JARA-HPC: Computersimulation mit Hochleistungsrechnern
Computersimulationen sind neben Theorie und Experiment die dritte Säule der Forschung geworden und ermöglichen Erkenntnisse, die uns aus physikalisch-technischen oder finanziellen Gründen bislang verwehrt blieben. Von Simulationen können fast alle Wissenschaftsgebiete profitieren: von der Medizin über die Ingenieurwissenschaft und die Materialwissenschaften bis hin zur Umwelt- und Energieforschung. Viele Simulationen benötigen allerdings die gewaltige Rechenleistung von Supercomputern.
Hochleistungsrechnen im Dienst der Wissenschaften
Die Wissenschaftler der Sektion JARA-HPC - kurz für "High Performance Computing" - verbinden das Know-how für das hochparallele Rechnen auf Höchstleistungscomputern mit der jeweils fachspezifischen Forschungskompetenz beispielweise der Mediziner, der Ingenieure und anderer wissenschaftlicher Disziplinen.
Auf diese Weise tragen sie wesentlich dazu bei, die Möglichkeiten von Computersimulationen für die Beantwortung aktueller Forschungsfragen voll auszunutzen. Verwirklicht wird dieser Anspruch mit Hilfe einer einzigartigen Organisationsstruktur, zu der so genannte Simulation Laboratories und Cross Sectional Groups gehören.
Beispiele aus der Forschung
JARA-HPC-Forscher haben mit Simulationen unter anderem Blutpumpen verbessert, die das Herz von Schwerkranken unterstützen, und ein "virtuelles Gehirn" geschaffen, mit dem Hirnforscher die Verbindungen des realen Gehirns besser als bisher erkunden und verstehen können.
Sie haben ungewöhnliche magnetische und elektronische Eigenschaften von Materialien berechnet und dabei Wissen erworben, das hilft, neuartige Bauelemente oder Datenspeicher zu bauen.
Ein letztes Beispiel: JARA-HPC-Wissenschaftler entwickeln Computersimulationen, mit denen sich vorhersagen lässt, wie sich menschliche Aktivitäten und Maßnahmen auf den Artenreichtum von Wiesen und Weideflächen im Nationalpark Eifel auswirken werden.
Einzigartige Infrastruktur
Die Forscher der Sektion HPC haben insbesondere über das Jülich Supercomputing Centre (JSC) Zugang zu Supercomputern der weltweit höchsten Leistungsklasse. Sie entwickeln Anwendersoftware, die mit den stetigen Leistungssteigerungen der Höchstleistungsrecher Schritt hält.