在光伏研究机构中使用定制实验室信息管理系统处理大型复杂数据

二十五年前，台式计算机开始在科学实验室中普及。研究人员对其能够在单一系统上同时控制仪器和采集数据的能力感到高兴，但他们并未完全满意。他们常常存在知识空白，认为如果能拥有更多数据并更快获取数据，就可能填补这些空白。计算机技术遵循摩尔定律不断发展，满足了这些愿望；然而，这些改进近来对研究人员而言既是福音也是祸根。计算机现在能够产生包含数 TB 信息的高速数据流；这种能力的演进速度远超上世纪的设想。用于处理大型科学数据集的软件却未能同步发展。因意外管理不当可能丢失多少信息，或因数据过载可能错失多少发现，如今已成为至关重要的问题。在大多数科学学科中，一项重要的新任务是开发方法来解决这些问题，并创建能够处理大型数据集且着眼于可扩展性的软件。该软件必须从异构仪器中创建归档、索引和可搜索的数据，以实施强大的数据驱动材料开发策略。在国家可再生能源实验室的光伏国家中心，我们几年前开始开发一套实验室信息管理系统（LIMS），旨在满足物理学和材料科学数据的全实验室科学数据采集、管理、处理和挖掘需求，并特别关注新设备或新研究方向的未来可扩展性。我们将介绍在构建用于材料研究的 LIMS 过程中所做的决策、经历的过程和遇到的问题，其当前的运行状态，以及我们未来的开发步骤。