Aktuelles

Die Bayerische Akademie der Wissenschaften hat unter dem Titel “Erdbebenforschung, Linguistik, Solarenergie — KONWIHR II-Treffen zeigt enormes Anwendungsspektrum der numerischen Simulation in Bayern” eine Pressemeldung zu KONWIHR veröffentlicht. Weiter zum Beitrag der BADW

KONWIHR hat aus der Not eine Tugend gemacht und das Förderkonzept den aktuellen Gegebenheiten angepasst. Um trotz geringen Budgets eine bessere Breitenwirkung zu erzielen, werden in der nächsten Förderperiode (“KONWIHR-III”) neben zwei “Leuchtturmprojekten” sowie den Unterstützungsprojekten an den beiden Rechenzentren (ompi4papps) v.a. mittelgroße Projekte mit einem Zeithorizont von bis zu 12 Monaten finanziert. Zentrale Arbeitsgebiete dieser Projekte sollen in der Portierung, Optimierung und Parallelisierung von Anwendungscodes und Bibliotheken liegen. Dabei ist immer ein längerer Aufenthalt des jeweiligen Projektmitarbeiters an einem der beiden Rechenzentren vorgesehen. Damit wird den Erfahrungen der überaus erfolgreich verlaufenen KONWIHR-Softwareinitiative aus den Jahren 2009-2011 Rechnung getragen.

Details des Calls können einem Flyer entnommen werden.

Georg Hager, Gerhard Wellein und Jan Treibig vom Regionalen Rechenzentrum Erlangen (RRZE) und dem Department für Informatik wurden auf dem „7. European Computer Science Summit 2011” in Mailand (Italien) mit dem „Informatics Europe Curriculum Best Practices Award: Parallelism and Concurrency” ausgezeichnet. Den mit 30.000 € dotierten Preis, der in diesem Jahr zum ersten Mal vergeben wurde, teilt sich die Gruppe mit Viktor Gergel und Vladimir Voevodin von der Nischni Nowgorod Staatsuniversität und der Lomonossow-Universität Moskau.

Das Preiskomitee, das sich aus renommierten Informatikern aus der ganzen Welt zusammensetzt, würdigte die herausragenden Aktivitäten der Gruppe bei der Aus- und Weiterbildung von Studenten und Wissenschaftlern auf dem Gebiet des parallelen Rechnens. Dabei setzt das Team auf einen einzigartigen Ansatz, der die klassischen Themengebiete der Parallelisierung und Programmoptimierung mit dem sinnvollen Einsatz von Performancemodellen kombiniert. Ein Performancemodell beschreibt die Wechselwirkung eines Programmcodes mit der Hardware, auf der er läuft. Dadurch wird es möglich zu beurteilen, wie gut die Ressourcen der Hardware ausgenutzt werden und ob weitere Optimierungen angebracht sind, um die Programmausführung zu beschleunigen. Auf dem Gebiet des wissenschaftlichen Rechnens zählt in den meisten Fällen nur die Zeit, in der ein numerisches Problem gelöst werden kann. Daher ist ein wirtschaftlicher Umgang mit den zur Verfügung stehenden Ressourcen, d.h. mit den Hochleistungsrechnern, die mittels öffentlicher Gelder beschafft wurden, oberstes Gebot.

Diese Konzepte werden von der Gruppe nicht nur in klassischen Lehrveranstaltungen, sondern auch in internationalen Workshops und Tutorien vermittelt. Im vergangenen Jahr veröffentlichten Georg Hager und Gerhard Wellein das Lehrbuch „Introduction to High Performance Computing for Scientists and Engineers“, das mittlerweile weltweit Eingang in zahlreiche Lehrveranstaltungen gefunden hat. Diese Publikation und deren internationale Akzeptanz waren mit ausschlaggebend für die Vergabe der Auszeichnung, die ausdrücklich an die Bedingung geknüpft war, dass die Aktivitäten der Preisträger einen messbaren Einfluss auf die Lehre außerhalb der eigenen Universität haben sollten.

In seinem Vortrag im Rahmen der Verleihungszeremonie hob Dr. Hager die wichtige Rolle ineinandergreifender Aktivitäten hervor, die die Erlanger Gruppe einzigartig machen: Im Spannungsfeld von Forschungsarbeit und Beratungstätigkeiten für Wissenschaftler aus den Anwendungsfächern konnte sich hier über die letzten zehn Jahre eine Lehrsystematik herausbilden, die international Ihresgleichen sucht. Eine wichtige Rolle spielte und spielt dabei KONWIHR, das „Kompetenznetzwerk für wissenschaftliches Hochleistungsrechnen in Bayern“, das als Initiative des Freistaates Bayern Projekte fördert, die unmittelbar mit der Nutzbarmachung von Hochleistungsrechnern in den Simulationswissenschaften verknüpft sind. Seit dem Jahr 2000 wurde das RRZE von KONWIHR unterstützt, womit der Grundstein für die vielfältigen Beratungs- und Lehrtätigkeiten gelegt werden konnte.

