Supercomputing lernen in Tschechien

Mehr Daten, mehr Rechenkraft und viel mehr Erkenntnis: In allen Forschungsdisziplinen wachsen die Datenmengen. Wissenschaftlerinnen brauchen daher immer mehr Rechenkraft, diese auszuwerten und zu verarbeiten. Daher laden das Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) und das IT4Innovations National Supercomputing Center im September zur gemeinsamen Summer School für Supercomputing ins schöne Schlosshotel Panství in Dlouhá Lhota bei Prag.
Studierende und junge Wissenschaftlerinnen aus Europa können sich anmelden und hier lernen, wie sie mit High Performance Computern und Systemen für Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) umgehen und ihre Projekte vorantreiben oder beschleunigen können. Auf dem Lehrplan stehen außerdem erste Einblicke in die Arbeit mit Quantensystemen, effiziente Strategien fürs Management von Forschungsdaten, außerdem Austausch und Spaß.
Noch bis 10. Juli können sich Interessierte für die Supercomputing Summer School anmelden: Wir haben die Initiatoren Dr. Jan Martinovič, Leiter des „Advanced Data Analysis and Simulations Lab” am IT4Innovations, sowie Dr. Stephan Hachinger, der das Team Forschungsdatenmanagement am LRZ führt, gefragt, was Interessierte erwartet.

Warum habt ihr eine Summer School fürs Supercomputing geplant?
Dr. Jan Martinovič: „In verschiedenen europäischen Forschungsprojekten wie etwa LEXIS oder EXA4MIND, an denen sowohl das IT4Innovations Supercomputing Centre wie auch das LRZ beteiligt sind, wurden in den letzten zehn Jahren viele praktische Lösungen für verteiltes Rechnen, Datenmanagement und mehr entwickelt: Mit diesen Tools, Schnittstellen oder Technologien wird Supercomputing benutzerfreundlicher, effizienter, es lässt sich sogar grenzüberschreitend auf den Systemen verschiedener Rechenzentren ausführen. Bislang wurden diese Forschungs- und Entwicklungsergebnisse hauptsächlich Wissenschaftlerinnen oder Ingenieuren von Forschungsinstitutionen oder Unternehmen präsentiert. Beispiele sind die LEXIS-Plattform oder Tools von EXA4MIND, die wir nun Tools Studierenden näher bringen – wie auch die Möglichkeiten des High Performance Computings oder HPC in Europa.“

Dr. Stephan Hachinger: „KI-Methoden verbreiten sich immer weiter in der Forschung. Mit den schnell wachsenden Datenmengen in allen Forschungsdisziplinen steigt gleichzeitig schon im Studium der Bedarf an Rechenkraft und damit auch an Supercomputern oder skalierbaren Systemen. Irgendwann reichen hochschuleigene Rechen- oder KI-Cluster für Simulationen oder Berechnungen nicht mehr aus. Dann wird es Zeit fürs Supercomputing. Doch in manchen Wissenschaftsbereichen sind die Möglichkeiten des HPC, von KI und Quantum noch gar nicht richtig bekannt, auch nicht, wer Rechenkapazitäten für Forschende bereithält. Auch in diesen Punkten wollen wir junge Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen ermutigen und sie über neue Möglichkeiten informieren, Daten auszuwerten.

Wen sprecht ihr mit der Summer School an, wer sollte sich unbedingt anmelden?
Martinovič: „Die Summer School ist für Studierende und junge Wissenschaftlerinnen konzipiert. Also für Leute, denen verfügbare Rechenkapazitäten nicht mehr ausreichen und die sich deshalb fürs Supercomputing interessieren, eventuell schon bei ersten Projekten mitgearbeitet haben und die nützliche, computergestützte Programme sowie technische Entwicklungen kennenlernen wollen. KI und Quantencomputing bereichern ja das Supercomputing gerade mit vielen neuen Methoden und erweitern so die Möglichkeiten für Forschung.“

