Grid Computing-Technologie: Rechenleistung wie Strom aus der Steckdose ziehen

Mit rund 660.000 Euro finanziert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) am Wissenschaftsstandort Göttingen die Realisierung virtueller Forschungsnetzwerke mit Hilfe innovativer Netzwerktechnologien. Dabei handelt es sich um den Aufbau eines Grid-Ressourcenzentrums, das getragen wird von Experten der Niedersächsischen Staats- und Universitätsbibliothek Göttingen (SUB) und der Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen (GWDG), von Physikern der Georg-August-Universität sowie Vertretern der Bioinformatik und der Medizinischen Informatik an der Universitätmedizin Göttingen. Ziel des Grid Computing ist es, vorhandene Hardware wie Recheneinheiten und Datenspeicher über das Internet mit minimalem Administrationsaufwand und maximaler Leistung zu vernetzen. Damit soll es möglich sein, Rechenleistung wie Strom aus der Steckdose zu beziehen, ohne sich mit technischen Einzelheiten beschäftigen zu müssen.

Mit Hilfe der Grid Computing-Technologie können Nutzer ihre Aufgaben in einem virtuellen Netzwerk erledigen lassen, wobei das Grid selbst die Zuteilung eines freien Prozessors sowie das Auffinden und Abspeichern der genutzten Daten übernimmt. Von der Realisierung dieser Netzwerke versprechen sich die Experten einen vergleichbaren Effekt wie von der Entwicklung des World Wide Web, das die Internetnutzung für wissenschaftliche, kommerzielle und private Zwecke revolutioniert hat. Prof. Dr. Arnulf Quadt, Teilchenphysiker an der Georg-August-Universität und einer der Initiatoren der Grid-Aktivitäten in Göttingen: „Diese Technologie ist sowohl für die Naturwissenschaften als auch für die Geisteswissenschaften von besonderem Interesse, da sie kooperatives Arbeiten in immer komplexer werdenden Forschungsumgebungen unterstützt.“ Die Realisierung des Göttinger Grid-Ressourcenzentrums basiert auf der interdisziplinären Zusammenarbeit verschiedener Forscherteams in insgesamt vier Verbundprojekten.

Weltweit einmalig ist das von Göttingen aus koordinierte TextGrid Projekt, mit dem geisteswissenschaftliche Texte digitalisiert und in einer Art riesiger Datenbank gespeichert werden. Forscher können darin schnell und gezielt nach Inhalten und Formulierungen suchen, diese verknüpfen und damit Textstudien durchführen, die bislang nicht möglich waren. Im MediGrid Verbundvorhaben wird das Verhalten von biologischen Molekülen und Wirkstoffen simuliert und mit experimentellen Daten verglichen. Außerdem arbeiten die Wissenschaftler an leistungsfähigen Algorithmen zur Rekonstruktion großer Datenmengen in der modernen medizinischen Diagnostik. In der physikalischen Forschung zur Struktur der Materie werden Großexperimente im Teilchenbeschleuniger „Large Hadron Collider“ in Genf (Schweiz) in den kommenden Jahren mehrere Millionen GigaByte an Messdaten erzeugen, die mit herkömmlichen Methoden weder gespeichert noch ausgewertet werden können. Diese Aufgabe wird das HEP Community Grid übernehmen. Im Mittelpunkt des InstantGrid Projekts steht der Aufbau vorkonfigurierter Grid-Umgebungen, die von einer CD aus gestartet werden.

Die Göttinger Forscher setzen parallel dazu auf die Ausbildung der Studierenden. In dem interdisziplinären Seminar „Grid-Technologien in der Wissenschaft“ werden in diesem Wintersemester erstmals Konzepte, Umsetzung und Anwendung vermittelt. Die Initiatoren der Grid-Aktivitäten am Wissenschaftsstandort Göttingen sind – neben Prof. Quadt in der Physik (HEP Community Grid) – Dr. Heike Neuroth von der SUB (TextGrid), Prof. Dr. Ulrich Sax von der Universitätsmedizin (MediGrid) sowie Prof. Dr. Oswald Haan und Dr. Ulrich Schwardmann von der GWDG (InstantGrid). Die jetzt aus BMBF-Sondermitteln finanzierten Ressourcen sollen Anfang kommenden Jahres für den Betrieb vorbereitet werden. Dazu wird auch ein bundesweites Expertentreffen stattfinden. Die Realisierung des Grid-Computing ist Teil der bundesweiten D-Grid-Initiative, die bereits eine Kern-Grid-Infrastruktur für deutsche Wissenschaftler aufgebaut hat. Informationen zum Gesamtprojekt können unter der Adresse http://www.d-grid.de abgerufen werden. Die vier Einzelprojekte präsentieren sich unter http://www.textgrid.de, http://www.medigrid.de, http://www.hepcg.de und http://www.instantgrid.de.

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Arnulf Quadt
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Physik ? II. Physikalisches Institut
Friedrich-Hund-Platz 1, 37077 Göttingen
Telefon (0551) 39-7635, Fax (0551) 39-4493
e-mail: aquadt@uni-goettingen.de