論文の概要: A Python workflow definition for computational materials design

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.20366v1
• Date: Mon, 26 May 2025 11:05:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-05 01:56:17.428953
• Title: A Python workflow definition for computational materials design
• Title（参考訳）: 計算材料設計のためのPythonワークフロー定義
• Authors: Jan Janssen, Janine George, Julian Geiger, Marnik Bercx, Xing Wang, Christina Ertural, Joerg Schaarschmidt, Alex M. Ganose, Giovanni Pizzi, Tilmann Hickel, Joerg Neugebauer,
• Abstract要約: ワークフロー交換フォーマットとしてPython Definition(PWD)を導入し、Pythonベースの管理システム(WfMS)間で共有する。 PWDは、(1)ソフトウェア依存関係を指定するコンダ環境、(2)ワークフローグラフのノードとして表現されるPython関数を含むPythonモジュール、(3)JavaScript Notation(JSON)に格納されたワークフローグラフの3つのコンポーネントで構成されている。 PWDへのインポートとエクスポートは、AiiDA、ジョブフロー、pyironでPWDを実装するPWD Pythonライブラリによって実現されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.184627088686355
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Numerous Workflow Management Systems (WfMS) have been developed in the field of computational materials science with different workflow formats, hindering interoperability and reproducibility of workflows in the field. To address this challenge, we introduce here the Python Workflow Definition (PWD) as a workflow exchange format to share workflows between Python-based WfMS, currently AiiDA, jobflow, and pyiron. This development is motivated by the similarity of these three Python-based WfMS, that represent the different workflow steps and data transferred between them as nodes and edges in a graph. With the PWD, we aim at fostering the interoperability and reproducibility between the different WfMS in the context of Findable, Accessible, Interoperable, Reusable (FAIR) workflows. To separate the scientific from the technical complexity, the PWD consists of three components: (1) a conda environment that specifies the software dependencies, (2) a Python module that contains the Python functions represented as nodes in the workflow graph, and (3) a workflow graph stored in the JavaScript Object Notation (JSON). The first version of the PWD supports directed acyclic graph (DAG)-based workflows. Thus, any DAG-based workflow defined in one of the three WfMS can be exported to the PWD and afterwards imported from the PWD to one of the other WfMS. After the import, the input parameters of the workflow can be adjusted and computing resources can be assigned to the workflow, before it is executed with the selected WfMS. This import from and export to the PWD is enabled by the PWD Python library that implements the PWD in AiiDA, jobflow, and pyiron.
• Abstract（参考訳）: WfMS(Workflow Management Systems)は、さまざまなワークフローフォーマットを持つ計算材料科学の分野で開発されており、ワークフローの相互運用性と再現性を阻害している。 この課題に対処するため、Python Workflow Definition(PWD)をワークフロー交換フォーマットとして紹介し、PythonベースのWfMS(現在AiiDA、ジョブフロー、pyiron)間でワークフローを共有する。 この開発は、これらの3つのPythonベースのWfMSの類似性によって動機付けられている。 PWDでは、Finderable、Accessible、Interoperable、Reusable(FAIR)ワークフローのコンテキストにおいて、異なるWfMS間の相互運用性と再現性を促進することを目的としています。 技術的な複雑さから科学を分離するために、PWDは、(1)ソフトウェア依存関係を指定するコンダ環境、(2)ワークフローグラフのノードとして表現されるPython関数を含むPythonモジュール、(3)JavaScript Object Notation(JSON)に格納されたワークフローグラフの3つのコンポーネントで構成される。 PWDの最初のバージョンは、DAGベースのワークフローをサポートする。 したがって、3つのWfMSのうちの1つで定義されたDAGベースのワークフローはPWDにエクスポートされ、その後PWDから他のWfMSにインポートされる。 インポート後、ワークフローの入力パラメータを調整でき、選択されたWfMSで実行される前に、コンピューティングリソースをワークフローに割り当てることができる。 このPWDへのインポートとエクスポートは、AiiDA、ジョブフロー、pyironでPWDを実装するPWD Pythonライブラリによって実現されている。

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