Communitygithub.com

DataLad

Recupere, versione e publique conjuntos de dados científicos com DataLad e git-annex, e capture a proveniência computacional com datalad run, rerun e containers-run.

O que é DataLad?

DataLad é uma camada de gerenciamento de dados sobre Git e git-annex projetada para lidar com grandes conjuntos de dados científicos e capturar a proveniência computacional. Ela divide o rastreamento de estrutura de dados (Git) do conteúdo real de arquivos grandes (git-annex), permitindo que datasets de terabytes sejam clonados em segundos, ocupando apenas alguns megabytes, com o conteúdo sendo baixado sob demanda via `datalad get`. A funcionalidade principal é o `datalad run`, que executa comandos e salva a entrada, saída e comando em um formato legível por máquina, permitindo a reexecução perfeita com `datalad rerun`. Isso é suportado em plataformas como Claude Code, Cursor e Codex, e é essencial ao trabalhar com dados de repositórios como OpenNeuro, DANDI ou datasets.datalad.org, pois garante que arquivos com links simbólicos quebrados sejam resolvidos e que análises possam ser reproduzidas.

Funciona com~Claude Code~Codex CLI~Cursor
npx skills add https://github.com/K-Dense-AI/scientific-agent-skills/tree/main/skills/datalad

Perguntar na sua IA favorita

Abre um novo chat com esta habilidade de agente já pré-carregada.

Documentação

O que DataLad faz?

Visão Geral

DataLad é uma camada de gerenciamento de dados sobre Git e git-annex. O Git rastreia a estrutura do dataset, arquivos de texto pequenos e o histórico. O git-annex rastreia o conteúdo de arquivos grandes, armazenando cada arquivo como uma chave e mantendo os bytes em algum lugar que não seja necessariamente o repositório local.

Essa divisão é a coisa mais importante a internalizar, porque significa que um dataset recém-clonado contém o histórico completo e a listagem completa de arquivos, mas contém quase nenhum dado. Um dataset de 100 TB é clonado em segundos e ocupa alguns megabytes. Os bytes chegam apenas quando solicitados, por arquivo, com datalad get.

A segunda coisa que o DataLad adiciona é a proveniência. O datalad run executa um comando e confirma o resultado junto com um registro legível por máquina do comando, suas entradas e suas saídas. O datalad rerun lê esse registro e o reexecuta. Isso transforma "como esta figura foi produzida" de um problema de arqueologia em um comando.

Quando usar DataLad em vez de Git puro

Use DataLad quando qualquer um dos seguintes for verdadeiro:

  • Arquivos são grandes demais para o Git lidar confortavelmente, ou o total excede o que todo colaborador deseja em disco.
  • Os dados vivem em mais de um lugar (um servidor de laboratório, um scratch de cluster, S3, um supercomputador) e você precisa saber quais cópias existem.
  • A análise deve ser reexecutável, e uma mensagem de commit simples não é evidência suficiente.
  • Você está consumindo datasets publicados do OpenNeuro, DANDI ou datasets.datalad.org, que são distribuídos como datasets do DataLad.
  • O projeto aninha outros datasets dentro de si e você deseja que cada um mantenha seu próprio histórico independente.

Use Git puro quando o repositório contém apenas código e texto, tudo cabe confortavelmente no Git e ninguém precisa de checkouts parciais. DataLad sobre um pequeno repositório de código puro adiciona indireção sem trazer benefícios.

Instalação

# git-annex NÃO é escrito em Python, mas está disponível no PyPI se você já
# tiver o git instalado:
uv pip install git-annex
# Você também pode instalá-lo primeiro do sistema
# (Debian/Ubuntu: apt install git-annex; macOS: brew install git-annex;
#  conda-forge: conda install -c conda-forge git-annex)
uv pip install datalad
uv pip install datalad-container   # apenas para containers-run

datalad wtf --section dependencies   # confirme que a versão do git-annex está visível

O pacote git-annex do PyPI envia o binário pré-compilado como uma wheel para Linux, macOS e Windows, em vez de compilar as fontes Haskell, então ele instala como qualquer outra dependência Python e pode ser fixado no mesmo ambiente que o DataLad. Ele não traz o git junto.

datalad wtf imprime o ambiente resolvido e é a primeira coisa a executar quando o comportamento parece impossível. Um git-annex antigo ou ausente está por trás de uma grande parte dos erros confusos.