Der „European Computer Science Summit“ ist die jährliche Konferenz von „Informatics Europe“, einer Organisation von Informatik-Departments und Forschungseinrichtungen aus ganz Europa, die sich die Verbesserung der Qualität von Lehre und Forschung in der Informatik zum Ziel setzt. Der „Informatics Europe Best Practices Award“ wird von der Firma Intel unterstützt, die das Preisgeld zur Verfügung gestellt hat. Im nächsten Jahr wird der Preis für hervorragende Beiträge zur Lehre auf dem Gebiet „Mobile and Embedded Computing“ vergeben.

Weitere Informationen

7. European Computer Science Summit 2011: http://www.ecss2011.polimi.it/

Informatics Europe: http://www.informatics-europe.org/

Kontakt

Dr. Georg Hager, HPC Services am RRZE, hpc@rrze.uni-erlangen.de

Die DFG hat den Call für das Priority Programme “Software for Exascale Computing” (SPP 1648) veröffentlicht. Details können der DFG-Webseite sowie ab 1.12.2011 der SPPEXA-Webseite entnommen werden.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat einem interdisziplinären Forscherteam aus dem Computer-Chemie-Centrum (CCC, Prof. Clark), dem Lehrstuhl für Theoretische Chemie (Prof. Zahn) und der Professur für Höchstleistungsrechnen (Prof. Wellein) / dem Regionalen Rechenzentrum Erlangen (RRZE) 1,1 Millionen € für ein Verbundprojekt zusammen mit dem Arbeitskreis von Prof. Kast (Theoretische Chemie, TU Dortmund) und der Sanofi-Aventis Deutschland GmbH bewilligt. Das Projekt hpCADD (high-performance Computer—Aided Drug Design) wird von Prof. Clark (CCC) koordiniert und soll mit einem Gesamtvolumen von € 1,5 Millionen innerhalb von drei Jahren zur Entwicklung einer neuen Generation von sehr genauen Methoden zur Computer-gestützten Vorhersage der biologischen und physikalischen Eigenschaften von Wirkstoff-Molekülen führen. Alle drei beteiligten Gruppen aus Erlangen sind Mitglieder des Zentralinstituts für Scientific Computing (ZISC). Für das Vorhaben stellt das Höchstleistungsrechnen eine Schlüsseltechnologie dar, um auch solche Rechnungen zu ermöglichen, für die herkömmliche Computer nicht ausreichen.

Computer-Aided Drug Design (CADD) wird routinemäßig in der pharmazeutischen Industrie eingesetzt, um biologisch aktive Moleküle zu identifizieren und ihre pharmakologischen Eigenschaften zu optimieren ─ ohne sie vorher synthetisieren zu müssen. Ziel des hpCADD-Projektes ist die Einführung einer grundlegend neuen Generation von Rechentechniken, die erst durch die neuesten hoch parallelen Computer bzw. durch die zu erwartende Leistung zukünftiger Hardware möglich ist. Zu diesem Zweck sollen in den drei Chemie-Gruppen Methoden entwickelt und auf die besonderen Erfordernisse des Höchstleistungsrechnens angepasst werden, um sie schließlich in der industriellen Forschung und Entwicklung einzuführen. In Erlangen wird diese Initiative durch den im Jahr 2010 installierten “LiMa”-Cluster des Regionalen Rechenzentrums Erlangen (RRZE) unterstützt, welcher zurzeit Platz 196 in der Liste der 500 schnellsten Computer der Welt belegt.

Bei der Ausbildung von Studenten und Wissenschaftlern auf dem Gebiet des High Performance Computing herrscht ein eklatanter Mangel an adäquater, d.h. aktueller Fachliteratur: Obwohl es viele beliebte Standardwerke gibt, sind diese entweder veraltet, beschäftigen sich nur mit bestimmten Teilaspekten, oder sind nicht für wissenschaftliche Anwender geschrieben, die sich ja vorrangig für numerische Ergebnisse und weniger für theoretische Grundlagen der Informatik interessieren. Das neue Lehrbuch von Georg Hager und Gerhard Wellein (RRZE, FAU Erlangen-Nürnberg) soll diese Lücke füllen. Es behandelt die Grundlagen der Rechnerarchitektur, der parallelen Programmierung mit MPI bzw. OpenMP und der Programmoptimierung -*- auf einem Niveau, das für Praktiker relevant ist, und ohne unnötigen theoretischen Ballast. Übungsaufgaben mit Lösungen runden den Stoff ab.

Aus dem Vorwort von Jack Dongarra, University of Tennessee, Knoxville, USA: “Georg Hager and Gerhard Wellein have developed a very approachable introduction to high performance computing for scientists and engineers. Their style and descriptions are easy to read and follow. … This book presents a balanced treatment of the theory, technology, architecture, and software for modern high performance computers and the use of high performance computing systems. The focus on scientific and engineering problems makes it both educational and unique. I highly recommend this timely book for scientists and engineers. I believe it will benefit many readers and provide a fine reference.”

