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Reproducibility of computational experiment environment using overlay cloud

Research Project

Project/Area Number 19K11895
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60050:Software-related
Research InstitutionNational Institute of Informatics (2021-2023)
Gunma University (2019-2020)

Principal Investigator

Yokoyama Shigetoshi  国立情報学研究所, オープンサイエンス基盤研究センター, 特任研究員 (10600968)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Keywords研究再現性 / オープンサイエンス / クラウド / Notebook / データ駆動型研究 / ゲノム解析 / 実験数学 / クラウドコンピューティング / Jupyter Notebook / 計算科学 / データ科学 / 再現性
Outline of Research at the Start

科学論文の再現性は長年の課題である。本研究では、データ駆動型研究実験環境の流通を促進するデータビリティプラットフォームの普及を目指す。具体的には、ICT基盤上に構築された実験環境の再現性をコンテナ技術を用いたオーバーレイクラウド方式の仮想クラウド技術と実行可能な構築手順書構成技術(Literate Computing for Infrastructure)を組み合わせたデータビリティプラットフォームを導入することでデータ駆動型研究実験環境の流通性を飛躍的に高める。さらに複数の実験環境を連携させる仕組みを導入することで、複数分野に跨るデータ駆動型研究の推進やデータ駆動型研究人材の育成に貢献する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we dramatically improved the distribution of data-driven research experimental environments by combining virtual cloud technology with an overlay cloud method using container technology and executable construction procedure configuration technology to reproducibly create an experimental environment. As control data, we used executable construction procedures using Jupyter Notebook. As a controlled environment, we used an overlay cloud architecture that uses container technology to dynamically create a virtual cloud, and a Virtual Cloud Provider that is responsible for generating the virtual cloud.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

オーバーレイクラウド技術を用いて実現したデータビリティプラットフォームを使って現実に研究者の間で計算実験環境の流通が進むことに関する実証を行なった。具体的には研究者自らが再現可能な計算実験環境を構成できること。また、その環境を流通させ受け取った研究者がそれを再現すると同時にさらに派生研究をし、変更後の計算実験環境をさらに流通させられることの実証を行なった。これらの実証はオープンサイエンス推進に不可欠な事項であり学術的・社会的意義がある。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (17 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Toward the Development of NII RDC Application Profile Using Ontology Technology2023

    • Author(s)
      Yasuyuki Minamiyama, Masaharu Hayashi, Ikki Fujiwara, Jun-ichi Onami, Shigetoshi Yokoyama, Yusuke Komiyama, Kazutsuna Yamaji
    • Journal Title

      Proceedings of the Conference on Research Data Infrastructure

      Volume: 0 Pages: 0-0

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      Osamu Takaki, Kento Aida, Nobukuni Hamamoto, Atsuko Takefusa, Shigetoshi Yokoyama
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      Volume: 0 Pages: 0-0

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      Procedia Computer Science

      Volume: 207 Pages: 2556-2566

    • DOI

      10.1016/j.procs.2022.09.314

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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