Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Human Brain Project: Pilotsysteme für interaktiven Superrechner gestartet

28.09.2016

Das Jülich Supercomputing Centre hat zwei neue Pilotsysteme für einen interaktiven Superrechner in Betrieb genommen. Die Systeme – JULIA vom Hersteller Cray sowie JURON von IBM und NVIDIA – sind speziell für Anwendungen aus den Neurowissenschaften ausgelegt. Die Installation und Testphase sind Teil eines speziellen Ausschreibungsverfahrens des europäischen Human Brain Projects.

Der Aufbau eines interaktiven Supercomputers für das Human Brain Project (HBP) rückt näher. Zwei Konsortien haben ihre jeweiligen Lösungsvorschläge im Jülich Supercomputing Centre (JSC) installiert. Nun testen Jülicher Wissenschaftler und ihre Kollegen vom HBP, wie leistungsfähig beide Systeme sind und wie gut sie die gewünschten Funktionen erfüllen.


Die zwei neuen Pilotsysteme für einen interaktiven Superrechner, die am Jülich Supercomputing Centre installiert werden: JULIA vom Hersteller Cray (links) sowie JURON von IBM und NVIDIA (rechts). In der Mitte steht das Storage System, auf das beide Pilotsysteme zugreifen. Die beiden Systeme sind speziell für Anwendungen aus den Neurowissenschaften ausgelegt. Die Installation und Testphase sind Teil eines speziellen Ausschreibungsverfahrens des europäischen Human Brain Projects.Copyright: Forschungszentrum Jülich

Dazu nutzen sie etwa die Simulationssoftware NEST, die Jülicher Wissenschaftler um Prof. Markus Diesmann vom Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM-6) gemeinsam mit Hirnforschern aus aller Welt beständig weiterentwickeln. NEST ermöglicht Simulationen von neuronalen Netzwerken im Gehirn. Die entstehenden Daten sollen auf den neuartigen Supercomputern direkt analysiert und mit experimentellen Daten verglichen werden können.

Für diese Aufgabe entwickelt eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern um Prof. Sonja Grün (INM-6) zusammen mit dem Simulation Laboratory Neuroscience des JSC die Software Elephant weiter. Zum Einsatz kommen auch Methoden zur Daten- und Bildanalyse, die Jülicher Forscher um Prof. Katrin Amunts vom Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM-1) entwickeln. Hier geht es unter anderem um dreidimensionale Modelle des menschlichen Gehirns wie etwa das "BigBrain" sowie Karten zu den Verbindungen verschiedener Hirnregionen.

Supercomputer bei solchen Anwendungen interaktiv bedienen zu können, gilt als Schlüsselelement für die Hirnforschung von morgen. Bislang arbeiten Superrechner Aufträge weitgehend autonom ab. Künftig soll es Wissenschaftlern aber möglich sein, in die Abläufe einzugreifen und sie interaktiv zu steuern. Dadurch müssen im Rechner noch einmal deutlich mehr Daten verarbeitet werden, als die enormen Mengen, die ohnehin bei Simulationen des menschlichen Gehirns anfallen. Die besondere Herausforderung für den künftigen Rechner: Die zusätzlichen Daten müssen parallel zur Hauptanwendung in kurzer Zeit analysiert und auch visualisiert werden.

Die beiden konkurrierenden Konsortien setzen mit ihren Konzepten auf schnelle Rechnertechnologien, die teilweise noch gar nicht auf den Markt sind. Die Rechenknoten können über schnelle Netzwerktechnologien der neuesten Generation kommunizieren. Ein Alleinstellungsmerkmal ist die Integration neuer, nicht-flüchtiger Speichertechnologien, die es in Zukunft erlauben werden, viel mehr Rechenspeicher zu realisieren. Beide haben auch Grafikprozessoren für die Visualisierung integriert.

JULIA und JURON umfassen jeweils zwei Racks. Bei JURON (abgeleitet aus JUelich und NeuRON) verwenden IBM und NVIDIA ganz neue Tesla-Grafikprozessoren der Generation Pascal, die aufgrund der NVLink-Technologie besonders schnell untereinander und mit dem POWER8 Prozessor von IBM kommunizieren können. Cray setzt im Rechner JULIA (abgeleitet aus JUelich und GLIA, einem Zelltypen des Nervensystems) auf neue Prozessor- und Netzwerktechnologie von Intel. Um mehr Speicher im System anbieten zu können, wurden spezielle Cray DataWarp Knoten integriert, die über sehr viel nicht-flüchtigen Speicher verfügen. Anfang 2017 sollen die Ergebnisse beider Ansätze begutachtet werden.

Beide Systeme dienen der Evaluierung von Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Rahmen einer sogenannten vorkommerziellen Auftragsvergabe, auch Pre-Commercial Procurement (PCP) genannt. Das Human Brain Project hat dieses spezielle, von der Europäischen Kommission geförderte Ausschreibungsverfahren gewählt, um geeignete Technologielösungen für einen künftigen Höchstleistungsrechner im Bereich Hirnforschung zu finden. Gesucht wird ein Rechner mit einer Spitzenleistung von zunächst 50 Petaflops und einer Speicherkapazität von 20 Petabyte, mit dem sich großskalige Hirnsimulationen interaktiv visualisieren und steuern lassen. Das Verfahren hatte im April 2014 begonnen und soll 2017 abgeschlossen sein. Mit diesem Vergabeverfahren soll die Entwicklung von Technologien gefördert werden, die in zukünftige Produkte integriert werden. Das Forschungszentrum Jülich erhofft sich davon, dass so für den Aufbau der "HBP High Performance Analytics & Computing Platform" geeignete Lösungen auf den Markt kommen.

