Executable Papers in den Computational Humanities Von technischen Herausforderungen und erkenntnistheoretischen Mehrwerten

Zum Verhältnis von epistemischen Mehrwerten und (technischen) Aufwänden

Es hat sich herausgestellt, dass die Aufbereitung eines Jupyter Notebooks zu einem ExP trotz der Tatsache, dass ersteres meist bereits während des Forschungsprozesses entsteht, einen Arbeitsaufwand mit sich bringt, der den eines herkömmlichen Artikels deutlich übersteigt. Gleichzeitig bleiben häufig propagierte Mehrwerte, wie die bessere Nachvollziehbarkeit von Forschungsmethoden sowie die Reproduzierbarkeit von Forschungsergebnissen (Lasser 2020), schwer empirisch evaluierbar. Inwieweit ist zum Beispiel die Eleganz der Möglichkeit Code während des Lesens innerhalb des Artikels ausführen zu können ein entscheidender Vorteil gegenüber dem Lesen desselben Codes in einem statischen Export des Notebooks oder dem beiläufigen Verfügbarmachen von Scripten in einem Git-Repositorium. Solche Fragen lassen sich nur für konkrete Szenarien beantworten. Mit unserer Sektion im vDHd-Band wollten wir einen Beitrag für die bessere Identifizierbarkeit dieser Szenarien liefern. Da geisteswissenschaftliche Forschung sowieso sehr viel seltener einer rein empirischen Evidenzlogik folgt, scheint uns der größte Mehrwert für die Geisteswissenschaften eher in den epistemischen Potenzialen dieses Formats zu liegen. Vor diesem Hintergrund ist es jedoch bemerkenswert, dass die meisten Einreichungen das ExP-Format eher in Richtung eines Methodenpapiers bzw. Tutorials interpretiert haben. Diese Beobachtung zeigt, dass ExP, verstanden als eine Form des literate programming im weitestmöglichen Sinne, auch auf Autor:innenseite noch Raum für eine kreative Aneignung zulässt

Zu technischen Anforderungen und nachhaltiger Infrastruktur

Technische und infrastrukturelle Herausforderungen bestehen am augenscheinlichsten zunächst erst einmal in der situativen Bereitstellung jeder Zeit abrufbarer Rechnerressourcen, die für das Ausführen des Codes notwendig sind, und bei der verlässlichen Auflösung von Abhängigkeiten. Hier hat sich mit dem Projekt  myBinder ein Verfahren etabliert, das unter Einhaltung bestimmter Vorgaben aus einem Git-Repositorium mit einem Jupyter Notebook ein lauffähiges Docker Image generiert und dieses mittels Link über virtuelle Server kooperierender Institutionen im Browser verfügbar macht. Zwar erfreut sich dieses Verfahren aufgrund seiner Einfachheit großer Beliebtheit, allerdings zeigten die Einreichungen zu unserer vDHd-Sektion, dass die auf diese Weise zur Verfügung stehenden Ressourcen den Bedarfen, z. B. im Bereich des statistischen Lernens, schnell nicht mehr gerecht werden. Gleichzeitig steht der Nutzung institutioneller Kapazitäten aus dem High Performance Computing-Bereich (HPC) wie sich in unserem Falle erwiesen hat – nicht selten eine andere Dienstphilosophie entgegen. HPCs arbeiten mit definierbaren Aufgabenbeschreibungen, Ressourcenallokation und geplanten Abarbeitungen und sehen daher keine Benutzerinteraktion zum Zeitpunkt der Abarbeitung vor. Aus der Perspektive der Nachhaltigkeit gibt es nicht zuletzt auch immer wieder generelle Bedenken gegen die Verwendung von Docker und anderen Containerisierungsverfahren (Nüst et al. 2016). Festzuhalten bleibt auf jeden Fall, dass die Perspektive der Langzeitverfügbarkeit von ExP andere Lösungen erfordert, als die zur Zeit für die unmittelbare Verfügbarmachung gängigen Mittel. Weitere Probleme dieses Verfahrens sind unzufriedenstellende Mittel der Absicherung copyright-geschützten Materials vor Zugriffen aus dem ExP, der Einbettung ausführbarer Bestandteile aus einem Notebook, geeignete Leseumgebungen und Webseiten von Verlagen (siehe auch Abbildung 2) sowie damit in Beziehung stehend, die Absicherung der Verlagsinfrastruktur vor Attacken, etwa durch Code Injections. Der Vortrag wird einen Überblick über die Melusina Press-Infrastruktur für die Realisierung von ExP im Rahmen des vDHd-Bandes geben und Stärken und Schwächen im Kontext der zuvorgenannten Problembereiche diskutieren. Die Infrastruktur besteht im Wesentlichen aus der Nutzung der GESIS myBinder-Instanz, einem virtuellen Server zur technischen Isolierung der ausführbaren Publikationsabschnitte, einem virtuellen Server für die Präsentationsschicht, einer GitLab-Instanz der Universität Luxemburg und der thebe-Bibliothek (Abbildung 3).

