材料计算数据 要求

CSTMCCS XXXX团体标准T/CSTM XXXXX-202X材料计算数据通用要求General rulefor materialscalculation data发布实施202X-XX-XX202X-XX-XX中关村材料试验技术联盟发布材料数据库是实施数据驱动材料研发的基础条件之一，需要收录符合FAIR Findable,Accessible,Interoperable,Reusable,可发现、可获取、可互操作、可再利用原则的数据资源，供社会共享以“理性设计-高效实验-大数据技术”的深度融合和全过程协同创新为核心内涵的材料基因工程，是材料领域的颠覆性前沿技术，正在对材料研发模式产生革命性的变革材料基因工程数据库作为材料基因工程三大平台和关键技术之一，是材料数据库未来发展的必然趋势材料基因工程数据库与传统材料数据库的主要区别是后者以数据检索为基础的已有数据查询和筛选为主要功能，而前者是以大数据挖掘为主要目标因此，为了保证数据充分有效的被利用，需要规范数据存储过程中必须收集的信息与遵循的格式，确保数据满足FAIR原则2019年8月13日中国材料与试验团体标准委员会材料基因工程领域委员会CSTM/FC97通则委员会正式发布了《材料基因工程数据通则》近几年，随着材料基因工程影响力的不断扩大，其的影响力正逐步扩大至整个材料数据领域计算数据是材料数据库数据最高效的来源之一大规模、跨尺度集成计算已成为材料高效设计的关键技术，由于其数据生产效率高、可靠性高，为数据驱动的材料研发提供了大量优质的数据基础计算数据的类型和格式往往取决于计算软件，不同尺度的计算方法之间,数据类型和格式具有很大差别即使是同一尺度计算方法，不同软件之间的数据也基本不能互用，从而导致计算数据具有多类型、多源、异构等特点因此，有必要在《材料基因工程数据通则》的基础上，进一步针对材料计算数据的共性特点，建立材料计算数据存储的通用要求，规范针对不同计算方法和软件而建立的各项材料计算数据标准细则，确保材料计算数据得到充分有效的利用本标准是材料数据标准的二级标准，《材料基因工程数据通则》为其上级标准，本标准是其在计算数据领域的具体要求同时，本标准亦是各项材料计算数据标准细则的总则本标准规范了材料基因工程计算数据存储的通用要求，将材料计算数据分为输入数据、中间数据、输出数据、计算解析数据与计算元数据五类单条数据拥有独立的数据资源标识，并通过数据资源标识建立不同数据条目之间的关联，从而兼顾数据存储的易操作性和完整性1范围本标准规定了满足FAIR原则的材料计算数据存储过程中应包含和记录的信息本标准适用于所有包含材料计算数据的材料数据库，涉及材料数据的计算、模拟、仿真和数字挛生过程，以及材料计算数据存储、处理和应用过程2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件GB3100国际单位制及其应用GB/T32843科技资源标识T/CSTM00120-2019材料基因工程数据通则3术语和定义下列术语和定义适用于本文件

3.1输入数据Input data输入到计算程序并由计算机处理的对象

3.2中间数据I ntermedi atedata计算中间过程所产生的数据

3.3输出数据Output data计算产生的原始结果数据

3.4计算解析数据Analytic Data对计算产生的输出数据进行分析处理后产生的结果数据

3.5计算元数据Meta Data与计算程序和数据的条件有关的数据4一般要求计算数据记录了计算程序一次运行操作的完整信息，输入数据、计算操作和计算结果构成了计算数据的基本内容为了保证材料数据资源的社会共享和有效利用，在材料计算数据存储时应尽可能全面地记录材料计算结果及其相关的程序信息和技术与管理信息在本标准中，虽然规定了材料计算数据内容中的必存内容和选存内容，但这仅从数据存储的必要性角度进行了划分，并不完全对应于数据内容的重要性，且不同的数据使用者对数据各部分内容的关注度也往往不尽相同因此，在材料计算数据存储时应遵循完整性、全面性优先的原则与计算结果数据密切相关的计算方法与程序、计算参数、运行系统与环境变量等元数据是保证材料计算数据具有良好互操作性和可再利用性的重要数据内容，但在数据存储时，往往由于内容繁杂而被数据生产者或录入者所忽视从文献获取的计算数据，需记录文献的DOI标识码，在数据使用时，可直接引用文献的DOI标识码作为数据的DOI标识码5数据内容

5.1输入数据

5.

