JARA-HPC Organisation

Mit Simulation Laboratories und Querschnittsgruppen zum Erfolg

Die Sektion JARA-HPC ist so organisiert, dass sie Fragestellungen aus der interdisziplinären Forschung aufgreifen und unter Nutzung von Höchstleistungsrechnern in wirtschaftlich relevanten Zeiträumen beantworten kann. 

Die wichtigsten Einrichtungen dieser Organisation (siehe Grafik) sind die sogenannten Simulation Laboratories (SimLabs) und Cross Sectional Groups (CSGs).

Simulationslaboratorien (SimLabs)

In den letzten Jahren wurde zunehmend deutlich, dass die Anwendersoftware in rechnergestützen Forschungsgebieten hinter den Hardware-Entwicklungen für Hochleistungsrechner hinterherhinkt. Es gibt zwar weltweit mehrere Petaflop-Höchstleistungsrechner, es wird jedoch immer schwieriger, sie mit einzelnen Anwendungen effizient zu nutzen. In diesem Zusammenhang sind große Anstrengungen gefordert, um Anwendern in diesen Wissenschaften die Lösung hochkomplexer wissenschaftlicher Probleme durch den Einsatz von Höchstleistungsrechnern der neuesten Technologie zu ermöglichen. 

Dieser Herausforderung tritt JARA-HPC gemeinsam mit dem Jülich Supercomputing Centre (JSC) entgegen: In den sogenannten Simulationslaboratorien (SimLabs) verbinden wir fachspezifische Forschung mit den notwendigen Methoden für das hochparallele Rechnen auf Hoch- und Höchstleistungsrechnern. Drei solcher SimLabs sind momentan in JARA-HPC eingerichtet:

Cross Sectional Groups (CSGs)

In den Cross-Sectional Groups (CSGs) sind methodische Aktivitäten gebündelt, die für die Nutzer von Hochleistungsrechnern aus unterschiedlichsten Disziplinen von Bedeutung sind. So unterstützen beispielsweise Mitarbeiter des CSG "Immersive Visualization" unter anderem Neurowissenschaftler der Sektion JARA-BRAIN bei der Erforschung des menschlichen Gehirns.

Bislang arbeiten wir in zwei Cross-Sectional Groups in den Bereichen

CSG "Immersive Visualization"

Entwicklung von Algorithmen zur immersiven und interaktiven sowie zur räumlich verteilten und kooperativen Visualisierung und ihre Implementierung in die ViSTA Software-Umgebung.

und

CSG "Parallel Efficiency"

Entwicklung von Algorithmen zur Analyse und Steigerung der Leistung paralleler Programme und ihre Implementierung in Tools wie z.B. Scalasca und SIONlib.

Ausgewählte Projekte mit Rechenzeit auf der JARA-HPC Partition

Seit 2012 nutzen Wissenschaftler der RWTH Aachen, des Forschungszentrums Jülich und der German Research School for Simulation Sciences (GRS) die JARA-HPC Partition zur Realisierung interdisziplinärer Forschungsprojekte.

Mehr als 50 solcher Projekte werden aktuell mit Hilfe der Rechnerkapazitäten der JARA-HPC Partition bearbeitet. Eine Auswahl der Projekte der ersten Ausschreibungsphase (2012) sowie eine kurze Projektbeschreibung finden Sie hier:

 

ECS - Enabling Climate Simulation at Extreme Scale

High Definition Simulation of Packed Bed Chromatography 

Quantum Monte Carlo Studies of Magnetic Correlations in Electron Systems 

Simulation of passively and actively controlled shear layers in the wake of blunt bodies, DFG TRR 40

A numerical optimization of the vortex/micro vortex generator-interaction in a transonic airfoil flow 

Study of disorder - driven metal - insulator transitions in crystalline phase-change materials 

Dynamics of the calmodulin protein -  from simulations to NMR

Lewis Number Effects

Seed Funds

Mit Seed Funds werden Projekte in zukunftsträchtigen Bereichen gefördert, die sich in der Ideen- und Startphase befinden und noch nicht drittmittelfähig sind. Die Auswahl wird in einem  kompetitiven Verfahren bestimmt. Seed Funds stärken die bereits bestehenden Kernbereiche weiter und gewährleisten die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit den Ingenieurwissenschaften. Dieses Verfahren generiert u.a. hochaktuelle Forschungsthemen, die sich zu zukünftigen Forschungsbereichen entwickeln können.

Im Rahmen des Zukunftskonzepts I wurden in JARA-HPC 12 Seed-Fund Projekte gefördert:

 

 

Energylandscape

Im Kooperationsprojekt zwischen RWTH Aachen und Forschungszentrum Jülich, der Jülich Aachen Research Alliance, wurde durch Mitarbeiter/Innen des E.ON Energy Research Centers eine umfassende Übersicht der Forschungskompetenzen von Instituten dieser beiden Einrichtungen für den Bereich der Energieforschung erarbeitet.

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Human Brain Project
JARA am europäischen Megaprojekt zur Simulation des menschlichen Gehirns beteiligt.
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