hpc.bw – schnelles Rechnen für die Bundeswehr-Forschung

Hochleistungsrechnen (HPC = High Performance Computing) setzt sich mit der Entwicklung effizienter Software unter Berücksichtigung von Algorithmik, der Nutzung adäquater Programmiersprachen und Programmierumgebungen sowie der codespezifischen Optimierung der Rechenanweisungen auseinander. Durch die fortschreitende Digitalisierung stellt »HPC« inzwischen einen essenziellen Building Block dar, von dem Wissenschaft, Forschung und Entwicklung in vielen Disziplinen innerhalb und außerhalb der Bundeswehr abhängen. Kombinatorische Optimierungsprobleme in Logistik und Produktion, numerische Simulationen im Ingenieurbereich oder Bildanalyse- und maschinelle Lernverfahren mit Echtzeitanforderungen in der medizinischen Diagnostik sind nur drei Beispiele mit hoher »HPC«-Relevanz.

Jedoch wird oft das Potenzial existierender Softwarelösungen nicht ausgeschöpft, weil Rechenressourcen nicht effizient genug genutzt werden. Gründe hierfür liegen beispielsweise im Zeitaufwand für entsprechende Software-Optimierungen oder im fehlenden »HPC«-Fachwissen. Ergo besteht eine Lücke zwischen der eigentlichen Verfügbarkeit von Rechenleistung, dem Wissen über Potenziale und der Nutzbarkeit der zu Grunde liegenden Systeme. Dies hat eine Reduktion in der Produktivität beim Einsatz digitaler Forschungsmethoden zur Folge.

Ziel des Projekts »hpc.bw« ist es, innovative standortübergreifende »HPC«-Forschung an den Bundeswehruniversitäten zu stärken und den Transfer von »HPC«-Kenntnissen in verschiedenste Disziplinen zu forcieren, um damit

1. Forschung und Entwicklung in den jeweiligen Disziplinen nachhaltig zu stärken,
2. interdisziplinären Austausch zwischen »HPC«-verwandten Problemstellungen zu fördern,
3. neue Forschungsfragen für »HPC« aus den verschiedenen disziplinspezifischen Problemstellungen abzuleiten und zu beantworten und
4. eine gemeinsame »HPC«-Kompetenzplattform für Bedarfsträger innerhalb und außerhalb der Bundeswehr aufzubauen.

Hierzu soll ein Multiplikatorprogramm aufgebaut werden, welches Informationen rund um »HPC« streut und via Multiplikatoren Kontaktpunkte zu HPC-Experten an den Bundeswehruniversitäten bietet. Dies wird ergänzt durch Weiterbildungskonzepte zur Nutzung von »HPC«-Ressourcen. Um die (Forschungs-)Produktivität zu steigern, sollen weiterhin durch das »hpc.bw«-Personal genutzte Softwarepakete effizienter gestaltet bzw. für die Nutzung auf »HPC«-Plattformen wie Supercomputer vorbereitet werden. Gestützt werden diese Aktivitäten durch die Etablierung eines Container-basierten »HPC«-Rechenzentrums. Um eine Nachhaltigkeit in »HPC«-Hardware und -Software zu gewährleisten, sind kontinuierliche Evaluierungen von innovativen »HPC«-Systemen im Rahmen von Benchmarks sowie die Unterstützung von »HPC«-Softwareprojekten bezüglich Software-Design, Testing etc. geplant.

Projektlaufzeit: 01.04.2021 bis 31.12.2024