Les jumeaux numériques offrent une solution potentielle à la croissance du volume et de la variété des données de recherche : étude

11-Jan-2023 - Dernière mise à jour le 11-Jan-2023 à 14:01 GMT

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L'article est rédigé par des chercheurs du Centre de spectrométrie de masse et de spectroscopie optique (CeMOS) de l'Université des sciences appliquées de Mannheim, qui ont identifié le besoin d'une nouvelle approche de la gestion des données après avoir rencontré des problèmes dans leur propre institut.

À l'institut CeMOS, environ 80 membres du personnel scientifique interdisciplinaire utilisent une grande variété de matériel et de logiciels pour collecter et traiter des données dans le cadre de leur travail en biotechnologie et dans d'autres domaines. Selon le document, l'étendue des technologies "pose un défi important pour parvenir à une intégration holistique des données".

Les chercheurs développent tous deux des équipements expérimentaux, notamment des scanners infrarouges moyens pour l'imagerie rapide de substances biochimiques dans des coupes de tissus médicaux, et des équipements non personnalisables tels que des spectromètres de masse, des microscopes et des imageurs cellulaires. L'étendue de la technologie et la nécessité de rassembler tous les résultats dans un système fiable de gestion des données de recherche sont au cœur du défi.

Idéalement, les informations seront couvertes par des approches de gestion des données FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, and Reusable) qui préservent leur valeur pour les chercheurs tout au long du cycle de vie des données. Les membres de l'équipe CeMOS ont identifié les jumeaux numériques comme un moyen d'atteindre cet objectif.

Les jumeaux numériques sont des représentations numériques de produits et processus physiques du monde réel. Dans le contexte de la gestion des données de recherche, les chercheurs voient un jumeau numérique "comme une source de données sécurisée car il reflète un appareil physique, également appelé jumeau physique, dans le monde numérique via un flux de communication bilatéral".

Selon les chercheurs, les jumeaux numériques sont "une technologie habilitante parfaitement adaptée à la gestion centralisée" des données de recherche et peuvent permettre de s'éloigner de l'approche décentralisée et passive existante et de ses lacunes.

"En traitant les données de recherche de la manière indiquée, les incohérences, les problèmes d'accessibilité, la perte de données, etc. ne sont plus des problèmes, ouvrant également la voie à plus de durabilité dans la recherche", ont écrit les chercheurs. "Même la réutilisabilité des connaissances expérimentales peut dissoudre le besoin de reproduire des configurations d'expériences difficiles et consommatrices d'énergie si des données toujours examinées et bien étiquetées sont disponibles."

Cependant, comme le notent les chercheurs dans l'article, de grands volumes de données doivent être collectés pour exploiter pleinement le système de gestion des données, limitant son utilisation aux grands instituts de recherche. Les sites de recherche qui génèrent le volume de données requis devront entreprendre "beaucoup de travail concernant l'intégration des appareils de mesure et des montages expérimentaux" pour adopter l'approche.

Source : Capteurs​2023,23 ​(1), 468; doi : 10.3390/s23010468​ "Établir une gestion fiable des données de recherche en intégrant des appareils de mesure à l'aide de jumeaux numériques intelligents"​Auteurs : Joel Lehmann, et al.

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