.3390/s23010468 「インテリジェントデジタルツインを活用した測定デバイスの統合による信頼性の高い研究データ管理の確立」著者: Joel Lehmann 他

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