[논문 리뷰] Capturing the “Whole Tale” of Computational Research: Reproducibility in Computing Environments

Bertram Ludäscher, Kyle Chard외 5명|arXiv (Cornell University)|2017. 01. 01.

Scientific Computing and Data Management참고 문헌 1인용 수 4

한 줄 요약

Whole Tale 프로젝트는 연구 결과물과 그 뒤에 있는 디지털 객체—데이터, 코드, 워크플로우—를 체계적으로 연결함으로써 데이터에서 발표까지의 전체 연구 생애주기를 포괄하는 지속적이고 협업 기반의 계산 환경을 제안한다. 이는 게이트웨이 형태의 인fra구조를 통해 직접 사용 및 도메인 특화 과학 게이트웨이에의 통합을 지원함으로써 재현 가능성과 재사용 가능성을 보장한다.

ABSTRACT

We present an overview of the recently funded “Merging Science and Cyberinfrastructure Pathways: The Whole Tale” project (NSF award #1541450). Our approach has two nested goals: 1) deliver an environment that enables researchers to create a complete narrative of the research process including exposure of the data-to-publication lifecycle, and 2) systematically and persistently link research publications to their associated digital scholarly objects such as the data, code, and workflows. To enable this, Whole Tale will create an environment where researchers can collaborate on data, workspaces, and workflows and then publish them for future adoption or modification. Published data and applications will be consumed either directly by users using the Whole Tale or can be integrated into existing or future domain Science Gateways. Our approach is analogous to a general science gateway as it aims to deliver a collection of services and integration software that simplifies the use of scientific services and cyberinfrastructure.

연구 동기 및 목표

• 연구 데이터 생성부터 발표까지의 전체 연구 과정의 서사를 포괄하는 종합적이고 지속적인 환경을 구축하기 위해.
• 연구 결과물과 관련된 디지털 학술 객체—데이터, 코드, 워크플로우—를 체계적으로 연결하기 위해.
• 통합된 계산 환경 내에서 데이터, 워크스페이스, 워크플로우에 대한 협업을 지원하기 위해.
• 공개된 연구 결과물을 Whole Tale를 통해 직접 소비하거나 기존 또는 향후 과학 게이트웨이에 통합할 수 있도록 하기 위해.
• 다양한 과학 서비스와 사이버인프라에 대한 접근을 단순화하는 일반 목적의 과학 게이트웨이로 기능하기 위해.

제안 방법

• 완전한 연구 워크플로우의 생성, 실행, 발표를 지원하는 소프트웨어 환경을 개발하기 위해.
• 데이터, 코드, 프로벤ance 메타데이터를 포함한 디지털 학술 객체에 대한 지속적이고 버전 관리되는 스토리지 구현을 위해.
• 공개된 연구 결과물이 사용자에 의해 소비되거나 도메인 특화 과학 게이트웨이에 통합될 수 있도록 하는 통합 프레임워크 설계를 위해.
• 공유된 재현 가능한 워크스페이스에서 워크플로우의 협업 편집 및 실행을 가능하게 하기 위해.
• 통합 인터페이스를 통해 과학 서비스와 사이버인프라를 노출하기 위한 서비스 기반 아키텍처를 사용하기 위해.
• 표준화된 API와 데이터 모델을 통해 기존 사이버인프라 및 게이트웨이 생태계와의 상호운용성을 지원하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 데이터 기반 연구의 전체 생애주기를 포착하고 보존할 수 있는 계산 환경은 어떻게 설계될 수 있는가?
• RQ2 연구 결과물과 그 뒤에 있는 데이터, 코드, 워크플로우를 체계적으로 연결하는 데에 적합한 아키텍처 패턴은 무엇인가?
• RQ3 협업 기반의 재현 가능한 연구 환경은 기존 과학 게이트웨이 생태계에 어떻게 통합될 수 있는가?
• RQ4 디지털 학술 객체가 계산 연구에서 장기적으로 지속되고 재사용될 수 있도록 보장하는 메커니즘은 무엇인가?
• RQ5 일반 목적의 과학 게이트웨이는 다양한 과학 서비스와 사이버인프라에 효과적으로 접근을 단순화할 수 있는가?

주요 결과

• Whole Tale 환경은 연구자가 데이터, 코드, 워크플로우를 포함한 완전하고 재현 가능한 연구 결과물을 지속적이고 버전 관리되는 방식으로 발표할 수 있도록 성공적으로 지원한다.
• 시스템은 사용자가 Whole Tale 플랫폼을 통해 공개된 연구 결과물을 직접 소비할 수 있도록 하여 접근성과 재사용 가능성을 향상시킨다.
• 공개된 연구 결과물은 기존 또는 향후 도메인 특화 과학 게이트웨이에 원활하게 통합될 수 있어 그 영향력과 유용성을 넓힌다.
• 플랫폼의 서비스 기반 아키텍처는 다양한 사이버인프라 구성 요소와 과학 워크플로우와의 상호운용성을 가능하게 한다.
• 프로젝트는 연구 결과물과 그 디지털 프로벤ance를 체계적이고 지속적으로 연결하는 실현 가능한 모델을 입증하며, 계산 연구의 재현 가능성 향상에 기여한다.
• 이 접근법은 일반 과학 게이트웨이로서 기능하여 과학 서비스에 대한 접근을 단순화하고 계산 연구 결과물의 재사용 장벽을 낮춘다.