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Virtuelles Institut verbessert komplexe Simulationscodes

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Um die hochmodernen Programmierwerkzeuge im Hochleistungsrechnen (engl. high-performance computing - HPC) weiterzuentwickeln, arbeitet das Forschungszentrum Jülich mit der RWTH Aachen, TU Dresden und der University of Tennessee in Knoxville zusammen. Gemeinsam haben sie das Virtual Institute High-Productivity Supercomputing (VI-HPS) gegründet, das von der Helmholtz-Gemeinschaft gefördert wird. Die Kooperation vernetzt das Fachwissen der Schlüsselakteure im Bereich der Leistungsanalyse- und Fehlererkennungswerkzeuge für Spitzenrechensysteme. Der Hauptredner der heutigen Einweihungsfeier in Jülich ist Douglass Post, Chief Scientist des United States Department of Defense High Performance Computing Modernization Program.

Der Sprecher des VI-HPS, Felix Wolf vom Forschungszentrum Jülich, freut sich über die aus der Partnerschaft entstandenen Synergien: "Die Integration führender Werkzeugprojekte wird den HPC-Nutzern einen klaren Produktivitätsvorteil einbringen". Zudem erklärt der stellvertretende Sprecher der Kooperation Christian Bischof (Aachen): "Neben der Verbesserung der technischen Leistungsfähigkeit der Werkzeuge des VI-HPS, liegt ein weiterer Schwerpunkt darin, mehr Nutzer davon zu überzeugen, dass die Verwendung dieser Werkzeuge sowohl während der Entwicklung als auch in der Anwendungsphase Zeit einspart."

Das Virtuelle Institut wurde gemeinsam vom Forschungszentrum Jülich, der RWTH Aachen, der Technischen Universität Dresden und der University of Tennessee gegründet. Ziel der Partnerschaft ist es, die Qualität von komplexen Simulationscodes zu verbessern und ihren Entwicklungsprozess in der Wissenschaft und Technik zu beschleunigen, um sie für höchst entwickelte parallele Computersysteme verwenden zu können. Die vier Institutionen werden modernste integrierte Programmierwerkzeuge für Höchstleistungsrechner entwickeln, die die Programmierer dabei unterstützen sollen, Programmierfehler zu identifizieren und die Leistung in der Anwendung zu optimieren.

Das Virtuelle Institut wird heute im Rahmen eines halbtägigen Kolloquiums im Forschungszentrum Jülich eingeweiht. Douglass Post, Chief Scientist des United States Department of Defense High Performance Computing Modernization Program (HPCMP), wird den Hauptvortrag mit dem Titel "Möglichkeiten und Herausforderungen von Computational Science und Engineering" halten.

Virtuelle Institute sind ein bewährtes Förderinstrument der Helmholtz-Gemeinschaft. Die Helmholtz-Zentren und Universitäten nutzen dieses Instrument zur Bündelung von Forschungskompetenzen, um dadurch exzellente Forschungszentren von internationaler Bedeutung in den zentralen Forschungsbereichen zu schaffen.

Die virtuellen Institute werden für drei Jahre mit 300.000 Euro pro Jahr gefördert.

Das VI-HPS fügt sich nahtlos in die langfristige Kooperation und die gemeinsamen Initiativen zwischen dem Forschungszentrum Jülich und der RWTH Aachen im Bereich Simulation Science und Supercomputing ein. Eine Helmholtz-Hochschul-Nachwuchsgruppe arbeitet in Jülich und Aachen im Bereich der Leistungsanalyse und ist Teil der Graduiertenschule AICES, die der RWTH Aachen im Rahmen der deutschen Exzellenzinitiative bewilligt wurde, um Studenten im Bereich Computational Engineering Science (CES) auszubilden. Die von der RWTH Aachen und dem Forschungszentrum Jülich getragene German Research School for Simulation Sciences (GRS) wird begabten Studenten durch das Graduiertenprogramm "Computational Science and Engineering" und durch den Bezug zum Hochleistungsrechnen spannende Ausbildungsmöglichkeiten bieten.

Weitere Informationen zum Thema Supercomputing in Jülich http://www.fz-juelich.de/supercomputer

Kosta Schinarakis | Forschungszentrum Jülich
Weitere Informationen:
http://www.fz-juelich.de
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Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...