Hachinger: „Wer gerade für ein Forschungsprojekt etwa in der Umweltforschung, in Astrophysik, in technischen Disziplinen oder auch in den Lebens- oder Geisteswissenschaften größte Mengen von Daten zu verarbeiten hat und dabei Supercomputer benötigt, findet bei uns einen guten, praktischen Einstieg. Auch nicht zu verachten: Teilnehmende können sich in der Summer School mit Forschenden aus ganz Europa vernetzen und Erfahrungen austauschen.“

Welche Vorkenntnisse setzt ihr voraus?
Hachinger: „Eigentlich gar nicht viel. Interessierte sollten grundlegende Kenntnisse in Linux mitbriungen und wissen, wie man solche Systeme steuert und einsetzt. Und natürlich ist Interesse am Thema HPC sowie computergestützte Forschung Voraussetzung.“

Fokussiert ihr auf bestimmte Wissenschaftsdisziplinen oder ist die Summer School vor allem für Informatiker:innen und Datenwissenschaftler:innen gemacht?
Hachinger: „Wir haben zu den möglichen Fachdisziplinen keine scharfen Grenzen gesetzt – die Summer School richtet sich an alle Forschenden, die mit Computern arbeiten, große Datenmengen verarbeiten und deshalb möglicherweise Supercomputing für ihre Studien brauchen. Vielleicht möchten Astrophysikerinnen Geschehen im Universum simulieren oder Meteorologen das Wetter mit KI-Techniken modellieren? Mit Supercomputing lassen sich auch riesige Datensätze von selbstfahrenden Autos, aus der Medizin, aus Biologie, ja sogar aus Geschichte und Wirtschaft auswerten.“

Martinovič: „Das Fach spielt allenfalls eine Nebenrolle, auch Abschlüsse stehen nicht im Mittelpunkt: Die Summer School richtet sich an Studierende von Bachelor- und Master-Studiengängen sowie an Promovierende und Postdocs. Sie sind mit jedem Thema herzlich willkommen bei uns.“

Was werden die Teilnehmenden lernen?
Hachinger: „Sie sollen modernes Supercomputing praktisch erleben können. Das heißt, unsere Kurse gehen über das klassische HPC und Cloud Computing hinaus, sie geben darüber hinaus Einblicke ins Rechnen mit GPU, mit KI-Anwendungen und ins Quantencomputing.“

Martinovič: „Wir zeigen außerdem, wie sich rechnerische Workflows systemübergreifend automatisieren lassen, nicht zuletzt möchten wir Grundsätze und Tricks für ein gutes Datenmanagement vermitteln, also wie Daten vor dem Rechnen strukturiert werden, aber auch wie Forschungsergebnisse dokumentiert, archiviert und online veröffentlicht werden können.“

Die Teilnehmenden kommen aus Tschechien, Deutschland, Europa: Wie wichtig ist Vernetzung in der Forschung?
Martinovič: „Eines ist sicher – andere Forschende kennenzulernen, fördert immer den fachlichen Austausch, erweitert den persönlichen Horizont und bringt auf neue Ideen. Wenn in den Kursen aus unterschiedlichen Perspektiven übers Hochleistungsrechnen diskutiert wird, dann verstärkt das Erfahrungen und hilft, Strategien neu zu denken oder effizienter zu werden. Wir hoffen auch, dass unsere Summer School zu neuen Forschungspartnerschaften führt – unter den Teilnehmenden und vielleicht auch mit uns, den beiden Supercomputing-Zentren.“

Hachinger: "Damit die Teilnehmenden noch besser miteinander und mit den Dozentinnen ins Gespräch kommen, haben wir die Summer School in einem schönen Schlosshotel nahe Prag angesiedelt. Natürlich wollen wir in erster Linie Hochleistungsrechnen vermitteln, aber der Spaß und gemeinsame Zeit werden sicher nicht zu kurz kommen.“ (vs | LRZ)

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Bildnachweis: © Schlosshotel Panství