Umgang mit Forschungssoftware

Die Fähigkeit zur rechnergestützten Erhebung und Auswertung von Daten mit selbst geschriebener Software wird heute in vielen wissenschaftlichen Disziplinen vorausgesetzt und ist gängige Praxis. Für die Entwicklung von Forschungssoftware, des sogenannten Research Software Engineerings, gibt es allerdings meist keine "handwerkliche Ausbildung", wie man die Entwicklung von Forschungssoftware von Grund auf mit den dafür geeigneten Werkzeugen bestmöglich umsetzt. Halbjährlich stattfindende Software Carpentry Workshops vermitteln daher grundlegenden Handwerkszeug in der Softwareentwicklung an Nachwuchswissenschaftler:innen aller Fakultäten. Die Carpentries sind eine Community-Initiative, die genau dieses notwendige Handwerkszeug zur Programmierung im Forschungsalltag vermitteln. Der Fokus bei den sogenannten Software Carpentry Workshops liegt dabei auf der Vermittlung wie Forschungsabläufe reproduzierbar dokumentiert werden sollten. Konkret werden der Umgang mit der Unix-Shell, die Versionskontrolle mit Git und die Grundlagen der Programmierung und das Erstellen von Diagrammen in Python vermittelt. Von den Carpentries wird dafür pädagogisch optimiertes und von einer großen Community gepflegtes Lernmaterial zur Verfügung gestellt. Die Leitung eines Carpentries-Workshops muss immer von einem zertifizierten Carpentries-Instruktor begleitet werden. Das Team aus zertifizierten Carpentries-Instruktoren und Helfern an der Universität Stuttgart setzt sich aus Mitarbeitern der beiden Exzellenzcluster IntCDC und SimTech, des Kompetenzzentrums für Forschungsdaten (FoKUS) und Mitarbeitern der Technischen Informations- und Kommunikationsdienste (TIK) zusammen. Aktuell werden Software Carpentry Workshops allen Studierenden und Doktoranden der Universität Stuttgart halbjährlich als Präsenzveranstaltung angeboten.

Darauf aufbauend vermittelt ein jährlich stattfindender RSE Workshop fortgeschrittene Themen wie Git workflows, Containerisierung mit Docker, Testen und Continuous Integration, Building and Packaging und Software Design Principles. Fertigkeiten in diesen Bereichen sind unabdingbar, um in kollaborativen Umgebungen qualitätsgesicherte Software zu entwickeln und daher sehr nützlich in der heutigen Forschungslandschaft. Die Themen des viertägigen Workshops setzten sich aus den Inhalten der Vorlesungen Simulation Software Engineering und Sustainable Development of Simulation Software zusammen.

Im Rahmen einer virtuellen Veranstaltungsreihe der TU9-Bibliotheken bietet die Uni Stuttgart ein Webinar zum Thema FAIR Software

Die Reproduzierbarkeit von Forschungsergebnissen scheitert oftmals an der fehlenden Verfügbarkeit von Daten und auch von Code. Forschende der Universität Stuttgart können daher ihre Software genauso wie ihre Daten zitierbar und dokumentiert über das Datenrepositorium DaRUS der Öffentlichkeit zur Verfügung stellen. Ein eigener Metadatenblock für Forschungssoftware, basierend auf dem Standard CodeMeta und eingebracht in die Dataverse-Community, dient der spezifischen Beschreibung der Software.   

Doch selbst, wenn der Source Code von Software und Skripten öffentlich zur Verfügung steht, stellt die Installation und Nutzung viele Forscherinnen und Forscher vor unüberwindliche Hindernisse. In verschiedenen Projekten arbeiten Forscher:innen und Infrastrukturvertreter der Universität Stuttgart gemeinsam daran, dieser Hürden zu überwinden und die Nutzung zu erleichtern.

Ein Jupyter Hub bietet eine Rechenumgebung und ermöglicht die interaktive Nutzung von dokumentierten Skripten in Forschung und Lehre. Durch die Anbindung an das Virtuelle Programmierlabor VipLab kann Forschungssoftware auf DaRUS auf parametrisierbare Art und  Weise ausführbar zur Verfügung gestellt werden. Eine Integration mit OpenTOSCA ermöglicht die Modelleriung und automatische Bereitstellung von Software mit all ihren Abhängigkeiten in Cloud-Umgebungen. 

Die auf universitätseigenen Servern gehostete GitHub Enterprise-Instanz erlaubt die uni-interne kollaborative Arbeit an versionskontrollierten Inhalten, die datenschutzkonform verwaltet werden.