NFDI4CITY - Fraunhofer · 2020. 10. 2. · Vorlage Datenstrategie Rechts- & IT-Konzept für...
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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 1
Konsortium/Interdisziplinäre Arbeitsgruppe
Für die Angewandte StadtforschungJohannes Sautter, Fraunhofer IAO
9. Juli, 9.20 Uhr2. NFDI-Konferenz
NFDI4CITYSYSTEM STADT
VERWALTUNG
BAUWERKE
UMWELTMOBILITÄT
SOZIALES
POLITIK
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MENSCH
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AGENDA
Angewandte Stadtforschung
Konzeption Datenmanagement
Sektoren und Datenarten
Offen Fragen an die NFDI
Angebote an die NFDI
Fazit
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ANGEWANDTE STADTFORSCHUNG
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Forschungsgebiet der Angewandten Stadtforschung
Open Data auch Thema für den öffentlichen Sektor1
Stadt als ganzheitliches System
Sektoren der Disziplin beeinflussen sich gegenseitig
Scientific Community2
Tradierter Wissenskorpus
Gemeinsamer Forschungsgegenstand
Bandbreite an Methoden und Publikationsorganen 3
Nutzung von Grundlagenforschung – Prinzip der angewandten Forschung
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VERWALTUNG
BAUWERKE
UMWELTMOBILITÄT
SOZIALES
POLITIK
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IND
US
TRIE
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1) European Comission (2003). Directive 2003/98/ec of the european parliament and of the council of 17 november2003 on the re-use of public sector information. https://eur-lex.europa.eu/legalcontent/en/TXT/?uri=CELEX:32003L00982) https://cupum2019.aconf.org/ 3) https://conference.corp.at/
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Partner
FoKUS – Kompetenzzentrum für Forschungsdaten
Konzeptpartner Sektorpartner
Verwaltung
Umwelt
Soziales
Mobilität
Bauwerke
ZIRIUS – Zentrum für Interdisziplinäre Risiko- und Innovationsforschung
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KONZEPTION DATENMANAGEMENT
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Design-Optimierungsproblem der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI)
Probleme ohne die NFDI:
Projekt-Stakeholder-Interessen werden gewahrt
Gesamtinteresse der Organisation/der Gesellschaft/der Forschung wird nicht gewahrt
Interesse von Meta-/Angewandten Disziplinen nicht gewahrt
Kosten
Informationsqualität
Gesamt-kosten
Kosten schlechter Informationsqualität
Kosten des Informations-
qualitäts-managements
Eppler, Martin J.; Helfert, Markus (2004): A Framework for the Classification of Data Quality Costs and an Analysis of Their Progression. 9th International Conference on Information Quality. Cambridge, MA: Massachusetts Institute of Technology.
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NFDI4City als Interdisziplinäre Initiative auf Basis von Disziplin-Konsortien Geringer Forschungsdatenmanagement (FDM)-Aufwand bei Forschenden durch Standards und Data Governance
Vision
Dienstleistungen bei Forschungs-organisationen
Spezialisierte Datenkuration nach Regelwerken der NFDI-Konsortien
NFDI-Konsortien einigen sich auf Regeln und bieten Services
NFDI4CITY
Forschungsorganisation(Universität, Institut etc.)
Fachdisziplin/Fachgesellschaft [NFDI4X]
Forschende/r
Forschungsprojekt
Evtl. teils eigener Sektor
Datenmanagement-Aufwand Ist Datenmanagement-Aufwand Soll
Angewandte Disziplin (bspw. NFDI4City)
Entlastung der Projektleitenden und Forschenden
Dienstleistungen, Data Governance und Koordination
Dienstleistungen
Sektoren mit Standards von anderen Konsortien
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Ziele Datenmanagement und geplante Services
Forschungsdaten-Governance Strategie bei Forschungsorganisations-/Institutsleitungen (»mehr als Policy«: Roadmap, Sektoren & Domänen, Bezug NFDI, Data Ownership)
Homogene Datenbestände innerhalb der Sektoren
Sektorübergreifende Standards zu Metadaten, Dateien und Prozessen
Abstimmung der Sektor-Standards mit betreffenden, disziplinspezifischen Fachcommunities und NFDI-Konsortien
Niederschwellige ergonomische Angebote und Arbeitshilfen für Forschende auf Basis von Data Governance und technischen Lösungen
Steigerung der Interaktion zwischen Wissenschaft und Gesellschaft (Citizen Science)
Anbindung von Praxisorganisationen/Auftraggebern: Städte, Unternehmen, etc.
