Austrian NeuroCloud (ANC)

Optimierung der kognitiven Neurowissenschaften

Die kognitiven Neurowissenschaften in Österreich verfügen bereits über eine international konkurrenzfähige Forschungsinfrastruktur, die allein am Wissensstandort Salzburg Großgeräte im Wert von mehr als 5 Mio. Euro umfasst und die Ausgangsbasis für einen wesentlichen Beitrag zum gesamtösterreichischen Publikationsoutput bildet. Trotz dieser Erfolge wird das Potenzial der österreichischen kognitiven Neurowissenschaften bisher nicht voll ausgeschöpft.

Projektbeschreibung

Ziel der Initiative

Im Rahmen des Projektes Austrian NeuroCloud (ANC) soll die gesamtösterreichische Großgeräte-Infrastruktur im Bereich der Kognitiven Neurowissenschaften an einem zentralen Hub in Salzburg vernetzt, und eine offene Umgebung zur standardisierten Speicherung, Verwaltung und Auswertung von Forschungsdaten geschaffen werden. Ein Hauptaugenmerk liegt hierbei auf der Implementierung neuester Standards zur einheitlichen Organisation und Beschreibung von Forschungsdaten mittels der Brain Imaging Data Structure (BIDS, Gorgolewski et al., 2016). Des Weiteren werden Maßnahmen zum Teilen und nachhaltigen Nutzen von Forschungsdaten gesetzt. Im Vordergrund stehen hierbei die sogenannten FAIR Guiding Principles for Scientific Data Management and Stewardship, auch bekannt als FAIR-Prinzipien (Wilkinson et al., 2016). Diese Prinzipien beziehen sich sowohl auf die Forschungsdaten selbst, als auch auf deren dazugehörigen Metadaten, wobei letztere sowohl hinsichtlich der Auffindbarkeit von Forschungsoutputs jeglicher Art, als auch deren semantische Interoperabilität und Nachnutzbarkeit von hoher Relevanz sind. Die oben genannten Maßnahmen sollen zum einen die Effizienz, Transparenz und Reproduzierbarkeit der Kognitiven Neurowissenschaften auf nationaler Ebene steigern. Zum anderen jedoch auch deren Anbindung an europäische Initiativen wie beispielsweise die European Open Science Cloud (EOSC) ermöglichen, und damit einhergehend die internationale Sichtbarkeit des Wissensstandorts Österreichs erhöhen.

Arbeitspaket der Initiative

Datenmanagement
Datenklassifikation
Datenschutz, -sicherheit und –autonomie
Datenanalyse
ANC-Datensätze
ANC Forschungsdatenlebenszyklus

Aktueller Stand des Projekts

Zur Halbzeit des Projektes (Laufzeit: 03/2020 - 09/2024) wurde ein prototypisches System zur Speicherung und Verwaltung BIDS-formatierter kognitiv-neurowisseschaftlicher Daten errichtet, welches derzeit mittels der Migration historischer Daten evaluiert wird. Weiters wurde festgelegt, dass die experimentelle Klassifikation der Daten mittels Hierarchical Event Descriptors (HED; Robbins, Truong, Appelhoff, Delorme, & Makeig, 21) erfolgt. Die Nutzbarmachung von HED für fMRT-Daten wird derzeit in einer Kollaboration mit der Universität San Diego erarbeitet. Die kognitive Klassifikation der Daten soll mittels einer Kognitiven Ontologie erfolgen, deren theoretische Konzeptualisierung bereits abgeschlossen ist und die aktuell im Rahmen einer Kollaboration mit den Universitäten Bozen und Twente modelliert wird. Der PLUS-Standard bzgl. der DSGVO Richtlinien wurde erhoben, konnte allerdings nicht zur Klärung der rechtlichen Folgefragen beitragen, weshalb die Thematik aktuell verstärkt in Kollaboration mit unserem Partnerprojekt Digital Neuroscience Initiative (DNI) bearbeitet wird. Bezüglich der vorgesehenen standardisierten Datenanalyse werden derzeit Vorverarbeitungs- und Analyseroutinen in einer benutzerfreundlichen Umgebung implementiert und u.a. auf Basis bereits pilotierter Daten der ANC-Datasets getestet. Die Erarbeitung eines protypischen Forschungsdatenlebenszyklus erfolgt parallel zu allen bereits genannten Arbeitsschritten.

Mögliche Synergien für andere Hochschulen

Einer intelligenten Spezialisierung folgend ermöglicht das Projekt eine interdisziplinäre Kooperation zwischen den als solche identifizierten Stärkefelder der PLUS. So bedarf der Erkenntnistransfer zur Speicherung und Verwaltung von Forschungsdaten mittels digitaler Repositorien auf andere Wissenschaften eine unmittelbare Verbindung der Kognitiven Neurowissenschaften mit den Informationstechnologien. Dies wiederum eröffnet Möglichkeiten zur gemeinsamen Förderung von Innovation und dem Setzen neuer technischer Standards am Wissensstandort Salzburg. Des Weiteren ergeben sich angesichts einer rapide voranschreitenden Digitalisierung vielfältige Ansatzpunkte für Projekte zur effizienten Nutzung des Potentials von Big Data, insbesondere unter Einbindung der Computerwissenschaften. Angesichts des bis dato nur unzureichend geklärten rechtlichen Status neurokognitiver Forschungsdaten, welche sich derzeit in einem Spannungsfeld zwischen DSGVO und FOG zu befinden scheinen, ergeben sich zudem klare Synergien mit den Rechtswissenschaften. Dies ist sowohl im Hinblick auf die langfristige Speicherung und Nachnutzung von Forschungsdaten, als auch auf bestehende Bestrebungen zur Anbindung nationaler Forschungsdatenrepositorien an die European Open Science Cloud (EOSC) von immenser Relevanz. Zudem ergeben sich hinsichtlich der dringend erforderlichen kognitiven Klassifizierung der gespeicherten Daten wissenschaftstheoretische Fragen hinsichtlich Ontologie, d.h. an der Schnittstelle zwischen den Kognitiven Wissenschaften und der Analytischen Philosophie, und somit Synergien zwischen Lebens- und Gesellschaftswissenschaften.