Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

US-Supercomputer „Titan“ rechnet für HZDR-Krebsforschung

26.11.2014

Forscher des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) werden ab 2015 den zweitschnellsten Computer der Welt für sich rechnen lassen. Das Dresdner Forschungsvorhaben ist eines von 56 Projekten, denen das US-Energieministerium Rechenzeit im INCITE-Programm gewährt hat. Die 3D-Simulation laserbeschleunigter Teilchen wird sogar als eines der sechs Highlights im kommenden Jahr geführt. Von den Berechnungen versprechen sich die HZDR-Wissenschaftler neue Erkenntnisse, die bei der Krebsbehandlung mit Protonen weiterhelfen könnten.

„Ich freue mich sehr über die Auswahl als eines der sechs ‚Highlights‘ und finde, dass das die Arbeit des gesamten Teams würdigt“, sagt Dr. Michael Bussmann, Nachwuchsgruppenleiter für Computergestützte Strahlenphysik am HZDR. Die Wissenschaftler werden somit als eines der wenigen ausländischen Teams den amerikanischen Supercomputer „Titan“ nutzen. Der steht am Oak Ridge National Laboratory im US-Bundesstaat Tennessee und ist mit 18.688 Grafikkarten und ebenso vielen 16-Kern-Prozessoren der derzeit zweitschnellste Computer der Welt.


Supercomputer Titan am Oak Ridge National Laboratory in Tennessee, USA.

ORNL/U.S. Dept. of Energy

Durch seinen speziellen Aufbau, bei dem die Grafikkarten die Hauptlast tragen, eignet sich der Großrechner besonders gut für viele parallel ablaufende Berechnungen, wie sie die Dresdner Wissenschaftler durchführen wollen.

„Titan ist einer der ganz wenigen Supercomputer, die genug Rechenkraft und Speicher besitzen, um eine volle 3D-Simulationen der Laserbeschleunigung von Ionenstrahlen für die Krebstherapie zu ermöglichen“, erläutert Bussmann. Die Simulation soll dabei helfen, alle relevanten physikalischen Effekte zu verstehen und zu kontrollieren.

Das könnte in Zukunft zu kompakteren und günstigeren Teilchenbeschleunigern führen, die vor allem in der Medizin benötigt werden. Weltweit können erst 30 Zentren die hochpräzise Protonentherapie zur Krebsbehandlung anbieten. Bald zählt dazu auch Dresden mit dem Oncoray-Zentrum, das vom HZDR, der Technischen Universität Dresden und dem Uniklinikum Dresden getragen wird und von der Beschleunigerforschung am HZDR profitiert.

Michael Bussmann und sein Team führen mit dem anstehenden Projekt schon zum zweiten Mal derartig komplexe Berechnungen am „Titan“ durch. Bereits 2013 sammelten sie erste gute Erfahrungen. Sie simulierten damals mit Hilfe des Großrechners Plasma-Jets – also Materie-Strahlen, die aus dem Zentrum von Sternen oder schwarzen Löchern schießen. Dabei konnten sie diese Jets derart genau nachbilden, dass sie den rund hundert Milliarden geladenen Teilchen folgen konnten. Hierfür kam ein spezieller Simulationscode namens „PIConGPU“ zum Einsatz, mit welchem am „Titan“ auch der Rekord für die meisten Berechnungen pro Sekunde für einen derartigen Code aufgestellt wurde.

Im neuen Projekt setzen die Forscher wieder „PIConGPU“ ein: „Wir können damit große Simulationen in wenigen Tagen durchführen und die Ergebnisse dann später am HZDR näher untersuchen“, so Axel Hübl, der als Doktorand die Simulationen durchführen wird und den Code mit entwickelt hat. Das bedeutet zugleich aber auch eine entsprechend aufwändige Aufarbeitung der Ergebnisse nach den Berechnungen: Bei den jetzt geplanten Simulationen fallen fast 200 Terabyte an Daten an, die im Laufe des nächsten Jahres vom Team analysiert werden müssen.

Publikation: M. Bussmann u.a.: “Radiative signatures of the relativistic Kelvin-Helmholtz Instability”, in Proceedings SC13: International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis 2013

Weitere Informationen
Dr. Thomas Kluge
Institut für Strahlenphysik am HZDR
Tel.: 0351 260-2618
E-Mail: t.kluge@hzdr.de

Axel Hübl
Institut für Strahlenphysik am HZDR
Tel.: 0351 260-3582
E-Mail: a.huebl@hzdr.de

Pressekontakt
Dr. Christine Bohnet | Pressesprecherin
Tel. 0351 260-2450 | 0160 969 288 56 | c.bohnet@hzdr.de
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf |
Bautzner Landstr. 400 | 01328 Dresden

Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) forscht auf den Gebieten Materie, Gesundheit und Energie. Folgende Fragestellungen stehen hierbei im Fokus:

• Wie nutzt man Energie und Ressourcen effizient, sicher und nachhaltig?
• Wie können Krebserkrankungen besser visualisiert, charakterisiert und wirksam behandelt werden?
• Wie verhalten sich Materie und Materialien unter dem Einfluss hoher Felder und in kleinsten Dimensionen?

Zur Beantwortung dieser wissenschaftlichen Fragen werden Großgeräte mit teils einmaligen Experimentiermöglichkeiten eingesetzt, die auch externen Nutzern zur Verfügung stehen.
Das HZDR ist seit 1.1.2011 Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Es hat vier Standorte in Dresden, Leipzig, Freiberg und Grenoble und beschäftigt rund 1.000 Mitarbeiter – davon ca. 500 Wissenschaftler inklusive 150 Doktoranden.


Weitere Informationen:

http://www.hzdr.de/presse/titan

Dr. Christine Bohnet | Helmholtz-Zentrum

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Das Start-up inveox will Krebsdiagnosen durch Automatisierung im Labor zuverlässiger machen
15.06.2018 | Technische Universität München

nachricht Fußball durch die Augen des Computers
14.06.2018 | Universität Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

Modern production technologies in the automobile industry must become more flexible in order to fulfil individual customer requirements.

Im Focus: ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern

Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Schafft der Mensch seine Arbeit ab?

15.06.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Asteroidenforschung in Garching

13.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer Abwehrmechanismus gegen Sauerstoffradikale entdeckt

18.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Umwandlung von nicht-neuronalen Zellen in Nervenzellen

18.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Im Fußballfieber: Rittal Cup verspricht Spannung und Spaß

18.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics