Die Arbeitsgruppe "Data Management and HPC"

Für ein modernes Forschungsdatenmanagement empfiehlt es sich, zunächst den Lebenszyklus der Daten zu betrachten. Unser langfristiges Ziel besteht darin den gesamten Lebenszyklus entsprechend Findable, Accessible, Interoperable und Reusable nach den FAIR Kriterien bereit zu stellen. Ähnliche Kriterien gelten ebenso für Software.

Insbesondere sämtliche Schritte von der Generierung der Forschungsdaten bis zur Publikation von Daten und Ergebnissen sollten nachvollziehbar in die Dokumentation und die finale wissenschaftliche Publikation einfließen. Wir entwickeln stetig ein Konzept für den gesamten Lebenszyklus von Forschungsprojekten, welches alle wesentlichen Komponenten enthält und einen Schwerpunkt auf den (Meta-)Datenaustausch legt. Beschreibungen zu den einzelnen Komponenten und deren Einbettung in unser übergreifendes Ökosystem sind in unserer Top-Level Service Strategy zu finden.

Mission

Wir entwickeln Konzepte für einen Datenmanagement-Lebenszyklus für unsere Forschenden am HZDR. Dies beinhaltet die Integration bestehender Datenquellen, die Dokumentation von Experimenten, die Erfassung von Metadaten, die Verwaltung und Integration der Datenanalyse von Primärdaten sowie den Aufbau einer vollständigen Datenprovenienz mit integrierten Workflows.

Support

Wir bieten Unterstützung bei bestehenden oder geplanten Projekten zu den oben genannten Themen. Die elektronische Dokumentation ist oft der erste Berührungspunkt mit diesem Thema. Automatisierte Datenerfassung und Schnittstellen zu Analyseprogrammen sind ebenfalls häufige Themenschwerpunkte. Wir unterstützen Sie bei der Einrichtung und Initialisierung einer lauffähigen Version der Datenerfassung. Ziel ist es dabei immer, dass die beteiligten Forschenden die Projekte anschließend selbst weiterführen und optimieren können. Für weitere Fragen steht unsere Gruppe jederzeit zur Verfügung. 

Übergreifende Services unserer Group

Setzen Sie sich mit uns in Verbindung, wenn Sie Fragen haben oder Hilfe benötigen. Unsere Services können in den Research Data Services und im HZDR IT service catalog gefunden werden. Die wesentliche Punkte die wir unterstützen sind:

• Alles um das Thema "Research Data Management",
• Unterstützung bei der Optimierung von HPC-Anwendungen und -Workloads, 
• Infrastruktur für die Verwaltung eines Projektlebenszyklus mit unsereren HZDR-Servics,
• Dokumentation der Experimente (Labor-Dokumentationssystem),
• Automatisierte eingehende Datenübertragungen in unsere Systeme aus verschiedenen Datenquellen,
• Einrichtung von Arbeitsabläufen im Zusammenhang mit den FAIR-Grundsätzen,
• Unterstützung bei der Archivierung von Forschungsdaten, Arbeitsabläufen und der wissenschaftlichen Veröffentlichung selbst.

Services zum Thema "Data Management & Analysis"

"Data Management & Analysis" ist ein Forschungsthema im Forschungsprogramm "Materie & Technologie" des Helmholtz-Forschungsbereichs "Materie". Die Abteilung Computational Science beherbergt eine kleine Gruppe, die die Forschenden im Institut für Strahlenphysik unterstützt, die an demselben Thema arbeiten. Die Gruppe ist verantwortlich für die Wartung von unternehmenskritischen Software-Komponenten sowie für deren Anbindung an die Software-Lösungen des HZDR und des Forschungsbereichs.

