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Melhores Práticas para Aplicações Computacionais e Intensivas em Dados

Aprenda as melhores práticas pra melhorar o desenvolvimento em projetos de pesquisa que usam muita dada.

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Índice

Aplicações computacionais e intensivas em dados são super importantes para pesquisas em várias áreas. Essas aplicações ajudam os pesquisadores a lidar com grandes volumes de dados e fazer cálculos complicados. Mas, falta uma orientação clara sobre como desenvolver essas aplicações de forma eficaz. Este artigo traz algumas melhores práticas que podem melhorar o processo de desenvolvimento e incentivar o trabalho em equipe entre especialistas de diferentes áreas.

Por que as Melhores Práticas Importam

Melhores práticas são importantes porque elas fornecem uma estrutura para os desenvolvedores. Elas ajudam a garantir que as aplicações sejam construídas de forma eficiente, tenham qualidade e atendam às necessidades dos usuários. No contexto de projetos computacionais e intensivos em dados, essas práticas se tornam ainda mais cruciais devido aos desafios únicos, como lidar com grandes volumes de dados e a necessidade de Colaboração entre diferentes disciplinas científicas.

Características Principais da Pesquisa CDI

  1. Domínios de Problemas Complexos: Esses projetos de pesquisa costumam lidar com desafios especializados que exigem conhecimento específico.

  2. Colaboração Interdisciplinar: As equipes geralmente são formadas por especialistas de várias áreas, não só da ciência da computação.

  3. Intensivo em Dados: Conjuntos de dados grandes são comuns, exigindo técnicas robustas de gerenciamento e processamento de dados.

  4. Alta Demanda Computacional: Os projetos costumam precisar de um poder computacional significativo para executar simulações ou analisar dados.

Colaboração é Crucial

Na pesquisa CDI, é importante que os cientistas de domínio e os especialistas técnicos, muitas vezes chamados de Xperts, trabalhem bem juntos. Essa cooperação é diferente do desenvolvimento de software tradicional, onde o foco é principalmente a codificação. Em vez disso, aplicações CDI requerem comunicação contínua para resolver problemas em tempo real e garantir que todos estejam alinhados com os objetivos e necessidades do projeto.

Identificando Melhores Práticas

Após coletar insights de diversos profissionais, foram identificadas dezessete melhores práticas para desenvolver aplicações computacionais e intensivas em dados. Essas práticas são feitas para ajudar desenvolvedores, pesquisadores e Xperts no trabalho deles.

Melhor Prática 1: Integração Personalizada para Especialistas

Desenvolva um processo de integração adaptado para novos membros da equipe, levando em conta suas experiências. Isso ajuda a tornar a galera produtiva mais rápido. É essencial avaliar as habilidades de cada um e criar programas de treinamento focados nas áreas que precisam de melhorias, fechando qualquer lacuna de conhecimento.

Melhor Prática 2: Compreender o Ambiente Acadêmico

Familiarize os membros da equipe com o ambiente acadêmico. Entender como funciona o financiamento de pesquisas, a importância da publicação e a dinâmica dentro das equipes acadêmicas pode ajudar os especialistas técnicos a alinhar seu trabalho com os objetivos dos cientistas de domínio.

Melhor Prática 3: Construir um Conjunto Variado de Habilidades

Incentive a colaboração com especialistas externos para garantir que todas as habilidades necessárias estejam cobertas. Isso pode incluir participar de workshops, conferências ou eventos de networking. É fundamental para as equipes terem acesso a um conjunto amplo de habilidades para lidar com os desafios diversos que podem encontrar.

Melhor Prática 4: Assistência Colaborativa

Facilite colaborações de curto prazo onde os especialistas trabalham de perto com os cientistas de domínio. Essa abordagem prática permite que as equipes resolvam problemas juntas e leva a uma melhor compreensão do trabalho de cada um. É benéfico para ambos os lados construir conhecimento e melhorar a comunicação.

Melhor Prática 5: Eliminando a Confusão Terminológica

Trabalhe para eliminar a confusão que pode surgir da terminologia diferente usada na ciência da computação e na ciência do domínio. Simplificar a linguagem e esclarecer termos-chave pode evitar mal-entendidos e garantir que todos estejam na mesma página.

Melhor Prática 6: Entender o Problema do Domínio

Invista tempo em entender profundamente o problema do domínio. Isso significa desenvolver um plano de projeto claro baseado em Requisitos bem definidos. Revise esses requisitos regularmente conforme o projeto avança para garantir que continuem relevantes.

Melhor Prática 7: Priorizar Requisitos Essenciais

Foque nas características essenciais que alinham com os objetivos do projeto. À medida que novas informações são obtidas, esteja preparado para revisar prioridades para refletir as necessidades em mudança dos interessados.