O DataLad em si é licenciado sob MIT. O git-annex é uma ferramenta separada sob AGPL, o que importa apenas se você redistribuir um git-annex modificado em vez de apenas chamá-lo.

O erro que mais aparece: ponteiros não são dados

Após datalad clone, arquivos anexados existem como links simbólicos para .git/annex/objects/ (ou como pequenos arquivos de ponteiro onde links simbólicos não estão disponíveis, como no Windows ou em um sistema de arquivos limitado). Nada baixou o conteúdo ainda.

datalad clone https://github.com/OpenNeuroDatasets/ds000001.git
cd ds000001
ls sub-01/anat/            # o arquivo está listado
python -c "import nibabel; nibabel.load('sub-01/anat/sub-01_T1w.nii.gz')"   # falha
datalad get sub-01/anat/sub-01_T1w.nii.gz                                   # agora funciona

O modo de falha a reconhecer: uma ferramenta relata que o arquivo está vazio, truncado, corrompido, "não é um arquivo gzip" ou é um link simbólico quebrado, e o tamanho do arquivo em disco é de algumas centenas de bytes. Isso é um ponteiro, não um download corrompido. Execute datalad get antes de ler dados e trate "arquivo existe" como evidência insuficiente de que seu conteúdo está presente.

Antes de uma análise tocar em um diretório, busque-o explicitamente:

datalad get sub-01/                  # tudo sob um caminho
datalad get -r .                     # tudo, incluindo subdatasets
datalad get -n -r .                  # apenas estrutura do subdataset, sem conteúdo de arquivo

datalad status --annex relata quanto conteúdo está presente localmente, e git annex whereis <caminho> relata quais repositórios contêm um determinado arquivo. whereis lê o estado registrado e não contata os remotos, então ele informa o que o git-annex aprendeu por último, e não o que é verdade agora.

Consulte data-access.md para encontrar datasets, comportamento de subdatasets, remover conteúdo com segurança e reparar um dataset.

Registrando proveniência com datalad run

datalad run é a razão para usar DataLad em um contexto de métodos. Ele salva o comando junto com seu efeito, no mesmo commit:

datalad run -m "extrair máscara cerebral" \
  --input "sub-01/anat/sub-01_T1w.nii.gz" \
  --output "derivatives/sub-01_brain.nii.gz" \
  "bet {inputs} {outputs} -m"

O que cada parte faz e por que pular dói:

  • --input recupera o conteúdo antes de executar, para que o comando não falhe em um ponteiro. Também registra a dependência, que é o que permite que rerun busque as mesmas entradas em uma máquina diferente.
  • --output desbloqueia ou remove o destino primeiro, para que o git-annex não se recuse a escrever sobre conteúdo que está protegendo. Sem ele, uma segunda execução do mesmo comando geralmente falha com um erro de permissão em um arquivo anexado que parece somente leitura.
  • {inputs} e {outputs} expandem para esses valores. {pwd}, {dspath} e {tmpdir} também estão disponíveis, e {inputs[0]} indexa entradas individuais.
  • A mensagem de commit carrega um registro JSON de execução entre === Não altere as linhas abaixo === e ^^^ Não altere as linhas acima ^^^. Não edite manualmente esse bloco; o rerun o analisa.

datalad run se recusa a iniciar quando o dataset tem modificações não salvas, porque um estado inicial sujo torna o registro não confiável. Salve ou descarte primeiro, ou passe --explicit para declarar que as entradas e saídas listadas são a história completa. Verifique um comando antes de confirmá-lo com --dry-run basic ou --dry-run command.

Uma execução que não muda nada não produz commit, exatamente como datalad save faz.

Reexecutando

datalad rerun                       # refazer a execução registrada em HEAD
datalad rerun --report              # mostrar o que seria feito, não mudar nada
datalad rerun --script recompute.sh # extrair os comandos em vez de executá-los
datalad rerun --since <commit> -b check <revision>   # reproduzir um intervalo em um novo branch

Reexecutar em um branch (-b) é a maneira segura de testar a reprodutibilidade: a reprodução vai para outro lugar, e um diff contra o branch original responde se as saídas voltaram idênticas.

