LiveData: Ein neuer Ansatz für Datenaustausch
LiveData bietet Lösungen für effektiven und vielfältigen Datenaustausch über Grenzen hinweg.
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Inhaltsverzeichnis
- Datenherausforderungen
- Die Bedeutung des Zugangs
- Einführung von LiveData
- Was LiveData besonders macht
- Arten von Daten, die von LiveData verwaltet werden
- Die iTelos-Methodologie
- Unterstützung des Datenaustauschs
- Die Rolle eines Datenkatalogs
- Vergleiche zu bestehenden Systemen
- Fazit
- Originalquelle
- Referenz Links
In der modernen Welt sind Daten wichtig für Forschung und Innovation. Der Markt für grosse Datenmengen, bekannt als Big Data, ist in den letzten zehn Jahren schnell gewachsen, aber auch kleinere Datensätze sind wichtig. Diese kleineren Daten, oder Small Data, sind entscheidend für Anwendungen in Bereichen wie künstliche Intelligenz, besonders wenn es nicht genug verfügbare Daten gibt. Um Daten effektiv zu nutzen, kann die Wiederverwendung vorhandener Daten die Kosten für das Management von Daten erheblich senken, um wertvolle Erkenntnisse zu gewinnen.
Allerdings gibt es beim Wiederverwendeten von Daten oft Herausforderungen. Ein grosses Problem ist die Vielfalt an Formaten, Sprachen und Strukturen, in denen Daten vorliegen können. Diese Variation kann es schwierig machen, Daten aus verschiedenen Quellen zu kombinieren und zu nutzen. Trotz dieser Herausforderungen haben viele Forscher erfolgreich Daten aus verschiedenen Bereichen, einschliesslich Gesundheitsversorgung und Umweltforschung, wiederverwendet.
Datenherausforderungen
Wenn wir versuchen, Daten aus verschiedenen Quellen zu kombinieren, stossen wir auf das, was als Datenheterogenität bezeichnet wird. Das bedeutet, dass die Daten in der Art und Weise, wie sie dargestellt werden, sowohl technisch, wie z. B. Dateiformate, als auch in ihrer Bedeutung, wie Informationen über ähnliche Themen kategorisiert werden, variieren können. Zum Beispiel, wie verschiedene Länder Informationen über ihr Hochschulpersonal sammeln und präsentieren. Die verwendeten Begriffe und die Menge der geteilten Informationen können je nach lokalem Kontext und Kultur stark variieren.
Zum Beispiel kann die Integration von Universitätsdaten aus Italien und der Mongolei Sprachunterschiede zeigen. Ausserdem werden Rollen wie Professoren und Studenten in beiden Ländern möglicherweise nicht gleich kategorisiert. Diese Unterschiede können erhebliche Hürden schaffen, wenn es darum geht, Daten über Grenzen hinweg zu teilen und zu analysieren.
Leider wird das Problem der Datenwiederverwendung noch komplizierter, wenn es um internationalen Datenaustausch geht. Verschiedene Länder haben ihre eigenen Methoden zur Datensammlung und -pflege, die von ihren Kulturen und Sprachen beeinflusst werden. Das macht es umso wichtiger, ein System zu schaffen, das den einfachen Zugang zu hochwertigen Daten ermöglicht.
Die Bedeutung des Zugangs
Zugriff auf Daten ist entscheidend für die Wiederverwendung von Daten. Dabei geht es nicht nur darum, dass die Daten verfügbar sind, sondern auch darum, zu verstehen, ob sie die spezifischen Bedürfnisse des Benutzers erfüllen. Es gibt viele Open-Data-Initiativen und Kataloge, die helfen, Daten zu organisieren und zu teilen, doch diese konzentrieren sich oft auf bestimmte Regionen oder Themen, was es schwer macht, Daten in Bereichen mit erheblichen kulturellen Unterschieden zu teilen.
