CSTM-材料计算数据 要求

T/CSTMXXXXX—20181IICSXX.XXX.XXCCSXXXX团 体 标 准T/CSTMXXXXX—202X材料计算数据通用要求Generalruleformaterialscalculationdata202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施发布中关村材料试验技术联盟发布

前  言本文件参照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国材料与试验团体标准委员会综合标准领域委员会（CSTM/FC99）和材料基因工程领域委员会（CSTM/FC97）共同提出。本文件由中国材料与试验团体标准委员会综合标准领域委员会（CSTM/FC99）归口。本标准为第一次制定。引 言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。材料计算数据通用要求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、仿真和数字孪生过程，以及材料计算数据存储、处理和应用过程。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术语和定义下列术语和定义适用于本文件。输入数据Inputdata

输入到计算程序并由计算机处理的对象。中间数据Intermediatedata

计算中间过程所产生的数据。输出数据Outputdata

计算产生的原始结果数据。计算解析数据AnalyticData

对计算产生的输出数据进行分析处理后产生的结果数据。计算元数据MetaData

与计算程序和数据的条件有关的数据。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。数据内容输入数据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。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。参数信息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。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。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。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。中间数据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。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。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。输出数据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。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。计算元数据计算元数据内容：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。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。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。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。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。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。计算解析数据计算解析数据内容：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。计算解析数据的元数据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。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