NIST材料测量实验室LIMS路线图
NIST Technical Note 2216在NIST LIMS路线图材料测量实验室格雷琴格林Jared上货速度圣扎迦利Trautt6月刘雷蒙德·普兰特约书亚Taillon亚当Creuziger钱德勒贝克约瑟夫•班尼特Niksa布兰德丽莎Borsuk罗伯特Hanisch加里·哈丁莱尔·莱文萨曼莎Maragh米勒山脉克里斯托弗Muzny马库斯Newrock约翰·珀金斯安妮的植物布鲁斯·拉威尔大卫罗斯Carelyn坎贝尔亚当本约翰·亨利·斯科特克里斯Szakal卢卡斯·黑尔迈克尔缰绳亚历山德罗Tona彼得Vallone本出版物可从以下网站免费获得：https://doi.org/10.6028/NIST.TN.2216 NIST Technical Note 2216在NIST LIMS路线图材料测量实验室格雷琴格林Jared上货速度圣扎迦利Trautt6月刘雷蒙德·普兰特约书亚Taillon亚当Creuziger钱德勒贝克约瑟夫•班尼特Niksa布兰德丽莎Borsuk罗伯特Hanisch加里·哈丁莱尔·莱文萨曼莎Maragh米勒山脉克里斯托弗Muzny马库斯Newrock约翰·珀金斯安妮的植物布鲁斯·拉威尔大卫罗斯Carelyn坎贝尔亚当本约翰·亨利·斯科特克里斯Szakal卢卡斯·黑尔迈克尔缰绳亚历山德罗Tona彼得Vallone本出版物可从以下网站免费获得：https://doi.org/10.6028/NIST.TN.22162022年4月美国商务部的吉娜·m·Raimondo秘书国家标准与技术研究院James K. Olthoff，履行商务部副部长的非排他性职能和职责标准与技术部门，美国国家标准与技术研究院院长 在此可能会识别某些商业实体、设备或材料记录以充分描述实验过程或概念。这种识别并不意味着美国国家标准与技术研究院，也不打算暗示实体、材料或设备必然是最适合该目的的。美国国家标准与技术研究院技术说明 2216国家学院站。技术说明 2216，23 页（2022 年 4 月）酵母:NTNOEF本出版物可从以下网站免费获得：https://doi.org/10.6028/NIST.TN.2216 前言在过去的十年中，实验室和计算科学中的新兴技术已经通过加速生产、加工和交换改变了研究格局的数据。NIST材料测量实验室社区认识到，要保持随着测量科学向数字范式的转变，必须实施实验室信息管理系统 （LIMS）。有效引入研究生命周期早期的 LIMS 为规划和执行实验和加速研究生产力。从这个角度来看，LIMS不是具有孤立交互的被动实体，而是支持协作的关键资源，科学诚信，以及知识随时间推移的转移。它们用作组织对更广泛的联合数据社区的贡献，支持两者受控和开放获取由研究的敏感性决定。成功的LIMS的总体目标是通过建立提供访问实验室数据资源的常用工具。因此，现代 LIMS 应该提供几个核心功能。核心功能和接触点• 工作流管理-研究工作流程描述了要执行的步骤以得出结果。这些模式可作为 LIMS 控制数据进度的处方以及相关服务或工具。工作流程的自动化简化了通过来自系统网络的已定义接口的信息。• 库的数据,有效存储和检索数据（原始和派生数据）——包括相关元数据、数据产品、校准、软件、日志等。– 促进数据发现、处理、协作和传播。• 创建数据产品和工具LIMS应该支持存储和处理原始数据导致可以共享和消费的产品。示例将包括样本数据、仪器生成的数据和定义的算法生成输出。包含数据模型可提供上下文和结构，以及机器学习集成可能会生成相关数据，这些数据可以合并成更全面的数据数据模型。工具可能包括可视化、评估和分析包用户为其研究项目提供高级功能。• 组织数据的搜索和检索工具和界面给用户访问权复杂的数据搜索和高效的数据传输机制标准化格式。搜索应扩展到特定于域或项目的语义，与相关数据紧密结合，超越单个研究项目包括超级搜索（例如，LIMS之间的用例驱动的互操作性）。• ——长期、稳定和敏捷的结构LIMS需要制度和体系结构长期基线研究和策展的可持续性。技术趋于变化比研究项目的实际寿命更快，因此必须存在维持的路径IT 基础架构，并引入更快、更复杂的流程。我 • 标准和最佳实践LIMS从标准化支持中获益研究社区之间的合作，使数据工作流程高效实惠。社区对标准和最佳实践的支持是LIMS和组织共享的专业知识自然可以作为协调的手段和适应的标准。• 用户参与,在上面列出的所有核心职能中，涉及从一开始就是主题专家。LIMS应建立一个工作团队明确包括来自最终用户社区的代表。摘要检测生成数据的速度比以往任何时候都快、数量更多，并且实验室间研究在国内外具有历史性需求，以刺激经济创新。NIST材料测量实验室的战略任务需求（MML）支持广泛的研究学科，因此迫使我们的组织采用先进的研究数据管理策略。实验室信息管理系统 （LIMS） 提供了一个从一开始就管理数据的框架研究生命周期为机器学习 （ML）、数据分析、合作和传播。该路线图描述了我们目前的理解和通过采用使用数据科学社区的标准和最佳实践。NIST研究数据网络基础设施通过提供安全的环境来补充MML的这些目标主机 LIMS 解决方案。此外，科学工作流程的整合需要持续不断合作将组织 LIMS 与外部科学界联系起来。因此MML LIMS将随着时间的推移与技术和实验协同发展提供新科学的环境。LIMS将通过以下方式扩大我们的使命影响采用公平原则的数据。