Weitere Informationen:

JULIA-Pilotsystem (Cray)

JURON-Pilotsystem (IBM/NVIDIA)

Human Brain Project

BigBrain

Elephant

NEST

Jülich Supercomputing Centre

Institut für Neurowissenschaften und Medizin:

Strukturelle und funktionelle Organisation des Gehirns (INM-1)
Computational and Systems Neuroscience (INM-6 / IAS-6)

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Dirk Pleiter
Jülich Supercomputing Centre
Tel.: +49 2461 61-9327
E-Mail: d.pleiter@fz-juelich.de

Prof. Dr. med. Katrin Amunts
Institut für Neurowissenschaften und Medizin – Strukturelle und funktionelle Organisation des Gehirns (INM-1) und Vorsitzende des Science and Infrastructure Board (SIB) des Human Brain Projects (HBP)
Tel.: +49 2461 61-4300
E-Mail: k.amunts@fz-juelich.de

Prof. Dr. Sonja Grün
Institut für Neurowissenschaften und Medizin, Computational and Systems Neuroscience (INM-6)
Institut for Advanced Simulation, Theoretical Neuroscience (IAS-6)
Tel. +49 2461 61-4748
E-Mail: s.gruen@fz-juelich.de

Prof. Dr. Markus Diesmann
Institut für Neurowissenschaften und Medizin, Computational and Systems Neuroscience (INM-6)
Institut for Advanced Simulation, Theoretical Neuroscience (IAS-6)
Tel. +49 2461 61-4748
E-Mail: m.diesmann@fz-juelich.de

Pressekontakt:

Annette Stettien
Unternehmenskommunikation
Tel.: +49 2461 61-2388
E-Mail: a.stettien@fz-juelich.de

Annette Stettien | Forschungszentrum Jülich

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Datenschutz: Vom Stressfaktor zum Kinderspiel
19.03.2019 | Telekom/DataGuard

nachricht Der virtuelle Graue Star
18.03.2019 | Technische Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Selbstheilender Lack aus Maisstärke lässt kleine Kratzer durch Wärme verschwinden

Ein neuer Lack aus Maisstärke ist wegen der besonderen Anordnung seiner Moleküle in der Lage, durch Wärme kleine Kratzer von selbst zu reparieren: Die Vernetzung über ringförmige Moleküle macht das Material beweglich, sodass es die Kratzer ausgleicht und diese wieder verschwinden.

Oberflächliche Mikrokratzer in der Autokarosserie oder auf anderen Hochglanzoberflächen sind harmlos, aber ärgerlich. Gerade im Luxussegment zeichnen sich...

Im Focus: Self-healing coating made of corn starch makes small scratches disappear through heat

Due to the special arrangement of its molecules, a new coating made of corn starch is able to repair small scratches by itself through heat: The cross-linking via ring-shaped molecules makes the material mobile, so that it compensates for the scratches and these disappear again.

Superficial micro-scratches on the car body or on other high-gloss surfaces are harmless, but annoying. Especially in the luxury segment such surfaces are...

Im Focus: Kartographie eines fernen Sterns

Der am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) gefertigte Spektrograph PEPSI zeigt erste Aufnahmen der Struktur des Magnetfelds auf der Oberfläche eines weit entfernten Sterns. Mittels innovativer Verfahren lassen sich damit neue Erkenntnisse über die Vorgänge auf der Sternoberfläche gewinnen. Die Ergebnisse stellte ein Wissenschaftlerteam nun in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics vor.

Selbst mit den größten Teleskopen erscheinen die Oberflächen entfernter Sterne normalerweise nur als Lichtpunkte. Eine detaillierte Auflösung wird erst mittels...

Im Focus: Stellar cartography

The Potsdam Echelle Polarimetric and Spectroscopic Instrument (PEPSI) at the Large Binocular Telescope (LBT) in Arizona released its first image of the surface magnetic field of another star. In a paper in the European journal Astronomy & Astrophysics, the PEPSI team presents a Zeeman- Doppler-Image of the surface of the magnetically active star II Pegasi.

A special technique allows astronomers to resolve the surfaces of faraway stars. Those are otherwise only seen as point sources, even in the largest telescopes...

Im Focus: Heading towards a tsunami of light

Researchers at Chalmers University of Technology and the University of Gothenburg, Sweden, have proposed a way to create a completely new source of radiation. Ultra-intense light pulses consist of the motion of a single wave and can be described as a tsunami of light. The strong wave can be used to study interactions between matter and light in a unique way. Their research is now published in the scientific journal Physical Review Letters.

"This source of radiation lets us look at reality through a new angle - it is like twisting a mirror and discovering something completely different," says...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Teilchenphysik trifft Didaktik und künstliche Intelligenz in Aachen

20.03.2019 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Ausprobieren und diskutieren

19.03.2019 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Tagung zur Gesundheit von Meeressäugern

18.03.2019 | Veranstaltungen

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

Teilchenphysik trifft Didaktik und künstliche Intelligenz in Aachen

20.03.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Mit dem Forschungsflugzeug ins ewige Eis - Meteorologen starten Messkampagne

20.03.2019 | Geowissenschaften

Optischer Sensor soll Pflanzenzüchtung beschleunigen

20.03.2019 | Biowissenschaften Chemie

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