Besondere Anwendungen benötigen viel Rechenleistung: Eine Zwillingsstadt von Stuttgart erstellen, die Verbreitung von Feinstaub in der Stadt simulieren, die Hitzeentwicklung berechnen oder statt Crashtests mit teuren Autos zu machen, diese Crashtests einfach simulieren und berechnen, wie beispielsweise die Sollbruchstellen des Autos generiert sein müssen, damit die Fahrerkabine beim Aufprall intakt bleibt.
Supercomputer der Uni Stuttgart kamen während Corona-Pandemie zum Einsatz
Die zwei neuen Supercomputer "Hunter" und "Herder" sollen in Zusammenarbeit zwischen der Uni Stuttgart und Hewlett Packard Enterprise jetzt gebaut werden. Die Rechenleistung des Stuttgarter Höchstleistungsrechenzentrums HLRS wurde während der Corona-Pandemie schwerpunktmäßig in den Dienst der Medizin gestellt.
Auch ein Hochleistungs-Computer ist erstmal eine Rechenmaschine, die die vier Grundrechenarten beherrscht, sagt Professor Michael Resch:
Wir haben im Jahr 2015 gesagt: Wir glauben, dass es zu einer Pandemie kommen wird. Also haben wir begonnen daran zu forschen, wie kann ich eine solche Pandemie simulieren?
Ein Thema, das den Direktor des HLRS an der Stuttgarter Uni interessiert hat, war die Ausbreitung von Krankheiten
Wir haben dieses Projekt eine Zeit lang vorangetrieben, es wurde von der Europäischen Komission gefördert, die dann 2018 gesagt hat: Pandemien wir es nie geben, lasst das bleiben und macht die anderen Sachen!
Berechnungen von Supercomputern der Uni Stuttgart bildeten Grundlage für Corona-Maßnahmen
Die Stuttgarter Forscherinnen und Forscher haben ihr Projekt trotzdem weiterbetrieben, rechneten Modelle durch, was passiert, wenn sich ein Mensch bewegt und andere trifft - in der U-Bahn, bei der Arbeit, bei Familienfeiern.
Ein Jahr später bekam Resch an einem Freitagabend um halb elf einen Anruf von seinem Abteilungsleiter, der ihm mitteilt, dass sich das Bundesinstitut für Bevölkerungsforschung gemeldet habe. Sie müssten Vorhersagen machen für die Pandemie.
Dann hat mich die Leiterin des Bundesinstituts für Bevölkerung angerufen und gesagt, wir könnten auf einem Laptop eine Vorhersage für 1.000 Menschen machen, bräuchten aber eine Vorhersage für ganz Deutschland, also für 83 Millionen Menschen.
Was dann dazu führte, dass in Stuttgart berechnet wurde, wie sich Corona ausbreitet. Diese Berechnungen dienten als bundesweite Grundlage für politische Entscheidungen zur Kontaktminimierung, was also - unabhängig von Härte und Popularität von Maßnahmen wie Lockdown oder Maskenpflicht - passieren muss, damit weiter genügend Intensivbetten zur Verfügung stehen.
Und wir waren immer sehr genau. In dem Moment, wo eine Maßnahmen gesetzt wird, verändert sich natürlich das Verhalten. Und es ist genau das passiert, was wir wollten. Wir haben gesagt, wenn wir nichts tun, dann kommen wir in eine Situation, wo wir Leute mit Hubschraubern hin- und herfliegen müssen, damit sie noch ein Intensivbett bekommen.
Was mit einer Ausnahme - dem vorübergehenden Notstand in Thüringen, damals Auslöser für die Diskussionen über Triage - nie passiert ist. Das Stuttgarter HLRS hat diese Berechnungen mit den bestehenden Großrechnern ausgeführt.
Auch neue Supercomputer der Uni Stuttgart sollen in den Dienst der Medizin gestellt werden
Die neuen geplanten Exascale-Computer, die in mehreren Schritten ab 2025 in Betrieb gehen, katapultieren das Rechenzentrum aber in eine ganz andere Liga. Weltweit liegt Stuttgart in punkto Rechenleistung dann in den Top Ten. Heiko Meyer, bei Hewlett Packard zuständig für den Bau, versucht die Leistung des Rechners zu erklären:
Gehen Sie mal davon aus, wenn jeder Mensch auf diesem Planeten Erde in jeder Sekunde eine Rechenoperation durchführt. Und die Menschen tun das jetzt vier Jahre lang, alle Menschen auf der Welt. Dann ist das die Leistung, die ein Exascale-Computer in einer Sekunde rechnet.
Unabhängig von möglichen Anwendungen für die heimische Industrie wollen die Stuttgarter die neuen Supercomputer auch weiter in den Dienst der Medizin stellen - unter anderem, um herauszubekommen, wie Blut durch eine Arterie strömt. Das sei zum Beispiel, so Michael Resch, wichtig im Vorfeld einer Operation.
Wir sind damals von der Firma, die den Rechner installiert hat2, gefragt worden, wie wir ihn nennen wollen. Die haben gesagt, in den USA seien die Rechner immer nach gefährlichen Tieren benannt. Da habe ich mal kurz überlegt, was ein gefährliches Tier im Land Baden-Württemberg ist.
Die Stuttgarter Uni-Rechner haben nun die Besonderheit, dass alle ihre Namen mit H beginnen. H wie Höchstleistung oder im Falle des ersten Rechners wie Hermit Beetle, zu deutsch: Juchtenkäfer.
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