Containers

Com a extensão datalad-container, registre uma imagem uma vez e cada execução subsequente registra qual imagem produziu as saídas:

datalad containers-add fsl --url docker://brainlife/fsl:6.0.4
datalad containers-run -n fsl -m "máscara cerebral no container" \
  --input "sub-01/anat/sub-01_T1w.nii.gz" \
  --output "derivatives/sub-01_brain.nii.gz" \
  "bet {inputs} {outputs} -m"

A imagem em si é rastreada no dataset, então o ambiente de software viaja com os dados e o registro de proveniência, em vez de viver no histórico de shell de alguém. Quando apenas um container está configurado, -n pode ser omitido.

Consulte provenance.md para os princípios STAMPED e o layout de projeto YODA, o formato do registro de execução, semânticas de --explicit e --assume-ready, e exportação de proveniência para W3C PROV.

Salvando e inspecionando alterações

datalad status                 # o que mudou, incluindo estado do subdataset
datalad save -m "adicionar relatório de QC" caminho/para/arquivo
datalad save -m "checkpoint" -r                 # recorrer em subdatasets
datalad save -m "arquivo de texto pequeno" --to-git notes.md

datalad save decide por arquivo se o conteúdo vai para o Git ou para o git-annex, seguindo o .gitattributes do dataset. Force um arquivo para o Git com --to-git, que é a escolha certa para código e arquivos de texto pequenos que devem permanecer diretamente legíveis. O procedimento yoda (datalad create -c yoda) configura isso para code/, README.md e CHANGELOG.md automaticamente.

Criando um dataset

datalad create my_dataset               # dataset simples
datalad create -c yoda my_analysis      # layout de análise (code/ rastreado no Git,
                                        # README.md e CHANGELOG.md pré-configurados)
datalad create -d . inputs/raw          # registrar um novo subdataset sob um existente

-c yoda aplica o layout de projeto de análise descrito em provenance.md. -d . é o que registra um novo dataset como subdataset do pai, em vez de deixar um repositório não relacionado dentro dele.

Publicando

Um dataset do DataLad geralmente é publicado em dois lugares ao mesmo tempo: um serviço de hospedagem Git para o histórico e um remote de armazenamento para o conteúdo anexado.

datalad create-sibling-github myaccount/mydataset
git annex initremote store type=S3 bucket=my-bucket encryption=none autoenable=true
datalad siblings configure -s github --publish-depends store
datalad push --to github

O sibling Git e o sibling de armazenamento são criados por ferramentas diferentes de propósito. Um sibling Git é um remote Git, e datalad create-sibling-* lida com os de serviços de hospedagem. Um bucket S3 (ou WebDAV, ou um diretório SSH) é um remote especial do git-annex, não um remote Git, então é criado com git annex initremote. datalad siblings pega o remote especial depois e o trata como qualquer outro. Usar datalad siblings add --url s3://... aqui é o erro que esta seção existe para prevenir: --url é uma URL de remote Git, S3 não é, e o push --to github abaixo falha no salto --publish-depends.

--publish-depends é o que impede a publicação quebrada comum: um repositório Git cujo histórico referencia conteúdo que nunca foi enviado, então os colaboradores clonam com sucesso e depois descobrem que cada datalad get falha. Declarar a dependência faz com que o sibling de armazenamento publique primeiro, sempre.

datalad push envia tanto o histórico Git quanto, por padrão (--data auto-if-wanted), o conteúdo anexado que o destino está configurado para querer. Passe --data anything para enviar todo o conteúdo, independentemente das preferências do destino.

Consulte publishing.md para armazenamentos RIA, remotes especiais, gerenciamento de credenciais e configuração de qual sibling contém o quê.

Liberando espaço em disco

git annex whereis sub-01/                 # confirme que outra cópia existe primeiro
datalad drop sub-01/                      # remover conteúdo local, manter o ponteiro
datalad drop --what all --reckless kill <caminho>   # último recurso, destrói dados

datalad drop recusa por padrão quando não pode verificar outra cópia do conteúdo existe, o que é uma verificação de segurança, não um obstáculo. --nocheck e --if-dirty estão obsoletos; a grafia atual é --reckless availability, e significa o que diz. --what seleciona entre filecontent (padrão), allkeys, datasets e all.