1.1输入数据的内容输入数据的内容包括材料信息和参数信息，均为必存内容

5.

1.2材料信息材料信息可包括计算输入的材料成分、结构模型、组织模型或其他形式的材料模型

5.

3.3参数信息1）模型参数与材料模型相关的参数模型参数应包括参数名称，参数初始值和计量单位2）程序参数与计算程序运行相关的参数，如计算精度、程序终止条件（迭代次数、截断条件等）等程序参数应包括参数名称，参数值和计量单位3）边界条件在计算过程需设定数值或模型边界条件的，应给出边界条件的信息描述

5.

3.4输入数据标识输入数据独特且持久标识，如按GB/T32843生产的样品资源标识码或DOI标识码等

5.2中间数据

5.

2.1中间数据的内容中间数据的内容包括中间数据的源数据、中间数据的标签和中间数据标识中间数据为选存内容当中间数据独立存储时，其还必须包含输入数据标识

6.

2.2中间数据的标签定位或获取中间数据的标识，可采用时间、步骤或某一模型参数作为中间数据的标签

7.

2.3中间数据标识输入数据独特且持久标识，如按GB/T32843生产的样品资源标识码或DOI标识码等

5.3输出数据

5.

3.1输出数据的内容输出数据的内容包括输出数据的源数据和输出数据标识，均为必存内容当输出数据独立存储时，其还必须包含输入数据标识

6.

3.2输出数据标识输入数据独特且持久标识，如按GB/T32843生产的样品资源标识码或DOI标识码等

5.4计算元数据

5.

4.1计算元数据内容计算元数据内容包括计算方法、计算软件、计算程序、外部条件等当计算元数据单独存储时，必填数据还需包括计算元数据标识码

5.

4.2计算方法计算所采用的科学方法和原理如该方法为标准方法，应给出标准名称；如该方法为非标准方法，应给出详细的计算原理和计算过程

5.

4.3计算软件计算软件信息包括计算软件的名称、版本号、开发者等

5.

4.4计算程序采用非公开软件进行计算时，应存储计算源程序，或源程序的网络存储地址，或可获取源程序的开发者信息

5.

4.5外部条件计算过程的外部条件信息包括计算机硬件条件、软件环境、计算平台、第三方软件调用、数据库等支持计算运行的各种外部条件

5.

4.6计算元数据标识码输出数据独特且持久标识，如按GB/T32843生产的样品资源标识码或DOI标识码等

5.5计算解析数据

5.

5.1计算解析数据内容解析数据内容包括解析数据的源数据、解析数据的元数据和解析数据标识码其中,解析数据的源数据和解析数据标识码为必填数据当解析数据单独存储时，必填数据还需包括结果数据标识码

5.

5.2计算解析数据的元数据1）解析方法获得解析数据所使用的数据处理方法如该方法为标准方法，应给出方法名称；如该方法为非标准方法，应给出所依据的数学或物理原理和详细的处理过程或程序2）解析数据的应用范围当经数据处理产生的解析数据可能改变原始结果数据的应用范围的，应对解析数据的应用范围进行说明

5.

5.3计算解析数据标识码解析数据独特且持久标识，如按GB/T32843生产的样品资源标识码或DOI标识码等附录A（资料性附录）本标准起草单位北京科技大学、钢铁研究总院、上海交通大学、中国科学院宁波材料研究所本标准主要起草人黄海友、高磊、白洋、尹海清、王永伟、唐凌天、余宁、田子奇、姜雪、何杰、宿彦京、张雷、张晓彤、汪洪。