[论文解读] Aztec: A Platform to Render Biomedical Software Findable, Accessible, Interoperable, and Reusable

Wei Wang, Brian Bleakley+10 more|Deep Blue (University of Michigan)|Jun 19, 2017

Scientific Computing and Data Management参考文献 7被引用 3

一句话总结

Aztec 是一个软件平台，旨在为生物医学软件实施 FAIR（可查找、可访问、可互操作、可重用）原则，实现对多样化工具和数据格式的集中化、可持续管理。通过整合元数据增强、标准化 API 和版本控制，Aztec 提升了精准医学和系统生物学研究中软件的可发现性和可重用性。

ABSTRACT

Precision medicine and health requires the characterization and phenotyping of biological systems and patient datasets using a variety of data formats. This scenario mandates the centralization of various tools and resources in a unified platform to render them Findable, Accessible, Interoperable, and Reusable (FAIR Principles). Leveraging these principles, Aztec provides the scientific community with a new platform that promotes a long-term, sustainable ecosystem of biomedical research software. Aztec is available at https://aztec.bio and its source code is hosted at https://github.com/BD2K-Aztec.

研究动机与目标

• 解决日益严重的生物医学软件工具碎片化问题，这些工具缺乏标准化和可发现性。
• 通过促进遵循 FAIR 原则，实现生物医学软件生态系统的长期可持续性。
• 将多样化的软件工具和数据格式集中到一个统一、可互操作的平台中，用于精准医学应用。
• 在系统生物学和表型分析中，促进异构数据格式和计算工作流之间的互操作性。
• 通过确保软件具备版本控制、良好文档化和机器可读性，支持可重现的研究。

提出的方法

• 实施基于元数据的索引系统，使用标准化的 FAIR 兼容描述符来增强软件的可发现性。
• 集成应用程序编程接口（API），以实现软件工具之间的程序化访问和互操作性。
• 使用版本控制系统（例如 Git）来追踪变更，确保软件发布版本的可重现性。
• 通过抽象层和格式无关的处理管道，支持生物医学研究中常见的多种数据格式。
• 在持久的 URL 上公开托管平台和源代码，以确保长期可访问性并促进社区贡献。
• 在软件层面应用 FAIR 原则，通过在每个软件包中嵌入持久标识符（PIDs）和机器可读元数据。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在集中化平台中系统性地使生物医学软件工具可查找和可访问？
• RQ2 哪些架构模式能够实现在具有异构数据格式的多样化生物医学软件之间的互操作性？
• RQ3 FAIR 原则在真实世界的生物医学软件生态系统中能在多大程度上被实际应用？
• RQ4 通过标准化元数据和版本控制，如何增强软件的可重用性和可持续性？
• RQ5 支持生物医学软件长期、社区驱动维护的技术组件有哪些？

主要发现

• Aztec 通过在软件包中嵌入持久标识符和机器可读元数据，成功实现了生物医学软件的 FAIR 原则。
• 该平台通过标准化 API 和元数据索引，实现了对多样化生物医学工具的集中发现和访问。
• 通过抽象数据格式，实现了跨异构软件组件的无缝集成，从而达成互操作性。
• 版本控制和公开的源代码托管确保了软件制品的可重现性和长期可持续性。
• 该平台证明了将分散的生物医学软件工具统一为单一、符合 FAIR 原则的生态系统的可行性。
• 该系统可通过稳定 URL 公开获取，且源代码为开源，支持社区采纳和扩展。