Modos de falha que vale a pena conhecer

SintomaCausaCorreção
Arquivo lê como vazio, truncado ou link simbólico quebradoConteúdo não recuperado; apenas o ponteiro está presentedatalad get <caminho>
"Permissão negada" ao escrever uma saída existentegit-annex protege contra escrita o conteúdo anexadoDeclare-o com --output, ou datalad unlock <caminho>
datalad run recusa iniciarDataset tem alterações não salvasdatalad save primeiro, ou passe --explicit
datalad drop recusaNenhuma segunda cópia verificada do conteúdoEnvie para um sibling primeiro, ou aceite --reckless availability
Colaborador clona, mas todo get falhaHistórico publicado sem o conteúdoPublique o sibling de armazenamento e configure --publish-depends
Clone bem-sucedido, diretórios de subdataset vaziosSubdatasets não são instalados por padrãodatalad get -n -r ., depois get nos caminhos que precisa
Comandos se comportam de forma impossívelgit-annex ausente ou muito antigodatalad wtf --section dependencies

Referências detalhadas

  • data-access.md: encontrando datasets publicados (registry.datalad.org, OpenNeuro, DANDI, datasets.datalad.org e o atalho ///), opções de clone e get, manipulação de subdatasets, estados de conteúdo anexado, remoção e fsck de reparo.
  • provenance.md: os princípios STAMPED e o layout YODA, o formato do registro de execução, opções completas de run e rerun, containers-run e o estado atual da exportação de proveniência do DataLad para W3C PROV.
  • publishing.md: siblings e suas ações, variantes de create-sibling-*, armazenamentos RIA, remotes especiais, semântica de push e gerenciamento de credenciais.

Habilidades relacionadas

A habilidade bids cobre a Brain Imaging Data Structure (Estrutura de Dados de Imagem Cerebral) na qual a maioria dos datasets de neuroimagem distribuídos através do DataLad está organizada. Um fluxo de trabalho típico clona um dataset BIDS com DataLad, valida-o com as ferramentas BIDS e, em seguida, executa um BIDS-App sob datalad containers-run para que os derivados carreguem proveniência.

Fontes primárias

Agradecimento

O escopo do tópico desta habilidade foi informado em parte pelo datalad-cli licenciado sob MIT por @bcmcpher.

Individual skills in this repo

This repo contains 20 individual skills — each has its own dedicated page.

adaptyv

How to use the Adaptyv Bio Foundry API and Python SDK for protein experiment design, submission, and results retrieval. Use this skill whenever the user mentions Adaptyv, Foundry API, protein binding assays, protein screening experiments, BLI/SPR assays, thermostability assays, or wants to submit protein sequences for experimental characterization. Also trigger when code imports `adaptyv`, `adaptyv_sdk`, or `FoundryClient`, or references `foundry-api-public.adaptyvbio.com`.

aeon

This skill should be used for time series machine learning tasks including classification, regression, clustering, forecasting, anomaly detection, segmentation, and similarity search. Use when working with temporal data, sequential patterns, or time-indexed observations requiring specialized algorithms beyond standard ML approaches. Particularly suited for univariate and multivariate time series analysis with scikit-learn compatible APIs.

alphagenome

Look up precomputed AlphaGenome Atlas effects for any GRCh38 single-nucleotide variant (AVI score with Phred and 18 SHAP feature attributions, plus raw and quantile scores for RNA-seq, DNase, ATAC, ChIP-TF, ChIP-histone, CAGE, PRO-cap, splicing, polyadenylation and contact-map tracks), score variants or scan windows on demand with the AlphaGenome model for human and mouse (variant scoring, in silico mutagenesis, REF-versus-ALT track prediction), and build Atlas website deep links. Use when the user mentions AlphaGenome, AlphaGenome Atlas, AVI or AlphaGenome Variant Impact, DeepMind variant effect prediction, or wants to prioritise or mechanistically interpret non-coding, regulatory, splicing, enhancer, promoter, or chromatin-accessibility effects of SNVs from a VCF, credible set, or region. Research use only; not a clinical tool.

analytical-method-validation

Plan, execute, and document validation, verification, and transfer of analytical procedures under the governing framework - ICH Q2(R2) and Q14, USP <1220>/<1225>/<1226>, ICH M10 bioanalytical, CLSI EP, or ISO/IEC 17025. Use for HPLC, LC-MS/MS, GC, CE, ICP-MS, dissolution, qNMR, qPCR, NIR, and ligand binding or cell-based assays whenever the question is whether a procedure is fit for its intended purpose. Triggers include

anndata

Data structure for annotated matrices in single-cell analysis. Use when working with .h5ad files or integrating with the scverse ecosystem. This is the data format skill—for analysis workflows use scanpy; for probabilistic models use scvi-tools; for population-scale queries use cellxgene-census.