Melhor Prática 8: Rastrear Problemas de Forma Eficiente

Implemente um sistema para rastrear requisitos do projeto e quaisquer relatórios de bugs. Isso vai ajudar a garantir que cada solicitação seja registrada e gerenciada de forma eficaz, mantendo clareza durante a fase de desenvolvimento.

Melhor Prática 9: Gerenciar o Código Fonte de Forma Eficiente

Utilize sistemas de controle de versão para acompanhar as mudanças no software. Essa prática é crucial para manter um histórico do projeto e para a colaboração entre os membros da equipe.

Melhor Prática 10: Realizar Revisões de Código

Incentive cada membro da equipe a revisar o código escrito por outros. Essa prática melhora a qualidade do software e promove uma compreensão compartilhada dos requisitos do projeto entre os especialistas.

Melhor Prática 11: Adotar o Desenvolvimento Orientado a Testes

Defina casos de teste antes de escrever o código da aplicação. Essa estratégia ajuda a esclarecer os requisitos do projeto e leva a um código mais limpo e fácil de manter.

Melhor Prática 12: Manter a Documentação

Crie documentação abrangente do projeto que seja fácil de acessar e entender. Isso garante o sucesso a longo prazo, permitindo que outros continuem o trabalho no projeto mesmo após os desenvolvedores originais terem saído.

Melhor Prática 13: Implementar Integração Contínua

Integre regularmente o novo código na aplicação principal. Isso ajuda a detectar problemas cedo e garante que novas funcionalidades estejam acessíveis a outros membros da equipe assim que forem desenvolvidas.

Melhor Prática 14: Garantir Reproduzibilidade

Documente e compartilhe os métodos e o fluxo de trabalho dos experimentos. Permitir que outros reproduzam resultados aumenta a confiança nas descobertas de pesquisa e possibilita uma exploração mais aprofundada do tópico.

Melhor Prática 15: Utilizar Paralelização

Comece com código serial bem testado antes de adicionar capacidades paralelas. Essa abordagem minimiza a complexidade e ajuda os desenvolvedores a gerenciar as intricâncias da programação paralela, que é essencial para o desempenho em aplicações intensivas em dados.

Melhor Prática 16: Focar na Sustentabilidade

Desenvolva aplicações levando em consideração a sustentabilidade. Isso significa pensar em como o software pode ser mantido ao longo do tempo e garantindo que não se torne obsoleto conforme as tecnologias evoluem.

Melhor Prática 17: Engajar com Comunidades de Usuários

Busque feedback dos usuários regularmente. Engajar com os usuários ajuda os desenvolvedores a aprimorar suas aplicações para atender melhor às necessidades, impulsionando a adoção e garantindo satisfação com o produto final.

Coletando Dados

Para avaliar essas melhores práticas, o feedback foi coletado usando vários métodos, incluindo pesquisas direcionadas a pesquisadores e especialistas. Os resultados indicam consistentemente que essas práticas têm um impacto positivo no processo de desenvolvimento.

Conclusão

Ao implementar essas melhores práticas, os desenvolvedores podem melhorar significativamente seu trabalho em aplicações computacionais e intensivas em dados. Eles podem promover uma colaboração eficaz entre especialistas de domínio e técnicos, levando a aplicações de melhor qualidade e avanços mais rápidos na pesquisa. O engajamento contínuo com a comunidade ajudará a refinar essas práticas conforme a tecnologia evolui e novos desafios surgem no campo.

Fonte original

Título: Best Practices for Developing Computational and Data-Intensive (CDI) Applications

Resumo: High-quality computational and data-intensive (CDI) applications are critical for advancing research frontiers in almost all disciplines. Despite their importance, there is a significant gap due to the lack of comprehensive best practices for developing such applications. CDI projects, characterized by specialized computational needs, high data volumes, and the necessity for cross-disciplinary collaboration, often involve intricate scientific software engineering processes. The interdisciplinary nature necessitates collaboration between domain scientists and CDI professionals (Xperts), who may come from diverse backgrounds. This paper aims to close the above gap by describing practices specifically applicable to CDI applications. They include general software engineering practices to the extent that they exhibit substantial differences from those already described in the literature as well as practices that have been called pivotal by Xperts in the field. The practices were evaluated using three main metrics: (1) participants' experience with each practice, (2) their perceived impact, and (3) their ease of application during development. The evaluations involved participants with varying levels of experience in adopting these practices. Despite differing experience levels, the evaluation results consistently showed high impact and usability for all practices. By establishing a best-practices guide for CDI research, the ultimate aim of this paper is to enhance CDI software quality, improve approaches to computational and data-intensive challenges, foster interdisciplinary collaboration, and thus accelerate scientific innovation and discovery.

Autores: Parinaz Barakhshan, Rudolf Eigenmann

Última atualização: 2024-06-03 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2406.01780

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.01780

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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