Kapitelübersicht:

1. Modern processors
2. Basic optimization techniques for serial code
3. Data access optimization
4. Parallel computers
5. Basics of parallelization
6. Shared-memory parallel programming with OpenMP
7. Efficient OpenMP programming
8. Locality optimizations on ccNUMA architectures
9. Distributed-memory parallel programming with MPI
10. Efficient MPI programming
11. Hybrid parallelization with MPI and OpenMP

• Appendix A: Topology and affinity in multicore environments
• Appendix B: Solutions to the problems

Auf der Webseite zum Buch finden sich Zusatzinformationen wie eine erweiterte Version des Literaturverzeichnisses (inklusive Links und Abstracts) und Codebeispiele. Der offizielle Flyer des Verlages enthält ein detaillierteres Inhaltsverzeichnis und Informationen zur Bestellung und möglicher Discounts. Bei den üblichen online-Buchhändlern wird der Titel ab Ende Juli verfügbar sein.

Georg Hager and Gerhard Wellein:
Introduction to High Performance Computing for Scientists and Engineers
CRC Press, ISBN 978-1439811924
E-Book: ISBN 978-1439811931
Paperback, 356 Seiten
Erhältlich ab Juli 2010

Spitzenforschung ist mehr denn je auf die Möglichkeiten des High-End-Computing angewiesen. Simulationsrechnungen ersetzen immer öfter aufwändige Experimente; komplexe theoretische Modelle sind häufig nur noch in Kombination mit Computerberechnungen sinnvoll nutzbar. Die computergestützte Optimierung von Prozessen und technischen Systemen ist der Schlüssel für die Entwicklung konkurrenzfähiger Produkte für den Weltmarkt. Aber auch in der Medizin, den Wirtschaftswissenschaften oder Geisteswissenschaften, wird High-End-Computing immer öfter als leistungsfähiges Werkzeug erkannt.

Das EIHECS soll auch in diesem Jahr wieder zu einer Bestandsaufnahme des High-End-Computing aus einer internationalen Perspektive beitragen und aktuelle und zukünftige Entwicklungen beleuchten. Das Symposium findet statt

am Freitag, den 22. Juni 2012 von 13:30-17:30 Uhr

im Hörsaal 12 (Cauerstr. 11, 91058 Erlangen)

der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg.

Für die Veranstaltung konnten dieses Jahr fünf international renommierte Sprecher gewonnen werden:

• Prof. Richard Vuduc (Georgia Tech),
• Prof. Omar Ghattas (University of Texas)
• Prof. Franz Durst (FMP Technology GmbH)
• Prof. Jack Dongarra (University of Tennessee)
• Prof. Günter Leugering (Universität Erlangen)

Nähere Informationen finden Sie unter http://www.zisc.uni-erlangen.de/veranstaltungen/eihecs-8.shtml

Die Teilnahme ist kostenlos. Um besser planen zu können, wird um eine Anmeldung auf der obigen Webseite gebeten.

• Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) in Munich
• High Performance Computing Center Stuttgart (HLRS)
• Gauss Centre for Supercomputing (GCS)

KONWIHR hat aus der Not eine Tugend gemacht und das Förderkonzept den aktuellen Gegebenheiten angepasst. Um trotz geringen Budgets eine bessere Breitenwirkung zu erzielen, werden in der nächsten Förderperiode (“KONWIHR-III”) neben zwei “Leuchtturmprojekten” sowie den Unterstützungsprojekten an den beiden Rechenzentren (ompi4papps) v.a. mittelgroße Projekte mit einem Zeithorizont von bis zu 12 Monaten finanziert. Zentrale Arbeitsgebiete dieser Projekte sollen in der Portierung, Optimierung und Parallelisierung von Anwendungscodes und Bibliotheken liegen. Dabei ist immer ein längerer Aufenthalt des jeweiligen Projektmitarbeiters an einem der beiden Rechenzentren vorgesehen. Damit wird den Erfahrungen der überaus erfolgreich verlaufenen KONWIHR-Softwareinitiative aus den Jahren 2009-2011 Rechnung getragen.

Details des Calls können einem Flyer entnommen werden.

Die DFG hat den Call für das Priority Programme “Software for Exascale Computing” (SPP 1648) veröffentlicht. Details können der DFG-Webseite sowie ab 1.12.2011 der SPPEXA-Webseite entnommen werden.

The transnational exchange program HPC-Europa/HPC-Europa++ is an interesting source for funding short term stays (up to 12 weeks) at one of the participating high performance computing centers or associated institutes. HPC-Europa can be used for going abroad or for inviting scientists from other European countries. Check the homepage of HPC-Europa for more details and the application procedure.