NFDI4CITY
Services innerhalb von NFDI4City:
Zielgruppe Fachexperten:
Template & Leitfaden für neue Domänen
Usability-Experten-Inspektionen und -Tests von FDM-Services
Leitfaden Ordnerstruktur
Zielgruppe Organisationen:
Vorlage Datenstrategie
Rechts- & IT-Konzept für Institute/Organisatioen die Kurationinterner Daten
Zielgruppe Forschende/DatenkuratorInnen:
Metadaten-Excelsheet
Leitfaden Datenkuration & Ordnerstruktur
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NASensor-
Mobilitäts-geodaten
Rollen und Konzepte NFDI4City
NFDI4CITY
Verwaltung
SYSTEM STADT
BAUWERKE
UMWELTMOBILITÄT
SOZIALES
POLITIK
IND
US
TR
IE
Soziales Umwelt MobilitätBauwerke
Qualit.Leitfaden-gespräche
Quant. (Online-) Befrag-ungen
Bauwerks-geodaten
Sektor
Domäne
NA NA NA NA…
NA NA NA NA…
NA NA NA NA…
NA NA NA NA…
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NA NA NA NA
Data Curators/Fachinformations-mangerInnen
Data Steward
Forschende mit Domänenexpertise
Data Owner(Führungskraft)
NA
Verteilung der Domänen und deren Rollen auf die Forschungs-
organisationen
(Data Responsibles für alle Domänen pro Forschungsorganisation)
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Sektorübergreifende Datenstruktur – Vision der Semantischen Interoperabilität
Bibliographische Metadaten (Fraunhofer FORDATIS (dspace) + HEFE-Erweiterung, DaRUS + EngMeta der Uni Stuttgart (dataverse), Standards DataCity/DublinCore)
Dateien (proprietäre Formate + Langzeitformate )
Arbeitshilfen und Regelwerke:
Generell: Metadaten, Klassen von Dateien, Prozess
Domänenspezifisch: von der Forschungs-methodik/Datenart abhängige Datenstrukturen (bspw. Dateien pro Phase des Forschungsprozesses)
FDM auch für (»heiße & kalte«) interne DatenStandardbasiertes Zugriffskonzept, Standardvorgehen für Transfer von Dateien zwischen Sensibilitätsstufen:
Offen
Unsensibel
Sensibel
Hochsensibel
Fraunhofer Datenraum
ÖffentlichBspw. Mapping zur exist. Informations-Klassifikation des Fraunhofer IAO
Intern
Verschlusssache
Offene Frage: Trennung von Ort/Institution der Datenhaltung und Regeln für die Datenstruktur pro Domäne/Sektor? (technisch möglich?)(Datenhoheit ist wichtig für die Forschungsorganisationen)
BibliographischeMetadaten
Dateien, Arten:− Rohdaten− Bereinigte Daten− Aggregierte Daten − Inhaltsbeschreibende Metadaten
Datensatz
…
…
…
… Vereinigungsmenge aller Forschungsdaten (Möglichkeit zur intelligenten Analyse im »System Stadt«)
Fraunhofer FORDATIS
Universität Stuttgart
ifeu … …
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Definition von Datenproduktenals Zwischenergebnisse eines digitalen »Forschungsprozesses der Zukunft«1
(Ausschnitt eines Prozessentwurfes in BPMN2)
Erfassung der genehmigten Projektanträge/Angebote
Interne Plattform für alle mit geplanten Datenerhebungsaktivitäten
Aspekt des Wissensmanagements
Prüfung von »heißen Forschungsdaten« (Metadaten und Dateien) durch DatenkuratorInnen (FIMs3) & Regelwerke mit 5 Qualitätsstufen:
