HPC.Bw – Schnelles Rechnen für die Bw-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