[論文レビュー] Implementation of FAIR principles in the IPCC: The WGI AR6 Atlas repository

Maialen Iturbide, J. Rodrı́guez Fernández+23 more|arXiv (Cornell University)|Apr 29, 2022

Research Data Management Practices被引用数 10

ひとこと要約

本論文は、オープンソースのJupyterノートブック、プロバンス追跡、バージョン管理されたデータを用いて、IPCCのWGI AR6アトラスリポジトリにおけるFAIR（検索可能、アクセス可能、相互運用可能、再利用可能）原則の実装を提示する。主な貢献は、コミュニティによる監査とWebベースの実行によるカスタマイズ可能な地域気候分析を可能にする、完全に文書化され、インタラクティブで公開可能なリポジトリを提供することにある。

ABSTRACT

The Sixth Assessment Report (AR6) of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) has adopted the FAIR Guiding Principles. The Atlas chapter of Working Group I (WGI) is presented as a test case. Here, we describe the application of these principles in the Atlas, the challenges faced during its implementation, and those that remain for the future. We present the open source repository resulting from this process, which collects the code (including annotated Jupyter notebooks), data provenance, and some aggregated datasets underpinning the key figures in the Atlas chapter and its interactive companion (the Interactive Atlas), open to scrutiny by the scientific community and the general public. We describe the informal pilot review conducted on this repository to gather recommendations that led to significant improvements. Finally, a working example illustrates the use of the repository to produce customized regional information, extending the Interactive Atlas products and running the code interactively in a web browser using Jupyter notebooks. Atlas repository: doi:10.5281/zenodo.5171760.

研究の動機と目的

• IPCCの第6次評価報告書において、特にWgi AR6アトラス章においてFAIR原則を運用化すること。
• 科学的・一般の監査に耐えるように、気候モデルデータと分析コードの透明性、再利用可能性、検証可能性を確保することに向けた課題に対処すること。
• インタラクティブな探索とカスタマイズを可能にする、再現可能でオープンソースのインフラを気候データ製品用に開発すること。
• 大規模で権威ある気候評価にFAIR原則を適用する実現可能性を示すこと。

提案手法

• Zenodo上でのバージョン管理付きオープンソースリポジトリを用いたFAIR原則の実装。コード、データ、プロバンスメタデータをホスティング。
• 図や分析の主要なものを再現できるように、コメントを付加したコードを含むJupyterノートブックの使用。
• データのルート、変換、依存関係を記録するためのデータプロバンス追跡の統合。
• ブラウザ上で直接コードを実行し、カスタマイズされた地域出力を生成できる、インタラクティブなWebベース環境のデプロイ。
• コミュニティフィードバックを収集し、リポジトリの品質を向上させるために、非公式なパイロットレビュー手順の実施。
• データセットおよびソフトウェアの長期的アクセス性を確保するため、標準化されたメタデータと永続的識別子（DOI）の採用。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 FAIR原則は、IPCCの第6次評価報告書のような高リスクで大規模な科学的評価において、どのように効果的に実装可能か？
• RQ2 共同で複数機関が関与する文脈において、気候モデルデータと分析コードにFAIR原則を適用するにあたり、生じる技術的および組織的課題は何か？
• RQ3 オープンでインタラクティブで再現可能なコードリポジトリは、気候科学における透明性と信頼性をどの程度向上できるか？
• RQ4 コミュニティフィードバックをどのように体系的に科学的データリポジトリの開発に統合できるか？

主な発見

• Wgi AR6アトラスリポジトリは、DOI（10.5281/zenodo.5171760）を介して正常に公開され、すべての構成要素への恒久的かつ引用可能なアクセスが保証された。
• リポジトリにはコメント付きのJupyterノートブック、プロバンス記録、集約済みデータセットが含まれており、アトラスおよびそのインタラクティブ版の主要図を完全にサポートしている。
• 非公式なパイロットレビューにより、コード品質、ドキュメンテーション、使いやすさに顕著な改善がもたらされ、コミュニティ参加の価値が実証された。
• 動作例として、ユーザーがWebブラウザ上でコードをインタラクティブに実行することで、地域気候分析をカスタマイズ可能であり、インタラクティブアトラスの機能を拡張できることが示された。
• FAIR原則が、科学的厳密性を損なわせることなく、複雑で権威ある気候評価に実用的に適用可能であることが実証された。
• このアプローチにより、再現可能性、透明性、拡張性が実現され、将来のIPCC報告書や科学的データ出版の基準を設定するものとなった。