Open Source in der Forschung

Unter dem Motto Open Research Software widmet sich die Helmholtz-Gemeinschaft dem offenen Zugang zu wissenschaftlicher Software. Heinz Pampel vomHelmholtz Open Science Office befasst sich in einer dreiteiligen Artikelreihe mit dem Thema Open Science. Im dritten Teil: Open Source in der Forschung.

Mit der voranschreitenden Digitalisierung von Forschung und Lehre steigt die Zahl an Software-Lösungen, die an wissenschaftlichen Einrichtungen entstehen. Ob zur Analyse großer Datenmengen, zur Steuerung von wissenschaftlichen Geräten oder zur Visualisierung von wissenschaftlichen Ergebnissen – Forschungssoftware ist heute ein zentrales Element im wissenschaftlichen Erkenntnisprozess.

Damit Open Science funktioniert, wissenschaftliche Ergebnisse also offen verfügbar und reproduzierbar sind, müssen in vielen Fachgebieten auch die Programmcodes offen zugänglich sein. Dieser Herausforderung widmet sich Helmholtz unter dem Begriff Open Research Software. Ausgehend von einem Expert*innen-Workshop des Helmholtz Open Science Office im Jahr 2017 wurde ein Positionspapier zum Thema erarbeitet. Dieses legte den Grundstein für einen Helmholtz-weiten Prozess, der im Jahr 2020 zur Gründung des Helmholtz Forums Forschungssoftware führte.

In diesem Netzwerk arbeiten Vertreter:innen aus Wissenschaft und Informationsinfrastruktur an der Förderung von Open Research Software. Partner ist das Software Services Cluster der Plattform Helmholtz Federated IT Services (HIFIS). HIFIS unterstützt Forscher:innen im Umgang mit Software unter dem Motto „Helmholtz IT for Science“. Zum Angebot zählen zum Beispiel Kurse wie „Let's make your script ready for publication“ und Einzelberatungen, aber auch digitale Infrastrukturen wie der HIFIS Transfer Service (HTS). Dieser sorgt für den reibungslosen Austausch großer Datensätze zwischen den Helmholtz-Zentren.

Ein nachhaltiger Umgang mit wissenschaftlicher Software wird auch von Förderorganisationen eingefordert. S0 behandelt die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) das Themenfeld in ihren „Leitlinien zur Sicherung guter wissenschaftlicher Praxis“ umfassend. Diesen Kodex verankern derzeit alle Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtung in Deutschland. Eine der Anforderungen an die digitale Wissenschaftspraxis dort lautet: „Bei der Entwicklung von Forschungssoftware wird der Quellcode dokumentiert.“ Auch die Europäische Kommission verlangt in ihrem neuen Rahmenprogramm Horizon Europe nicht nur den offenen Zugang zu wissenschaftlichen Publikationen und Forschungsdaten (siehe Teil 1 und Teil 2  dieser Artikelreihe), sondern auch die Bereitstellung der verwendeten Tools, die zur Nachnutzung von veröffentlichten Forschungsdaten nötig sind.

Doch mit der Bereitstellung der Software allein ist es meist nicht getan. Notwendig sind auch neue Publikationsstrategien. Sie müssen einerseits die Qualitätssicherung des Codes garantieren und andererseits auch die Zitation der Software erlauben – erst dann ist sichergestellt, dass die Programmierer:innen adäquate Anerkennung im wissenschaftlichen Reputationssystem finden.

Vor diesem Hintergrund beginnen Forschungseinrichtungen digitale Infrastrukturen aufzubauen, sogenannte Repositorien, auf denen wissenschaftliche Software offen publiziert werden kann. So zum Beispiel am CERN in Genf: Dort wurde das Open-Access-Repositorium Zenodo implementiert. In Zusammenarbeit mit der Entwicklungsplattform GitLab stellt Zenodo wissenschaftliche Programmcodes als referenzierbares Produkt der wissenschaftlichen Arbeit dauerhaft zur Verfügung. Dazu wird die Software mit einem Digital Object Identifier (DOI) adressiert und kann so in der Publikationsliste geführt werden – dadurch  wird ein breiter Blick auf Forschungsleistung ermöglicht. Ähnliche Strategien verfolgen auch die Helmholtz-Zentren. Ihr Ziel ist es, Programmcodes als Produkt wissenschaftlicher Arbeit anzuerkennen, damit auch die wichtige Arbeit der Entwickler:innen von Forschungssoftware sichtbar wird.

Um die Qualität der Software sicherzustellen, tauschen sich die Forscher:innen über dedizierte Software-Journale aus, etwa über die Open-Access-Zeitschrift Journal of Open Source Software. Die Gutachter:innen dieser Zeitschrift prüfen einen Code und dessen Dokumentation. Sind alle Kriterien erfüllt, wird die Dokumentation als sogenanntes Software-Paper veröffentlicht. Dieser Artikel referenziert dann die publizierte Software auf einem Repositorium. Um ein Forschungsergebnis entsteht so ein Wissensraum, der im Sinne der Open-Science-Idee nicht nur Daten und Interpretationen vernetzt, sondern auch verwendete Methoden und Werkzeuge.

Aktuell beschäftigt sich eine wachsende Zahl von Helmholtz-Zentren mit der Verankerung von Leitlinien zum Thema Forschungssoftware. Dazu wurden bereits 2017 Empfehlungen zur Implementierung von Leit- und Richtlinien zum Umgang mit wissenschaftlicher Software an den Helmholtz-Zentren erarbeitet. Eine Muster-Richtlinie für den nachhaltigen Umgang mit Forschungssoftware bietet den Zentren eine Orientierung bei der Entwicklung solcher Policies.

In Kooperationen mit anderen Wissenschaftsorganisationen wurde 2018 außerdem eine „Handreichung zum Umgang mit Forschungssoftware“ sowie im vergangenen Jahr ein Positionspapier erarbeitet.

Im Verein der Research Software Engineers in Deutschland (de-RSE) vernetzen sich zudem die Entwickler:innen von Wissenschafts-Software. Hier sind auch mehrere Helmholtz-Zentren beteiligt, etwa bei der Vorbereitung der ersten Konferenz des Vereins.

Wissenschaftliche Software wird zunehmend interessant für die Verwertung im Technologietransfer – mit diesen Aspekten befasst sich aktuell das Projekt SoftWert. Mehrere Helmholtz-Zentren entwickeln dabei gemeinsam mit anderen Organisationen einen Methodenbaukasten, so dass die Software künftig besser verwertet werden kann.

Der Blick ins Ausland zeigt die Relevanz dieses Themenkomplexes. So werden aktuell zum Beispiel in Australien und Frankreich nationale Strategien zum Umgang mit Forschungssoftware erarbeitet.

Wie Weichen für die Realisierung von Open Research Software sind gesetzt. Durch die immer stärkere Digitalisierung der Forschung wird es sich schnell zum Megathema von Open Science entwickeln.

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Helmholtz Open Science Website

os.helmholtz.de

Artikelreihe Open Science

Heinz Pampel vom Helmholtz Open Science Office befasst sich in einer dreiteiligen Artikelreihe mit dem Thema Open Science.

Offene Daten für die Forschung

Offene Fachartikel aus der Forschung

Open Source in der Forschung

German Reproducibility Network

Die Helmholtz-Gemeinschaft ist durch die Beteiligung von Helmholtz AI und dem Helmholtz Open Science Office ein zentraler Akteur im German Reproducibility Network. 

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Citizen Science

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