1. Planung
2. Forschungsdesign
3. Datenerhebung
4. Archivierung
5. Veröffentlichung
Vorarbeiten
Kurationsworkflow DaRUS
Kurationsworkflow FORDATIS
BMBF-Projekt HEFE
Forschungs-design
2Business Process Modeling Notation 3FachinformationsmanagerInnen
+ Kollaboratio
n mit Datenkurato
-rinnen
Forschungsprozess
der Zukunft
Projekt-antrag
Suche
DaRUS Kurationsworkflow
1 Data Governance für Forschungsdaten der angewandten Stadtforschung, Vortrag gehalten auf dem DINI/nestor-Workshop "Strukturen entwickeln: Organisation und Governance für lokale FDM-Services"; Universität Siegen, 04. April 2019 http://publica.fraunhofer.de/documents/N-552105.html
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Heterogene Forschungsdaten im Stadtkontext: Governance für Analyse- Planungs- und Echtzeitdaten – HEFE
VORARBEIT: DATA GOVERNANCE FÜR FORSCHUNGSDATENMethoden- und Datenstandards im Forschungsprozess für Forschungsorganisationen
BMBF-Projekt HEFE01.05.2017 – 31.05.2019Fraunhofer IAO, IRB
s.fhg.de/datenexzellenz-forschunghttps://irb.fraunhofer.de/de/research-services/projekt-hefe.html
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Data Governancefür ForschungsdatenÜberblick Datenexzellenzorganisation
Vision: Voll ausgebaute Data GovernanceFunktion
innerhalb von Forschungsorganisation (DatenkuratorInnenbspw. bei Bibliotheken)
In der Disziplin
14 Bausteine in 4 Gestaltungsbereichen
Sautter, J., Wuchner, A., Anniés; Jeannette: Unveröffentlichtes Manuskript „Data Governance für Forschungsdaten“, Fraunhofer IAO, IRB 2020sowie J. Sautter, S. Riess, L. Loch, D. Kopperger, R. Litauer, M. Stanisic-Petrovic, C. Schelling:
Unveröffentlichtes Manuskript Data Governance (2020). KPMG; Fraunhofer IAO..
Strategie
Systeme
Lebenszyklusprozesse
Data Governance
Data Management
Data Governance Strategie
Aufbau-organisa-
tion
Anwendungssysteme
Systemarchitektur
Datenlogistik
§ Regelwerk und Glossar
Prozess- und Datenqualitäts-Monitoring
Führungssystem
Prozess- und Datenqualitätskennzahlen
Prozess SystemGestaltungsbereich
Org
anis
atio
n
Datenmodell
lokal
global
IT-Rollen
Anforderungsmanagement
global
lokal
§ Compliance & Zugriff
Systeme externerVertragspartner
Anforderungsmanagement
Anforderungsmanagement
extern
Modell
Bausteine
Schnittstellen zu anderen Funktionen (IT, Compliance)
Forschungspolitischer Rahmen
Compliance
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Domäne 1 Domäne 2 Domäne 3 Domäne 4
Strategie
DataGovernance
DataManagement
Aufbauorganisation – Pilot-Projektorganisation an IAO/IAT
Fraunhofer IAO
Steuerungsgruppe/HEFE-Beirat
HEFE-Projektleiter+X
HEFE-Team+X
Domänen-Verantwortliche/Data Stewards
Bibliotheksmitarbeitende/DatenkuratorInnen
WissenschaftlerInnen(mit Domänen-Expertise)
Geschäfts-modelleCompliance
CDO/Forschungsbereichsleiter
HEFE Data GovernanceTeam
+ Chief Data
Officer, Data
Ownership
+zentrales Team,
Domänen-Verantw.
