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

11 janvier 2023 - Dernière mise à jour le 11 janvier 2023 à 14h01 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 la nécessité d'une nouvelle approche de la gestion des données après avoir rencontré des problèmes dans leur propre institut.

À l'institut CeMOS, environ 80 scientifiques interdisciplinaires utilisent une grande variété de matériels et de logiciels pour collecter et traiter des données dans le cadre de leurs travaux en biotechnologie et dans d'autres domaines. Selon le document, l’étendue des technologies « pose un défi important pour parvenir à une intégration globale des données ».

Les chercheurs développent tous deux des équipements expérimentaux, notamment des scanners infrarouge moyen 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 de données trouvables, accessibles, interopérables et réutilisables (FAIR) 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 de processus physiques réels. Dans le contexte de la gestion des données de recherche, les chercheurs considèrent 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 constituent « 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 une recherche plus durable", ont écrit les chercheurs. « Même la réutilisation des connaissances expérimentales peut éliminer le besoin de reproduire des configurations expérimentales difficiles et consommatrices d’énergie si des données toujours examinées et bien étiquetées sont disponibles. »

Cependant, comme le notent les chercheurs dans leur article, de grands volumes de données doivent être collectés pour exploiter pleinement le système de gestion des données, limitant ainsi 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 installations expérimentales » pour adopter cette 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 utilisant des jumeaux numériques intelligents »​Auteurs : Joel Lehmann, et al.

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