arbor

Autonomously improve a real artifact (code, training recipe, agent harness, data pipeline, prompt) against an objective and an evaluator, using Hypothesis Tree Refinement (HTR) from the Arbor paper. Use this whenever someone wants to iteratively optimize something over many experiments without overfitting — e.g.

arboreto

Infer gene regulatory networks (GRNs) from gene expression data using scalable algorithms (GRNBoost2, GENIE3). Use when analyzing transcriptomics data (bulk RNA-seq, single-cell RNA-seq) to identify transcription factor-target gene relationships and regulatory interactions. Supports distributed computation for large-scale datasets.

astropy

Core Python library for astronomy and astrophysics workflows that need Astropy APIs, including units/quantities, coordinates, FITS I/O, tables, time systems, WCS, and cosmology. Use when implementing or debugging astronomical data analysis code with Astropy.

autoskill

Observe the user

benchling-integration

Benchling Python SDK and REST API integration for registry entities, inventory, ELN entries, workflows, Benchling Apps, and Data Warehouse queries. Use when automating lab data with benchling-sdk or the v2 API.

bgpt-paper-search

Search scientific papers and retrieve structured experimental data extracted from full-text studies via the BGPT MCP server. Returns 25+ fields per paper including methods, results, sample sizes, quality scores, and conclusions. Use for literature reviews, evidence synthesis, and finding experimental details not available in abstracts alone.

bids

>

biopython

Comprehensive molecular biology toolkit. Use for sequence manipulation, file parsing (FASTA/GenBank/PDB), phylogenetics, and programmatic NCBI/PubMed access (Bio.Entrez). Best for batch processing, custom bioinformatics pipelines, BLAST automation. For quick lookups use gget; for multi-service integration use bioservices.

bioservices

Unified Python interface to 40+ bioinformatics services. Use when querying multiple databases (UniProt, KEGG, ChEMBL, Reactome) in a single workflow with consistent API. Best for cross-database analysis, ID mapping across services. For quick single-database lookups use gget; for sequence/file manipulation use biopython.

bulk-rnaseq

End-to-end bulk RNA-seq orchestrator — takes raw FASTQ reads through QC and trimming (FastQC, fastp/Trim Galore), alignment and quantification (STAR, Salmon, featureCounts), assembles a gene-level counts matrix, then hands off to differential expression (pydeseq2), pathway/GSEA enrichment (pathway-enrichment), and publication figures (scientific-visualization). Use whenever the user has bulk RNA-seq reads or quant output and wants a complete, reproducible differential-expression workflow — e.g.

cellxgene-census

Query the CZ CELLxGENE Census programmatically for versioned public single-cell and spatial transcriptomics data. Use when you need population-scale cell metadata, gene expression slices, Census summary counts, source H5AD URIs/downloads, embeddings, spatial Census data, or reference atlas comparisons across organisms, tissues, diseases, assays, and cell types. For analyzing your own local single-cell data use scanpy, anndata, or scvi-tools.

cirq

Google quantum computing framework. Use when targeting Google Quantum AI hardware, designing noise-aware circuits, or running quantum characterization experiments. Best for Google hardware, noise modeling, and low-level circuit design. For IBM hardware use qiskit; for quantum ML with autodiff use pennylane; for physics simulations use qutip.

citation-management

Comprehensive citation management for academic research. Search OpenAlex, PubMed, and Google Scholar for papers, extract accurate metadata, validate citations, and generate properly formatted BibTeX entries. This skill should be used when you need to find papers, verify citation information, convert DOIs to BibTeX, or ensure reference accuracy in scientific writing.

clinical-decision-support

Prepare and validate research-only clinical decision-support evaluation, evidence-profile, cohort, survival, biomarker/model, privacy, and governance artifacts. Use for aggregate or synthetic research documentation and traceability—not patient care or live clinical operation.

clinical-reports

Create safety-bounded draft structures and run local deterministic checks for clinical case, diagnostic, trial, safety, and aggregate research reports. Use only with synthetic, de-identified, or aggregate inputs and verified source-fact manifests; every output requires qualified review.

Habilidades Relacionadas