Daten-kurator-
Innen
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Konzeptpartner: Fraunhofer Competence Center Research Services & Open Science
Services und Infrastruktur für alle Institute der Fraunhofer-Gesellschaft, angesiedelt am Fraunhofer IRB, Stuttgart
Wissenschaftsservices und Infrastrukturanbieter für 74 Fraunhofer-Institute und die Fraunhofer-Zentrale
Zentraler Publikationssupport: [email protected]
Fraunhofer-ForschungsdatenrepositoryFordatis inkl. dezentralem Datenkurationsworkflow
Fraunhofer-PublikationsrepositoriesPublica, ePrints
Fraunhofer-FIS Wissenschaftsindikatoren (intern)
Open-Science-Förderung und wissenschaftspolitische Begleitung
Ulrike KüstersLeitung
Andrea WuchnerForschungsdatenmanagement
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Konzeptpartner: Fraunhofer IAO/IAT der Universität Stuttgart
Johannes Sautter
Ekaterina Dobrokhotova
Steffen BraunLeitung
Stadtsystemgestaltung
Willi WendtLeitungUrban Data & Resilience
s.fhg.de/forum-urbane-daten2020
s.fhg.de/datenexzellenz-forschung
s.fhg.de/mdm2015
Angewandte Stadtforschung und Data GovernanceAnalyse im »System Stadt«
Datenexzellenz durch Data Governance
Kommunale Datenmanagement- und Digitalstrategien
7.–8.10.2020
www.morgenstadt.de
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Konzeptpartner: FoKUS – Kompetenzzentrum für Forschungsdatenmanagement (FDM) der Universität Stuttgart
Beratung, Services und Infrastruktur für Forschungsdatenmanagement: FoKUS
Metadaten als Schwerpunkt
Automatisierung ihrer Erhebung
Umgang mit Forschungssoftware (vor allem in der Zukunft)
Beschreiben, Teilen und Veröffentlichen von Forschungsdaten und Forschungssoftware: Datenrepositorium DaRUShttps://darus.uni-stuttgart.de
Beschreibung von Forschungsgegenstand und Forschungsprozess mit strukturierten Metadaten: Metadatenschema EngMeta
https://www.izus.uni-stuttgart.de/fokus
Dr. Dorothea IglezakisFoKUS-Sprecherin
FoKUS – Kompetenzzentrum für Forschungsdaten
Metadatenschema EngMeta (bisher für Ingenieurswissenschaften)
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Konzeptpartner: Fraunhofer FIT
Data Science & Künstliche IntelligenzZiel: Daten und Wissen ■ systematisch ■ flexibel ■ effektiv ■ effizientZiel: Daten und Wissen ■ verarbeiten ■ integrieren ■ organisieren ■ analysierenUmfassende Kompetenzen für FAIRes Forschungsdatenmanagement
Daten-Management
SemantischeTechnologien
Anforderungen
Intelligente Daten-Analyse
Process Mining
Prof. Dr. Christoph Quix
Dr. Christoph Lange
Prof. Dr. Wil van der Aalst
Prof. Dr. Christian Beecks
FAIRe Daten und Verteilte Analyse
Dr. Oya Beyan
Dr. Benjamin Heitmann
Datenschutz und -souveränität
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SEKTOREN UND DATENARTEN
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Sektor VerwaltungOffene Behördendaten
Schnittstelle zu mehreren Konsortien
Strategisches Datenmanagement und Datenplattformen
Dr. Sonja SchimmlerLeiterin der Forschungsgruppe “Digitalisierung der
Wissenschaft”, Fraunhofer FOKUS & Weizenbaum-Institut für die vernetzte Gesellschaft
europeandataportal.eu
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Sektor Mobilität»ganzheitliche Verkehrs- und Mobilitätskonzepte« sowie »integrierte Energiekonzepte«
Schnittstelle zu NFDI4Mobiltech
BMBF-Projekt HEFE2017–2019Fraunhofer IAO, IRB
Leitfaden für Sensor-Mobilitätsgeodaten mit Zeitbezug
Marco Raul Soares AmorimDomänenleiter/Data Steward
Sensor-Mobilitätsgeodaten
Nora FanderlTeamleiterin
Mobility Ecosystems
Electrodermalactivity
Accelerometer
Heart rate
Temperature
Battery
Blood Volume Pulse
CAN-Bus-Parameter
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Sektor BauwerkeVisualisierung und Parallel sowie Nachnutzung | Nachweisdatenbanken der Bauforschung
Building Information Management (BIM)Das Gebäude im Kontext der Digitalisierung unserer gebauten Umwelt
Gebaute Umgebung Lebenszyklusdenken Werkzeuge & Prozesse
BIM
3D-Stadt
IOT - AAL
Industrie 4.0CAFM
GIS
BIM
Schnittstelle zu NFDI4Ing
BMBF-Projekt HEFE01.05.2017 – 31.05.2019Fraunhofer IAO, IRB
Leitfaden zur Akquisition, Verwendung und Ablagevon Bauwerksdaten
Günter WenzelTeamleiter Building Culture Innovation &
Domänenleiter/Data Steward Bauwerksdaten
Nachweisdatenbank in Kooperation mit dem
Klaus ProbstTeamleiter Bauforschung
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Sektor UmweltAnalyse städtischer Umweltwirkungen des Verkehrs
Schnittstelle zu NFDI4Earth
Datenerhebungen als Datengrundlage für Politik und Entscheidungsträger
Treibhausgasemissionen
Luftqualität (NO2, Feinstaub, ..)