Ein zentrales Element jedes Daten-Sharing-Schemas ist Metadaten, also Daten über die Daten. Diese können Beschreibungen dessen enthalten, was die Daten beinhalten und wie sie genutzt werden können. Leider sind Metadaten oft nicht umfassend genug, was die effektive Wiederverwendung von Daten einschränkt. Zudem übersehen viele bestehende Metadatensysteme die Vielfalt der Sprachen unter den potenziellen Nutzern, was die Nutzbarkeit der Daten weiter einschränkt.
Einführung von LiveData
Um diese Herausforderungen zu adressieren, wurde ein Vorschlag namens LiveData entwickelt. LiveData ist im Grunde ein Netzwerk, das den Austausch und die Verteilung verschiedener Datenarten über Ländergrenzen hinweg ermöglicht. Es zielt darauf ab, Heterogenität nicht als Problem, sondern als Chance zu sehen, um die Vielfalt der verfügbaren Informationen hervorzuheben. Die Grundidee ist, dass die vielfältige Natur von Daten wertvolle Einblicke bieten kann, anstatt nur Komplikationen zu schaffen.
Bei der Schaffung dieses Netzwerks konzentriert sich LiveData darauf, die Art und Weise, wie Daten präsentiert und geteilt werden, zu verändern. Es versucht, qualitativ minderwertige Daten in ein besser strukturiertes Format umzuwandeln, das ihre Nützlichkeit erhöht. Diese neuen Daten können dann über ein globales Netzwerk verteilt werden, was einen besseren Zugang und Nutzung ermöglicht.
Was LiveData besonders macht
LiveData besteht aus verschiedenen Knoten, die jeweils für die Verwaltung und Verteilung von Daten in einem bestimmten geografischen oder kulturellen Bereich verantwortlich sind. Jeder Knoten spielt eine entscheidende Rolle bei der Wahrung der Datenqualität und sorgt dafür, dass sie effektiv geteilt werden. Die Architektur dieser Knoten ermöglicht es ihnen, autonom zu arbeiten und gleichzeitig zu einem grösseren, vernetzten Netzwerk beizutragen.
Die von LiveData verwalteten Daten sind darauf ausgelegt, vielfältig und informativ zu sein. Anstatt Unterschiede in den Daten als Hindernisse zu sehen, verwandelt LiveData sie in Stärken. Dieser Ansatz stellt sicher, dass Daten repräsentativer für verschiedene Kontexte sind und somit informativer und wertvoller für die Nutzer.
Arten von Daten, die von LiveData verwaltet werden
LiveData verwaltet mehrere Arten von Datensätzen:
Standardisierte Datensätze: Diese werden gereinigt und formatiert, um allgemein akzeptierte Standards zu erfüllen. Sie zielen darauf ab, Interoperabilität und Wiederverwendbarkeit zu maximieren und gleichzeitig ihre ursprünglichen Informationen zu behalten.
Sprachdatensätze: Diese Datensätze heben explizit die Sprachelemente der Daten hervor. Sie enthalten Definitionen der in den Datensätzen verwendeten Konzepte und können in mehreren Sprachen verfügbar sein, was das Verständnis für verschiedene Sprachsprecher erleichtert.
Wissensdatensätze: Diese repräsentieren das zugrunde liegende Wissensmodell der Informationen. Sie verdeutlichen, wie verschiedene Elemente miteinander in Beziehung stehen, und bieten eine strukturierte Ansicht der in den Datensätzen dargestellten Informationen.
Graphbasierte Datensätze: Diese kombinieren alle vorherigen Datentypen in einem einzigen umfassenden Format. Sie ermöglichen reichhaltige Verbindungen zwischen verschiedenen Informationsstücken und präsentieren somit eine mehrschichtige Sicht auf die Daten.
Dieser strukturierte Ansatz ermöglicht es Nutzern, entweder auf den gesamten Datensatz als kohärente Einheit zuzugreifen oder spezifische Datentypen basierend auf ihren Bedürfnissen auszuwählen. Die Möglichkeit, Daten auf diese Weise zu teilen und zu kombinieren, macht sie anpassungsfähiger für verschiedene Anwendungen.