关键字数据、实验室信息管理系统、实验数据、研究数据、研究工作流程2 表的内容介绍 ..................................................................................................................... 1路线图 目标。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 12.1. 挑战 ................................................................................................................... 2MML LIMS 利益相关者 33.1. 外部 解决方案 和 合作。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 4实现 的 的 路线图... 54.1. 系统 水平 解决 方案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 54.2. LIMS 层。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 54.3. 支持 服务业。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 64.4. 基础设施 资源 为 林姆斯............ 74.5. 社区 标准 和 最好的 实践。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 8LIMS 体系结构 .......................................................................................................... 95.1. 功能 的 林姆斯............ 95.2. LIMS 组件 .................................................................................................... 105.3. 研究 工作流 ................................................................................................. 115.4. LIMS 网络 建筑。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 12指标 和 定性 措施。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 13结论。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 14引用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 14附录A：缩略语和首字母缩写名单表表格 1. 数据 标准 和 实践 使用 与 林姆斯....... 9数据列表无花果。 1. LIMS 三个 分层 模型 为 实现。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 6无花果。 2. MML LIMS 数据 管道 模型 为 收获 仪器 生 数据..................... 8无花果。 3. LIMS 组件 分组 通过 主要 功能 类别。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 11无花果。 4. 一个 基本 LIMS 功能 工作流 型。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 11无花果。 5. 各种各样的 研究 工作流 在 本地的 模型 表示 ................................... 12无花果。 6. LIMS 网络 体系结构 概念 与 四个 阶段 的 操作 ......................... 133 介绍从2019年底开始，MML启动了作为其战略计划的一部分，开发了”下一个一代”数据和信息学，重点是LIMS作为支持研究的关键资源数据和科学。这一努力得到了加强数据的举措的补充。管理规划和数据系统基础设施。第一年的基础工作为个人研究人员和团队建立共同需求，以便更容易参与与LIMS合作，目标是建立更大的数据交互和使用能力。一个愿景因为LIMS是为了传达这些集体努力的目的而写的：“实验室信息管理系统将为MML科学家提供实用手段研究的可重复性、可追溯性、可重复性、效率和合规性，作为灯塔对校内和校外社区利益相关者。”实施 LIMS 的 MML 方法始于定义特定部门的目标研究实验室项目并建立跨部门利益共同体（COI）共享解决方案、服务、实践和挑战的小组。综合林姆斯解决方案已在多个NIST实验室成功实施。几个共享资源已成功演示了 LIMS 组件（包括存储