• Software-Co-Design für hochleistungsfähige, plattformunabhängige Komponenten,
• Leistungsanalyse und Unterstützung bei der Optimierung von bestehenden Anwendungen, 
• Schulungen und Workshops zu allen Themen unserer Arbeit, insbesondere auch zur Unterstützung der "Highly parallel programming of GPUs" Vorlesung an der TU Dresden

Das Team

Name	Bld./Office	+49 351 260	Email
Gruber Dr., Thomas	270/216	3846	t.gruber@hzdr.de
Knodel Dr., Oliver	270/218	3845	o.knodel@hzdr.de
Lokamani, Mani	270/207	3661	m.lokamani@hzdr.de
Müller Dr., Stefan	270/216	3847	stefan.mueller@hzdr.de
Pape, David	270/216	3808	d.pape@hzdr.de

Nützliche Links

• IT Service Katalog
• Publikation von Forschungsdaten und Forschungssoftware am HZDR
• High Performance Computing am HZDR
• Systems:
  • HELIPORT: heliport.hzdr.de
  • Proposal managment system GATE: gate.hzdr.de
  • Data Management Plan (RDMO): rdmo.hzdr.de
  • Grafana: grafana.hzdr.de
  • Labor-Dokumentationssysteme:
    • MediaWiki: wiki.hzdr.de
    • MediWiki (FWK): athene.fz-rossendorf.de
    • Metadatenkatalog: SciCat (Testlauf)
  • Versionskontrollsystem GitLab: gitlab.hzdr.de
  • Datenpublikationsplatform RODARE: rodare.hzdr.de

Aktuelle und vergangene Projekte

Post-processing for TELBE Experiment

Description:	After each measurement the user would like to have the post-processed file available as soon as possible. The experiments are controlled with Labview and the post-processing should initiated automatically on the cluster.
Expected Results (Goals):	After each measurement the post-processing "workflow" is initiated, runs on the cluster and the resulting file is available on bigdata
Owner:	Thomas Gruber
Customer:	TELBE (FWKP)
Project Page:	https://gitlab.hzdr.de/fwcc/data-management/user-project-documentation/post-processing-for-telbe-experiment

Organize Documentation for FMR experiments

Description:	Kilian Lenz would like to setup a documentation platform for all FMR experiments in his group.
Expected Results (Goals):	Copy of the current version (athene server) on the wiki server Labview communication still works with the new server
Owner:	Thomas Gruber
Customer:	FMR experiments (FWIN-D)
Project Page:	https://gitlab.hzdr.de/fwcc/data-management/user-project-documentation/documentation-of-fmr-experiments

Provide an ETL Workflow for Turbulence Fluid Dynamic Simulations

Description:	Create an ETL Workflow based on Celery with PostgrSQL and optional Elasticsearch integration.
Expected Results (Goals):	Python-based ETL workflow for our FWCC PostgreSQL database Setting up a celery workflow environment Integration of the workflow into our celery infrastructure Visualization and administration of the workflows using Flower or Airflow Connect Jupyter Notebooks on hemera to the PostgreSQL database Setting up an OpenDistro (Elastic Search + Kibana + LDAP) Synchronize the PostgrSQL database with Elasticsearch using LogStash Visualize the data with Kibana
Owner:	Oliver Knodel
Customer:	(FWDC, Thomas Ziegenhein)

Automated GitLab CI-Job for the bitstream cration on Hemera

Description:	Create a CI-Job to automate the FPGA bitstream creation after every commit (with a special Tag) to provide a valid bitstream and to bring the GitLab project to the next level.
Expected Results (Goals):	Validated project sources to enable a bitstream build based on the data provided in the GitLab repository. Creation of a reproduceable (command line based) FPGA development pipeline with necesasary tools/dependencys on Hemera. Automated GitLab HPC Runner producing valid bitstreams as artefacts.
Owner:	Oliver Knodel
Customer:	FWDF (André Bieberle)
Project Page:	https://gitlab.hzdr.de/fwdf/measurementscience/projects/ufxct/fpga-dev

Manage DRESDYN Simulations

Description:	Document every simulation and store selected values/parameters from results.
Expected Results (Goals):	The input parameters and specific results should be stored in an LDS system (first suggestion SQL database). Easy interface to query simulations and plot selected parameters (first try with Kibana like tool)
Owner:	Thomas Gruber
Customer:	DRESDYN Simulation (FWDH)
Project Page:	https://gitlab.hzdr.de/fwcc/data-management/user-project-documentation/manage-dresdyn-simulations