Verkehrsmengen und -zusammensetzung in Städten
Umweltmessdaten und Belastungsmodellen (Luft, Lärm), insb. für die kleinräumige Umweltbelastung
Daten zur Beanspruchung und Versiegelung von Flächen und daraus folgenden Umweltbelastungen (z.B. Stadtklima, Regenwasserabfluss)
Udo LambrechtFachbereichsleiter Mobilität
Quelle: ifeu.de
Frank DünnebeilThemenfeldleiter Klimaschutz und
Luftreinhaltung
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Sektor Soziales
Qualitative,empirischeMethoden
Quantitative,empirischeMethoden
BMBF-Projekt HEFE2017–2019Fraunhofer IAO, IRB
Schnittstelle zu KonsortSWD
ZIRIUS – Zentrum für Interdisziplinäre Risiko- und Innovationsforschung
Empirische Forschung im Spannungsfeld zwischen wissenschaftlich-technischen Innovationspotenzialen und der Notwendigkeit ihrer verantwortlichen Gestaltung
gesellschaftliche Natur- und Technikverhältnisse
Hintergründe und Routinen der Verkehrsmittelwahl
die Wahrnehmung des Feinstaubrisikos
die Nutzung von Grünräumen
Prof. Cordula KroppDirektorin des Zentrums
für interdisziplinäre Risiko- und
Innovationsforschung der Universität Stuttgart
(ZIRIUS)
Rudolf FischerDomänenleiter/Data Steward Qualit. Leitfadengespräche
Alexander Schletz
Christian Piele
Domänenleiter/Data Steward Quant (Online-) befragungen
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OFFENE FRAGEN AN DIE NFDI
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Offene Fragen an die NFDI – Vernetzungswunsch NFDI4City
Stadtforschung ist interdisziplinäres Forschungsfeld
Inwiefern kann sich das vorgeschlagene Konsortium für die Stadtforschung mit anderen Konsortien vernetzen?
In welchem Rahmen kann die systemische Gesamtperspektive der Stadtforschung betrachtet werden? (Konsortium vs. Interkonsort. Arbeitsgruppe)
Welche Möglichkeit(en) gibt es, um Querschnittsthemen zu positionieren?
Analytische Systemische Perspektive
Sektorübergreifende Standards für Forschungsprozess, Metadaten und Dateien
Vernetzung Konzeptebene: NFDI4Data Science NFDIxCS Direktorat
VernetzungSektorspezifisch(kursiv: 2020 gefördert):
BERD@NFDI + X NFDI4Mobiltech NFDI4Ing NFDI4Earth KonsortSWD
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ANGEBOTE AN DIE NFDI
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Angebote an die NFDI
Durch folgende Angebote kann ein Beitrag zur gesamten NFDI geleistet werden: Angewandte Stadtforschung als kultureller Vorreiter in Sachen Offenheit Standardisierung und Datenkuration im Forschungsprozess Data Governance, Prinzip des Lösens »so generell wie möglich« Usability-Tests von FDM-Services Konzeption Workflow-Metadaten-System entlang des
»Forschungsprozesses der Zukunft« Schulungen zu Organisationsstrukturen und Rollen sowie Arbeitshilfen
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FAZIT
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Fazit – NFDI4City ist eine Vernetzungsinitiative der für die Stadtforschung relevanten Disziplinen.
Aus Sicht der Forschenden muss FDM nützlich und einfach sein.
Aus Sicht der Angewandten (Stadt-) Forschung müssen Forschungsdaten diszi-plinübergreifend vernetzt FAIR1 vorliegen für komplexe Metaanalysen im »System Stadt«.