Die iTelos-Methodologie
Um die Transformation vorhandener Daten in die von LiveData verwalteten Formate zu erleichtern, wird ein standardisierter Prozess namens iTelos verwendet. Durch diesen Prozess werden qualitativ minderwertige Daten in diversitätsbewusste Datensätze verfeinert. Diese Methodologie stellt sicher, dass alle Daten, die in das LiveData-Netzwerk gelangen, denselben Standards folgen, was letztendlich zu einer besseren Integration und Nutzbarkeit führt.
Die iTelos-Methodologie besteht aus mehreren Phasen. Sie beginnt mit der Datensammlung, die oft in roher oder unstrukturierter Form erfolgt. Nach der Sammlung werden diese Daten transformiert, um festgelegte Standards zu erfüllen, sodass sie gereinigt und organisiert sind.
Unterstützung des Datenaustauschs
Jeder Knoten im LiveData-Netzwerk enthält Dienstleistungen, die es Nutzern ermöglichen, effektiv mit den Daten zu interagieren. Administratoren verwalten die Sammlung, Transformation und Verteilung von Daten mithilfe dieser Dienste, während normale Nutzer nach Daten suchen und Daten herunterladen können, die ihren spezifischen Bedürfnissen entsprechen.
Die Hauptdienste sind:
Datensammlung: Dieser Dienst hilft bei der Sammlung lokaler Daten, die in diversitätsbewusste Daten umgewandelt werden müssen.
Datenumwandlung: Durch diesen Dienst werden gesammelte Daten in die verschiedenen standardisierten Formate umgewandelt.
Datenverteilung: Dieser Dienst verwaltet die Verteilung von einsatzbereiten Datensätzen, zusammen mit ihren Metadaten, über das Netzwerk.
Datensuche: Dies ermöglicht Nutzern, spezifische Daten entsprechend ihren Bedürfnissen zu suchen und es so einfacher zu machen, die richtigen Informationen zu finden.
Datenkatalogs
Die Rolle einesEin wesentlicher Aspekt der LiveData-Architektur ist der Datenkatalog. Dieser Katalog dient als Webportal, das die diversitätsbewussten Daten organisiert und den Nutzern zugänglich macht. Er bietet eine strukturierte Ansicht der verfügbaren Daten und hilft den Nutzern zu verstehen, was angeboten wird.
Der Katalog ist in drei Hauptinformationen unterteilt:
Allgemeine Ebene: Diese bietet einen Überblick über das geografische und kulturelle Gebiet, das die Daten abdecken, und hilft Nutzern, relevante Datensätze zu identifizieren.
Inhaltsverzeichnis: Diese Seite listet alle verfügbaren Datensätze auf, sodass Nutzer sie basierend auf Kategorien und Typen filtern können.
Einzelne Datensatzinformationen: Jeder Datensatz hat eine eigene Seite mit detaillierten Metadatabeschreibungen, die den Nutzern helfen, zu verstehen und zu entscheiden, ob er ihren Bedürfnissen entspricht.
Die Art und Weise, wie der Katalog verschiedene Datensätze verlinkt, fördert Verbindungen zwischen unterschiedlichen Datensätzen und erleichtert es den Nutzern, Daten in verschiedenen Kontexten zu erkunden und zu nutzen.
Vergleiche zu bestehenden Systemen
Viele bestehende Systeme konzentrieren sich ebenfalls auf die Datenverteilung, jedoch fehlt es oft an der Flexibilität und Vollständigkeit des LiveData-Ansatzes. Zum Beispiel bietet das European Data Portal eine beträchtliche Menge an Daten, folgt jedoch oft lokalen Standards, was zu hohen Kosten führen kann, wenn man versucht, die Daten wiederzuverwenden.
