KONWIHR

Kompetenznetzwerk für wissenschaftliches Höchstleistungsrechnen in Bayern

Inhalt

KONWIHR-III: Neuauflage der KONWIHR Multicore-Software-Initiative

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.

Wissenschaftler der Universität Erlangen-Nürnberg mit europäischem Preis für die Lehre in der Informatik ausgezeichnet

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

Multicore-Technologie-Briefing: fuer Entscheider aus Wissenschaft und Wirtschaft

Das Zentralinstitut für Scientific Computing der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg veranstaltet am Donnerstag, den 13.10.2011, ein Multicore-Technologie-Briefing, das sich an Entscheider aus Wissenschaft und Wirtschaft wendet und einen Überblick zu Hardware- und Softwareaspekten im Multicore-/GPGPU-Zeitalter sowie Fakten und Mythen der Performance-Optimierung gibt.

Für die Veranstaltung ist eine Anmeldung erforderlich.

Weitere Informationen: http://www.zisc.uni-erlangen.de/veranstaltungen/multicore-briefing.shtml

Erlangen beim 2. HPC-Call des BMBF erfolgreich: 1,1 Millionen € für Computer-Aided Drug Design

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.

Workshops and Tutorials for High Performance Computing at LRZ

The following LRZ workshops and tutorials for High Performance Computing have been scheduled for autumn 2010 and winter 2010/11:

* Eclipse for C/C++ programming (with a slight Fortran touch), Oct 1, 2010
* Compact course: Iterative linear solvers and parallelization, Oct 4 – Oct 8, 2010
* Advanced Fortran Topics, Oct 11 – Oct 15, 2010
* Einführung in C++ fuer Programmierer Oct 11 – Oct 15, 2010
* Parallel performance Analysis with VAMPIR, Oct 18, 2010
* Introduction to the Usage of High Performance Systems,Remote Visualization and Grid Facilities at LRZ, Oct 20, 2010
* Intel Ct Training, Nov 30 – Dec 1, 2010
* GPGPU Programming, Dec 7 – Dec 9, 2010
* Scientific 3D-Animation with Blender, Jan 13 – Jan 14, 2011
* Introduction to the PGAS languages UPC and CAF, Jan 19, 2011
* Introduction to Molecular Modeling on Supercomputers, Jan 25 – Jan 27, 2011
* Programming with Fortran, Feb 7 – Feb 11, 2011
* Parallel programming with R, Feb 15, 2011
* Visualisation of Large Data Sets on Supercomputers, Feb 23,2011
* Parallel Programming of High Performance Systems, Mar 7 – Mar 11, 2011
* Advanced Topics in High Performance Computing, Mar 21 – Mar 23, 2011

Please consult http://www.lrz.de/services/compute/courses for details.

Buchveröffentlichung: „Introduction to High Performance Computing for Scientists and Engineers“

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

6th Erlangen International High-End-Computing Symposium

Das Erlangen International High-End-Computing Symposium trägt zu einer Bestandsaufnahme des High-End-Computing aus einer internationalen Perspektive bei und beleuchtet zukünftige Entwicklungen. Für die Veranstaltung konnten auch dieses Jahr wieder vier international renommierte Vortragende gewonnen werden.

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-omputing immer öfter als leistungsfähiges Werkzeug erkannt. Das 6th Erlangen International High-End-Computing Symposium (EIHECS) soll auch in diesem Jahr wieder zu einer Bestandsaufnahme des High-End-Computing aus einer internationalen Perspektive eitragen und aktuelle und zukünftige Entwicklungen beleuchten.

Das Symposium findet statt
am Freitag, den 04. Juni 2010 von 10:00-14:00 Uhr
im Hörsaal 4 (Martensstr. 1, Erlangen)
am Regionalen Rechenzentrum Erlangen
der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Für die Veranstaltung konnten auch dieses Jahr wieder vier international renommierte Vortragende gewonnen werden. Nähere Informationen finden Sie unter http://www10.informatik.uni-erlangen.de/de/Misc/EIHECS6/

Die Teilnahme ist kostenlos. Um planen zu können, bitten wir dennoch um eine Anmeldung auf der obigen Webseite.