Forschung und Entwicklung am LRZ
Das LRZ unterstützt Wissenschaft und Forschung mit IT und Erfahrung, es stößt außerdem selbst Forschungs- und Entwicklungsprojekte an oder beteiligt sich an internationalen Vorhaben. Dabei liegt der Forschungsschwerpunkt auf der Entwicklung und Optimierung von Hard- und Software fürs Supercomputing, auf Netz-, Kommunikations- und Speichertechnologien sowie auf Workloads fürs High-Performance Computing (HPC). Besonderes Augenmerk liegt auf der Nachhaltigkeit: Im Co-Design mit Technologiefirmen hat das LRZ die direkte Kühlung von Supercomputern mit heißem Wasser entwickelt und weiter optimiert, außerdem erkunden wir immer wieder, wie Rechen- und Supercomputing-Zentren effizient zu betreiben sind oder Computer weniger Strom aufnehmen.
Forschungsprogramme
Environmental Computing
Ob Modellsimulationen, Satellitenaufnahmen oder Messwerte von Sensoren in der Natur: Die Umweltwissenschaften produzieren unterschiedlichste digitale Daten und benötigen bei der Prozessierung oft technische Unterstützung. Das LRZ erkundet dafür nützliche Übertragungs- und Aufbereitungsmethoden, sowie die Harmonisierung von Daten aus heterogenen Quellen, etwa für Anwendungen im Bereich der Künstlichen Intelligenz oder zur Entwicklung von Systemen für den Katastrophenschutz. Im V2C steht, wenn es um das Environmental Computing geht, die Visualisierung von Simulationsergebnissen im Mittelpunkt.
Future Computing & Energieeffizienz
Die Hardware für Supercomputing wird immer spezialisierter, um so energie-effizient wie möglich zu sein. Software muss an diese heterogenen Systeme angepasst werden. Für die Erforschung innovativer IT hat das LRZ das Bavarian Energy, Architecture and Software Testbed oder BEAST installiert: Hier wird die Zukunft des Computings vorbereitet, etwa Tools zur Steuerung und Kontrolle der Auslastung von Supercomputern oder Strategien zur Senkung des Energiebedarfs beim Computing.
Big Data & KI
Künstliche Intelligenz beschleunigt Berechnungen und erweitert das Methoden-Set in allen Wissenschaftsdisziplinen. Doch wie zuverlässig ist KI? Mit welchen Daten können Systeme trainiert werden? Und wie sinkt der Energiebedarf von KI-Systemen? Das Team Big Data & Artificial Intelligence (BDAI) erkundet KI-Anwendungen, Datenstrategien sowie innovative KI-Technologien, um Forschende kompetent zu unterstützen.
Visualisierung
Ein Bild sagt mehr als 1000 Wörter: Immersive Virtual-Reality-Anwendungen fördern auch in den Wissenschaften das Verständnis, faszinierende Bilder unterstützen schließlich Kommunikationsstrategien. Wie Forschung technisch in Szene gesetzt wird, das beschäftigt Spezialistinnen des Zentrums für Virtuelle Realität und Visualisierung (V2C) am LRZ. In Zusammenarbeit mit Forschenden sowie Anbieterfirmen entwickeln sie Tools und Workloads für die Aufnahme und Verarbeitung von Bilddaten.
Forschungsdatenmanagement
In Forschungsdaten schlummern oft mehr Informationen als geplant: Sie sollten daher zuverlässig archiviert werden, möglichst einfach zu recherchieren und schließlich wieder verwendbar sowie zugänglich sein. Auch aus Effizienzgründen gewinnt das professionelle Management von Forschungsdaten an Bedeutung. Das LRZ befürwortet die FAIR-Prinzipien und entwickelt Werkzeuge fürs Management von Daten sowie Plattformen für die Veröffentlichung von Forschungsresultaten wie etwa das LRZ Fair Data Portal.
Schutz für sensible Daten
Wie lassen sich medizinische Daten für die Forschung nutzen? Die Antwort ist: in einer sicheren und datenschutzkonformen Cloud IT-Infrastruktur. Genau dafür entwickelt das LRZ zusammen mit Partnern Tools und Technik und baut so eine Trusted Research Environment auf. Das beinhaltet zum Beispiel die technische Umsetzung von Regeln für Zugriffsrechte auf sensible Daten oder zur Kontrolle von gespeicherten Daten.
IT-Management und -Sicherheit
Wie lässt sich eine offen zugängliche Wissenschaft technisch umsetzen? Wie kann die Sicherheit von Informationen in dezentralen Systemen und Infrastrukturen gewährleistet werden? Und wie sichern Rechenzentren ihre Servicequalität? Rund um die Zertifizierungen des LRZ sind Forschungsfragen und -Projekte entstanden, die von allgemeiner Bedeutung sind. Zusammen mit dem Digitalverbund Bayern und Hochschulen erforscht das LRZ Strategien und Maßnahmen, um digitale Informationen zu sichern, um die Resilienz von Rechenzentren zu erhöhen und um IT-Services auch in Krisen aufrecht zu erhalten (Business Continuity).
Research & Information Management
Im Umfeld unserer IT-Forschungs- und Innovationsprojekte wird ein effizientes Wissenschafts- und Informationsmanagement immer wichtiger. Das Team Research and Information Management entwickelt und erprobt neue Instrumente auch zum Einsatz auch über das LRZ hinaus. Dabei fokussiert das Team sich auf die Anpassung von Methoden für das Wissenschaftsmanagement, ein umfassendes Forschungsinformationssystem sowie die Arbeit an einer offenen Web-Informationssuche im Rahmen des OpenWebSearch.EU-Projekts und Open Search Initiative.