Ähnlich sind lokale Initiativen wie das Open Data Portal der Nationalen Universität der Mongolei oder das Open Data Trentino-Portal oft in ihrem Umfang begrenzt und legen nicht viel Wert auf die vielfältigen Aspekte der Daten. Sie tendieren dazu, zentralisierte Modelle anzunehmen, was es schwieriger macht, neue Datensätze aus verschiedenen kulturellen Hintergründen zu integrieren.
Fazit
Das LiveData-Netzwerk stellt eine neue Möglichkeit dar, Daten grenzüberschreitend effektiv wiederzuverwenden und zu teilen. Indem es Datenvielfalt als Vermögenswert und nicht als Herausforderung betrachtet, schafft es eine Plattform, auf der verschiedene Datensätze zusammenkommen und für verschiedene Zwecke genutzt werden können. Der strukturierte Ansatz des LiveData-Netzwerks stellt sicher, dass hochwertige Daten zugänglich und wiederverwendbar sind, was potenziell die Art und Weise, wie Daten in vielen Bereichen, einschliesslich Bildung, Gesundheit und mehr geteilt werden, verändern kann.
Während LiveData weiterentwickelt wird, werden Bemühungen, seine Reichweite zu erweitern und die Qualität der verfügbaren Daten zu verbessern, entscheidend sein. Die ersten beiden Knoten der Universität Trento und der Nationalen Universität der Mongolei dienen als Ausgangspunkt, mit Plänen, dieses Netzwerk zu vergrössern und weitere Knoten für noch umfangreicheren Datenaustausch zu schaffen.
Das Ziel für die Zukunft ist es, das Volumen der diversitätsbewussten Daten zu erhöhen, zu optimieren, wie sie geteilt und genutzt werden, und letztendlich eine grössere Zusammenarbeit in verschiedenen Bereichen weltweit zu fördern. Indem die Herausforderungen, die durch Datenheterogenität entstehen, strategisch angegangen werden, zielt LiveData darauf ab, eine neue Ära der Datenkollaboration und Innovation einzuleiten.
Titel: LiveData -- A Worldwide Data Mesh for Stratified Data
Zusammenfassung: Data reuse is fundamental for reducing the data integration effort required to build data supporting new applications, especially in data scarcity contexts. However, data reuse requires to deal with data heterogeneity, which is always present in data coming from different sources. Such heterogeneity appears at different levels, like the language used by the data, the structure of the information it represents, and the data types and formats adopted by the datasets. Despite the valuable insights gained by reusing data across contexts, dealing with data heterogeneity is still a high price to pay. Additionally, data reuse is hampered by the lack of data distribution infrastructures supporting the production and distribution of quality and interoperable data. These issues affecting data reuse are amplified considering cross-country data reuse, where geographical and cultural differences are more pronounced. In this paper, we propose LiveData, a cross-country data distribution network handling high quality and diversity-aware data. LiveData is composed by different nodes having an architecture providing components for the generation and distribution of a new type of data, where heterogeneity is transformed into information diversity and considered as a feature, explicitly defined and used to satisfy the data users purposes. This paper presents the specification of the LiveData network, by defining the architecture and the type of data handled by its nodes. This specification is currently being used to implement a concrete use case for data reuse and integration between the University of Trento (Italy) and the National University of Mongolia.
Autoren: Simone Bocca, Amarsanaa Ganbold, Tsolmon Zundui
Letzte Aktualisierung: 2024-05-27 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2407.00036
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.00036
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.
Referenz Links
- https://data.europa.eu/en
- https://5stardata.info/en/
- https://www.go-fair.org/fair-principles/
- https://www.w3.org/TR/vocab-dcat/
- https://data.num.edu.mn/
- https://dati.trentino.it/
- https://datascientiafoundation.github.io/LiveDataUNITN/
- https://datascientiafoundation.github.io/LiveDataNUM/
- https://datascientia.disi.unitn.it/