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Fraunhofer-Gesellschaft
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  4. Concepts for a Semantically Accessible Materials Data Space: Overview over Specific Implementations in Materials Science
 
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2025
Journal Article
Title

Concepts for a Semantically Accessible Materials Data Space: Overview over Specific Implementations in Materials Science

Abstract
This article describes advancements in the ongoing digital transformation in materials science and engineering. It is driven by domain‐specific successes and the development of specialized digital data spaces. There is an evident and increasing need for standardization across various subdomains to support science data exchange across entities. The MaterialDigital Initiative, funded by the German Federal Ministry of Education and Research, takes on a key role in this context, fostering collaborative efforts to establish a unified materials data space. The implementation of digital workflows and Semantic Web technologies, such as ontologies and knowledge graphs, facilitates the semantic integration of heterogeneous data and tools at multiple scales. Central to this effort is the prototyping of a knowledge graph that employs application ontologies tailored to specific data domains, thereby enhancing semantic interoperability. The collaborative approach of the Initiative's community provides significant support infrastructure for understanding and implementing standardized data structures, enhancing the efficiency of data‐driven processes in materials development and discovery. Insights and methodologies developed via the MaterialDigital Initiative emphasize the transformative potential of ontology‐based approaches in materials science, paving the way toward simplified integration into a unified, consolidated data space of high value.
Author(s)
Bayerlein, Bernd  
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung -BAM-, Berlin  
Waitelonis, Jörg
FIZ Karlsruhe - Leibniz Institute for Information Infrastructure
Birkholz, Henk
Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien - IWT
Jung, Matthias  
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM  
Bruns, Marian
Max-Planck-Institut für Nachhaltige Materialien
Schilling, Markus
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung -BAM-, Berlin  
Hartrott, Philipp von
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM  
Schaarschmidt, Jörg
Karlsruher Institut für Technologie -KIT-  
Beilke, Kristian
Fraunhofer-Institut für Angewandte und Integrierte Sicherheit AISEC  
Mutz, Marcel
AWS-Institute for Digitized Products and Processes
Nebel, Vincent
AWS-Institute for Digitized Products and Processes
Königer, Veit
Hochschule Aalen - Institut für Materialforschung (IMFAA)
Beran, Lisa
Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH -INM-, Saarbrücken  
Kraus, Tobias
Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH -INM-, Saarbrücken  
Vyas, Akhilesh
Leibniz-Informationszentrum Technik und Naturwissenschaften Universitätsbibliothek
Dziwis, Gordian
Institut für Angewandte Informatik -InfAI-
Meyer, Lars-Peter
Institut für Angewandte Informatik -InfAI-
Neugebauer, Jörg
Max-Planck-Institut für Nachhaltige Materialien
Blum, Moritz
Univ. Bielefeld  
Mädler, Lutz
Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien - IWT
Vogt, Lars  
TIB Leibniz Information Centre for Science and Technology University Library, University of Bielefeld, University of Göttingen
Durmaz, Ali Riza  
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM  
Thomas, Akhil
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM  
Ben Hassine, Sahar
Technische Universität Berlin  
Chen, Ya-Fan
Friedrich-Schiller-Universität Jena  
Ell, Basil  
Bielefeld University, University of Oslo
Kamal, Mohamed
Technische Universität Hamburg-Harburg  
Pähler, Ursula
TH Deggendorf  
Hanke, Thomas
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM  
Özçep, Özgür L.
Universität Hamburg  
Sack, Harald  
FIZ Karlsruhe – Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur GmbH, Karlsruher Institut für Technologie
Bjarsch, Thomas
Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV  
Waurischk, Tina  
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung -BAM-, Berlin  
Leemhuis, Mena
Univ. Lübeck  
Nasrabadi Hossein, Beygi
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung -BAM-, Berlin  
Telong, Melissa
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung -BAM-, Berlin  
Pirskawetz, Stephan
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung -BAM-, Berlin  
Skrotzki, Birgit
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung -BAM-, Berlin  
Hickel, Tilmann
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung -BAM-, Berlin  
Wenzel, Wolfgang
Karlsruher Institut für Technologie -KIT-  
Dolabella Portella, Pedro
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM  
Fresemann, Carina
Technische Universität Berlin  
Eberl, Christoph  
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM  
Hofmann, Peter
TH Deggendorf  
Gumbsch, Peter  
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM  
Journal
Advanced engineering materials  
Project(s)
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Funder
Bundesministerium für Bildung und Forschung -BMBF-  
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Rights
CC BY 4.0: Creative Commons Attribution
DOI
10.1002/adem.202401092
10.24406/publica-4216
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English
Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV  
Fraunhofer-Institut für Angewandte und Integrierte Sicherheit AISEC  
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM  
Fraunhofer Group
Fraunhofer-Verbund Produktion  
Keyword(s)
  • data structures (computer science)

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