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Mit Sprachmodellen forschen
Das US-amerikanische Startup Cerebras Systems liefert spezielle Prozessoren für die Arbeit mit Large Language Models (LLM). Die LRZ-Forscher Michael Hoffmann und Jophin John haben dieses System im Umgang mit Hassrede getestet und mit anderen KI-Technologien verglichen. Ergebnis: Die innovativen Prozessoren arbeiten viermal schneller als andere KI-Cluster.
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Turbulenzen berechnen
Wenn Sterne implodieren, bringt die so entstandene Energie die Materie und Gaswolken im All in Bewegung. So wachsen Turbulenzen, in denen neue Sterne entstehen. Für die Visualisierung der bislang größten Turbulenz entwickelten LRZ-Forschende Werkzeuge und Workloads, die viel Beachtung in der Astrophysik fanden.
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Bewegung darstellen
In Punktwolken lassen sich Bewegungen aus Sensordaten räumlich sowie mit dem Faktor Zeit darstellen, was wiederum die die Positions- und Tiefenbestimmung von bewegten Körpern unterstützt. Das ist ein Ergebnis einer Studie von Simone Müller im Rahmen ihrer Doktorarbeit am LRZ, die bei den Nature Science Reports veröffentlicht wurde.
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Energieeffizientes Exascale
Für die europäischen Projekte „REGALE“ und „DEEP-SEA“ erforschte das LRZ zusammen mit Forschenden, wie innovative Supercomputer der Exascale-Klasse effizient rechnen und wie die Aufnahme von Energie gesteuert werden kann. Dabei entstanden Programme, die heute in HPC-Zentren zum Einsatz kommen.
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Zeitzeugnisse aufnehmen
Zeitzeugen zu interviewen, braucht viel Einfühlungsvermögen sowie die richtige Aufnahmetechnik. LRZ-Forscher Daniel Kolb hat das Projekt LediZ begleitet und dabei erkundet, welche Techniken Wissenschaftlerinnen einsetzen und wie sie mit den Menschen und ihren Geschichten interagieren können.
Forschung am LRZ in Zahlen
Das LRZ beteiligt sich an Forschungsprojekten weltweit und stößt eigene Vorhaben an. Zurzeit arbeitet das Rechenzentrum an 56 Projekten in acht Forschungsprogrammen mit, die bislang zu einer Reihe von Publikationen führten. Das LRZ fokussiert sich dabei auf die Erkundung und Entwicklung notwendiger Technologien und unterstützt Forschungsteams außerdem beim Wissenschaftsmanagement und bei der Koordination von Forschungsaufgaben.
Forschungsprojekte am LRZ
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SupercomputingFuture ComputingScalNEXT
Das Projekt ScalNEXT (Scalable Network-centric EXecuTion) beschäftigt sich mit der Optimierung des Datenmanagements und…
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KI & Big DataBig Data & KIHammerHAI
HammerHAI (Hybrid and Advanced Machine Learning Platform for Manufacturing, Engineering, And Research @ HLRS) will…
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SupercomputingEnvironmental ComputingSOS
The research project Serverless Scientific Computing and Engineering for Earth Observation and Sustainability Research…
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KI & Big DataTrusted Research EnvironmentsDigiMed Bayern
DigiMed Bayern's goal is to guide Bavaria with a flagship project into this medicine of the future.
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QuantencomputingWissenschaftsmanagementCLARA
CLARA, the Center for Artificial Intelligence and Quantum Computing in System Brain Research, will use artificial…
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SupercomputingFuture Computingdealii-X
dealii-X: an Exascale Framework for Digital Twins of the Human Body aims at developing a scalable, high-performance…
Forschungsberichte und Publikationen
Von Supercomputing bis Citizen Science, von Visualisierungen bis zum zuverlässigen Datenmanagement oder zur Optimierung von Programmiersprachen: Hier finden Sie wissenschaftliche Veröffentlichungen, an denen LRZ-Forschende beteiligt waren. Erkunden Sie die Bandbreite möglicher Forschungsthemen am LRZ.
Dein Weg ans LRZ
Du willst an IT-Technologie der Zukunft mitentwickeln? Das bringt sehr viel Sinn: Komm in unser Team, wir suchen regelmäßig Verstärkung.
Forschungsprojekte mit dem LRZ
Das LRZ beteiligt sich an Forschungs- und Entwicklungsprojekten – als technischer Partner und Dienstleister. Wir erforschen unter anderem, welche Computer-Ressourcen zur Sammlung, Verarbeitung und Speicherung von Daten benötigt werden, unterstützen beim Management der Forschungsdaten und entwickeln in Projekten Werkzeuge, Schnittstellen, Workloads oder Software und Plattformen.
Außerdem begleitet das LRZ Forschungsgruppen nach Möglichkeit bei der Bewerbung auf nationale oder internationale Forschungsvorhaben sowie bei deren Durchführung.
Mit dem LRZ forschen
Sie haben eine Idee für ein Forschungsprojekt, wissen aber nicht, welche Institutionen als Förderträger in Frage kommen und wie Sie das Konzept aufsetzen?
Wir beraten Sie auch in Managementfragen gerne und helfen Ihnen bei der Antragstellung und bei der Projektkoordination. Fordern Sie unsere Erfahrungen.