Organize Documentation in Blitzlab

Description:	Documentation of every experiment of the Helmholtz Innovation Lab Blitzlab in openBIS
Expected Results (Goals):	Organize projects and document experiments in openBIS Provide access for industry partners
Owner:	Thomas Gruber
Customer:	Blitzlab (FWIM)
Project Page:	https://gitlab.hzdr.de/fwcc/data-management/user-project-documentation/experiment-documentation-in-blitzlab

Provide a Toolflow for FPGA-DAQ Development using High-Level-Synthesis

Description:	Create a service which generates FPGA designs from OpenCL code using the High-Level-Synthesis (HLS) Tools from Xilinx on Hemera and implement first data aquisition cores.
Expected Results (Goals):	setup the toolflow on Hemera implement first cores in pure C or OpenCL document the project in GitLab and use CI for code validation validate the core using SW/HW Cosimulation optimize the code using directives and create different solutions on the provided FPGA (FWKK) create the hardware design and deploy it on the ELBE-FPGA
Owner:	Oliver Knodel
Customer:	ELBE Experimant (FWKK, Andreas Wagner)

Provide project IDs with and without proposals

Description:	Create a service which validates proposal IDs or provides a "HZDR-ID" for non proposal projects
Expected Results (Goals):	setup DMS Guidance System (Webfrontend and API) mirror GATE database using OAuth and cURL provide validation function for user + proposal ID requests provide new "HZDR-ID" and validation for non proposal projects provide additional information for validated IDs
Owner:	Oliver Knodel
Customer:	Laser group collecting laboratory environmental sensor data (FWKT) TELBE group using the THz beam (FWKP) HZDR-wide customers
Project Page:	https://gitlab.hzdr.de/fwcc/data-management/user-project-documentation/project-id and https://gitlab.hzdr.de/fwcc/data-management/dms-guidance-system

Provide access to environmental data of ELBE laboratories

Description:	Find secure tool to get selected data from Gebäudeleittechnik (GLT) without comprising the controlling functionality.
Expected Results (Goals):	Provide parameter data which influence the laser characteristic/quality
Owner:	Stefan Müller
Customer:	Experimental groups which use laser, e.g. FWKT, FWKP
Project Page:	https://gitlab.hzdr.de/fwcc/data-management/user-project-documentation/glt-data

Test OPC-UA Client

Description:	Interact via OPC-UA with ELBE data and make it available for user in different ways.
Expected Results (Goals):	write sensor data into ELBE database via OPC-UA client access power of THz pulses with Labview using OCA-UA plugin read data with free OPC-UA client and write into an SQL and noSQL database
Owner:	Stefan Müller
Customer:	Laser group collecting laboratory environmental sensor data (FWKT) TELBE group using the THz beam (FWKP)
Project Page:	https://gitlab.hzdr.de/muelle94/opcua_test_elbe

Prepare data for upload to HEPData repository

Description:	Make data sets available in a consistent and useful way.
Expected Results (Goals):	Prepare data sets of KLOE05, KLOE08, KLOE10, KLOE12 and the updated sets of KLOE17 for upload to the HEPData repository using the hepdata_lib python library
Owner:	Stefan Müller
Customer:	http://www.strong-2020.eu/
Project Page:	https://redmine.hzdr.de/projects/fluka/repository/show/MISC/KLOE/HEPdata

Organize Documentation for flotation model experiments

Description:	Document flotation model experiments and subsequent analysis steps and results.
Expected Results (Goals):	Organize projects and document experiments in openBIS surf as platform for further analysis tools in Matlab
Owner:	Thomas Gruber
Customer:	Flotation model experiments (FWDT)
Project Page:	https://gitlab.hzdr.de/fwcc/data-management/user-project-documentation/documentation-of-flotation-model-exp.