Zu Publikationsworkflows, Rechten, Versionierung und Reviewkriterien

Während es für viele technische Fragestellungen von ExP immerhin schon erste Lösungsvorschläge gibt und die Wahrnehmung potenzieller Mehrwerte der Entwicklung eher vorausgeht, wurde das Problemfeld der Publikationsworkflows bisher am wenigsten bearbeitet. Ob diesem Umstand mangelndes Bewusstsein gegenüber der Notwendigkeit ExP anders "bewerten" und "behandeln" zu müssen als traditionelle Forschungsartikel zugrunde liegt, oder ob sich Schwierigkeiten und Ausmaß dieser Perspektiven erst in konkreten Publikationssituationen von ExP so richtig identifizieren lassen, bleibt offen. Nichtsdestotrotz hat sich während der Konzeptualisierung des vDHd-Bandes und bei der Gestaltung von Autor:innenhandreichung zur Anfertigung der ExP schnell gezeigt, dass nicht nur mehrere Dimensionen, wie etwa Code, Interaktivität, multimodale Komposition, Organisation aller für die Lauffähigkeit notwendiger Ressourcen usw., zu bewerten sind, sondern das in dem Moment wo man diese Mittel ermöglicht ebenfalls Kriterien für Einschränkung ihres Gebrauchs entwickelt werden müssen. Wie Lasser (2020) für das Element der Reproduktionsfähigkeit beschriebener Ergebnisse zeigt, ist mehr nicht immer besser – insbesondere für die Frage der "Lesbarkeit" von ExP. Daran schließt sich sogleich die Fragestellung an, was Lesbarkeit im Kontext von ExP überhaupt bedeuten soll: was ist eine lesbare multimodale Komposition, wie ist Interaktivität unter dem Gesichtspunkt der Lesbarkeit zu fassen, sind die Ansprüche an lesbaren Code dieselben wie in der traditionellen Softwareentwicklung? Wahrscheinlich sind diese und andere Fragen nur im Kontext von spezifischen Disziplinen und konkreten Forschungsbereichen beantwortbar. Da es bisher aber kaum ExP gibt, konnte ein solcher Entwicklungsprozess auch noch nicht wirklich stattfinden. Folgen hat dies sowohl für die Bewertbarkeit der Qualität von ExP, d. h. der Durchführbarkeit transparenter Reviewverfahren, als auch für die Infrastruktur und die Workflows der beteiligten Verlage, die die Gestalt von ExP in der Praxis antizipieren können müssen. Es ergibt sich aus der zuvor beschriebenen Situation von selbst, dass ein Standardisierungsprozess und die Entwicklung von Best Practices in Teilbereichen von ExP, wo dies sinnvoll und möglich erscheint, noch nicht eingesetzt hat. Es darf nicht unterschätzt werden, dass es sich hierbei eben nicht nur um eine Bedingung der Möglichkeit ihrer Realisierung handelt, sondern ebenso um die Grundlage dafür ExP zu einer vertrauensvollen Ressource, zu einer Währung mit Wert innerhalb der Wissenschaftskommunikation, werden zu lassen. Angrenzende Aktivitäten (Leipzig 2019; Sackmann 2020) finden bisher eher in informellen Kontexten statt, inkludieren meist nur ein Bruchteil der Akteursgruppen, die an solch einem Prozess beteiligt sein müssten, und versuchen zunächst eher das Feld zu kartographieren als es zu organisieren. Hervorgehoben werden kann “A guide to reproducible code in ecology and evolution” (Cooper & Hsing 2017), doch wie der Name anzeigt bewegen sich diese Aktivitäten stärker im  Reproducibility-Bereich, der zwar viele Schnittmengen mit ExP aufweist, aber eben nicht mit ihnen deckungsgleich ist.

Durch die Diskussion von Entscheidungen und Vorgaben aus den Autor:innenhandreichung sowie der Illustration des Publikationsworkflows von ExP bei Melusina Press soll der Vortrag einen Beitrag zu der Entwicklung künftiger Best Practices und Standards leisten.