Datenqualität muss an der Quelle durch frühes Review sichergestellt werden.
NFDI4City adressiert dies durch:
Data Governance, Domänen, Arbeitshilfen, Usability-Tests
Text-Mining von Metadaten aus Angeboten/Anträgen
Semantische Interoper-abilität, Moderation, Design-Prinzip »so generell wie möglich lösen«
Fünf Phasen-Datenkurationim digitalen »Forschungs-prozess der Zukunft«
1 Findable Accessible Interoperable Reusable
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Seite 32 von 36 NFDI4CITY© Tartila AdobeStock
VIELEN DANK! – FRAGEN?
NFDI4CITY
FoKUS –Kompetenzzentrum für Forschungsdaten
ZIRIUS – Zentrum für Interdisziplinäre Risiko- und Innovationsforschung
SYSTEM
STADT
VERWALTUNG
GEBÄUDE
UMWEL
SOZIALES
MENSCH
s.fhg.de/nfdi4city
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BACKUP
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Glossar
DateienDie eigentlichen Daten werden in der Regel als Dateien verarbeitet und abgelegt. Einem Datensatz sind eine oder mehrere Dateien zugeordnet. Diese können nach folgenden Datenarten klassifiziert werden: Rohdaten Bereinigte Daten Aggregierte Daten (z.B. Variablenreport) Inhaltsbeschreibende Metadaten
(z.B. Interviewleitfaden, Anschreiben, Codebuch)
Außerdem haben Sie einen bestimmten Dateityp (bspw. CSV, PDF oder RTF).
DatensatzEin Datensatz ist eine Gruppe von inhaltlich zusammenhängenden Datenfeldern (bib. Metadaten) und Dateien, die im Rahmen eines Forschungsvorgehens entstanden sind. Im Rahmen eines Arbeitspaketes eines Forschungsprojektes können bspw. ein oder zwei Datensätze entstehen (bspw. Befragung IAO/IAT-Mitarbeiter zu Anforderungen an Forschungsdatenmanagement: Je ein Datensatz zu den Zielgruppen wiss. Mitarbeiter und Dienstleistungsteams).
intern
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Glossar
DomäneLogische Gruppierung bestimmter Forschungsdaten, die mit einer bestimmten Methode erhoben wurden (z.B. Fragebögen) oder in einem bestimmten Datenformat gespeichert sind (bspw. Sensor-Geodaten mit Zeitbezug).
Metadaten Daten, die Informationen über andere Daten enthalten. Folgende Arten von Metadaten unterscheiden wir in HEFE:
Bibliographische Metadaten: Daten zum Zweck der Identifikation (bspw. Titel, Abstract/Zusammenfassung, Autor und Schlagwörter) sowie Methodische Texte, die auf Ebene des Datensatzes festgehalten werden. Informationen zu Entstehung, Erhebungszeitraum und Beschaffenheit der Daten.
Inhaltsbeschreibende Metadaten: Merkmale, Struktur und Versionierungstrukturierter Daten (bspw. Spalten einer Tabelle), die auf Ebene der Dateien entweder beschrieben werden (bspw. Dateityp, Rohdatum vs. Aufbereitete Daten) oder in Dateien enthalten sind.
intern
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Metadaten
Volldaten
Rohdaten pro Sample
Sampling (Wenn Anzahl Samples >1)
Aggr. Ergebnisse
Methodische Instrumente
Hochsensibel
• Nr. vorhanden?• Keine Klarnamen
• Sample-Eigenschaften zur Nr.
• Ergebnisse von Auswertungen
Auswertung pro Sample • Nr. vorhanden?• Keine Klarnamen
Sensibel Unsensibel Offen
Vorgabe der übergreifenden Data Governance: Merkblatt FAIRe Daten & Checkliste DatenkurationKuration durch die Bibliothek | Datenablage Wissenschaftler | Basis für Domänen-Checklisten
• „Werkzeuge“ der empirischen Forschung
Siehe auch: http://publikationssupport.fraunhofer.de/index.php/Vorlagen_f%C3%BCr_alle_Dom%C3%A4nen (Fraunhofer-Intern)
Merkblatt FAIRe Daten
Sensibilitäts-stufen &
Transitions-prozesse
ChecklisteDatenkuratio
n