Aktuelles

Mit dem neuen Projekt Kubernetes-Evaluierung (Kube 3) wird die Weiterentwicklung der Cloud-Infrastrukturen im Land Baden-Württemberg zur standortübergreifenden Bereitstellung von Kubernetes fokussiert.

Kubernetes wird als skalierende Infrastruktur-Technologie für immer mehr Dienste relevant. Mit dem Projekt Kubernetes-Evaluierung (Kube 3) wird die Weiterentwicklung der Cloud-Infrastrukturen im Land Baden-Württemberg zur Bereitstellung von Kubernetes fokussiert. Damit werden auch bereits bestehenden Ansätze in aktuellen bw-Projekten, u.a. bwGitLab, bwJupyter, und bwCloud unterstützt. Ziel des Projekts ist es, notwendige Konzepte und Methoden wie auch Formen der hochschulübergreifenden Zusammenarbeit zu entwickeln, zu implementieren und mit konkreten Use Cases zu testen.

Zusammen mit den Projektpartnern, der Universität Heidelberg und Tübingen, soll ein standortübergreifendes Kubernetes-Testbed aufgebaut werden, um zu untersuchen, ob und wie mit dieser Plattform zukünftig gemeinsame Dienste-Infrastrukturen betrieben werden können.

Zu evaluierende Anforderungen sind konsequenterweise die Anbindung an föderierte Authentifizierungs- und Autorisierungsinfrastrukturen (AAI), Fragen zur Mandantenfähigkeit und Informationssicherheit, Bereitstellungsmodelle in Form von Kubernetes-as-a-Service (KaaS), sowie die Verwaltung von Projekten, die auf diesen Plattformen realisiert werden sollen.

Anhand von Use Cases wird die hochschulübergreifende Öffnung und Übertragbarkeit der Dienste zwischen den an unterschiedlichen Standorten betriebenen Kubernetes-Plattformen untersucht. Das Projekt ist eingebunden in länderübergreifende, gemeinsame Anstrengungen zur Bündelung ihrer IT-Infrastrukturen als Grundlage für hochskalierbare IT-Services. Das bedeutet, die oben skizzierten Evaluierungen im Projekt auf ein größeres, länderübergreifendes Szenario auszudehnen.
Kontakt: Klara Mall, Klaus Scheibenberger
 
Achim Grindler

Am 7. April 2025 ging das neue Parallelrechnersystem bwUniCluster 3.0 in Betrieb. Das HPC-System umfasst über 370 Rechenknoten und stellt allen beteiligten Hochschulen und Universitäten in Baden-Württemberg eine Grundversorgung zur Verfügung.

Das erweiterte HPC-System bwUniCluster 3.0 umfasst mehr als 370 SMP-Knoten mit 64-Bit-Prozessoren von AMD und Intel. Es bietet den Hochschulen und Universitäten des Landes Baden-Württemberg eine Grundversorgung und kann von den Mitarbeitenden aller beteiligten Einrichtungen kostenlos genutzt werden.
Der massive Parallelrechner integriert rund 90 neue Rechenknoten, die am KIT-Campus Nord betrieben werden. Weitere etwa 280 Knoten stammen aus der Erweiterung des bwUniCluster 2.0 ab 2022 und werden weiterhin am KIT-Campus Süd betrieben. Dank der am Campus Nord vorhandenen Infrastruktur für Warmwasserkühlung kann die nun deutlich leistungsstärkere Hardware des Clusters sogar energieeffizienter betrieben werden.


Weitere Informationen zum bwUniCluster 3.0
 
Kontakt: Dr.-Ing. Samuel Braun
Funda Elewa
 

Forschende des AI4EOSC-Projekts, an dem auch das KIT beteiligt ist, haben eine umfassende Analyse der Plattformlandschaft für Machine Learning Operations (MLOps) durchgeführt und dabei 16 weit verbreitete Plattformen bewertet.

Forschende des AI4EOSC-Projekts, an dem auch das KIT beteiligt ist, haben eine umfassende Analyse über die aktuelle Plattformlandschaft für Machine Learning Operations (MLOps) durchgeführt, die wertvolle Einblicke in die Funktionen, Fähigkeiten und Anwendungsmetriken der untersuchten Tools bietet. Die Studie bewertete 16 weit verbreitete MLOps-Tools und konzentrierte sich dabei auf Funktionen wie Experimentverfolgung, Modellbereitstellung und Inferenz.

Die Ergebnisse bieten einen Entscheidungsrahmen, der Unternehmen und Forschenden bei der Auswahl geeigneter MLOps-Lösungen unterstützt, unabhängig davon, ob sie End-to-End-Plattformen oder spezialisierte Tools benötigen.
Wichtige Highlights:
Funktionsanalyse: Die Studie enthält eine umfangreicheBewertung von 16 MLOps-Plattformen und hebt die wesentlichen Komponenten für robuste MLOps-Lösungen hervor. Metriken zur Akzeptanz: Durch die Auswertung der vergebenen GitHub-Sterne bietet die Studie Einblicke in die Akzeptanz und den Bekanntheitsgrad dieser Plattformen. Produktauswahl: Es werden eine gewichtete Bewertungsmethode und ein Flussdiagramm zur Entscheidungsfindung eingeführt, um die Plattformauswahl für Unternehmen zu vereinfachen.  Weitere Informationen:
AI4EOSC-Website Veröffentlichung in Springer Nature Kontakt am SCC: Dr. Lisana Berberi
 
Achim Grindler

Über 300 Research Software Engineers und an Forschungssoftware Interessierte trafen sich in Karlsruhe zur deRSE25 Konferenz

Vom 25. bis 27. Februar veranstaltete das KIT und Scientific Computing Center die 5. Konferenz für Research Software Engineering in Deutschland, die deutsche Konferenz für Research Software Engineers und an Forschungssoftware  Interessierte.
Über 300 Teilnehmer aus dem In- und Ausland kamen nach Karlsruhe, um ihre Arbeiten, Beiträge und Gedanken zu Forschungssoftware und Research Software Engineering zu präsentieren, diskutieren und einzubringen. Insgesamt standen an den drei Konferenztagen über 170 Beiträge auf dem Programm, mit über 72 Stunden Inhalt.
Umrahmt wurde das wissenschaftliche Programm von zwei inspirierenden Keynotes von Bálint Aradi, Universität Bremen, und Michael Felderer, Institut für Softwaretechnologie, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt und Universität zu Köln, die ihre Sicht auf das Gebiet von RSE und RSEs präsentierten. Die deRSE25 Konferenz fand dieses Jahr co-located mit der Software Engineering 25 Konferenz statt.
Details zur Konferenz, das Programm sowie viele der präsentierten Folien finden Sie auf der Konferenz-Homepage.

René Caspart

Das SCC und die Uni Stuttgart entwickeln einen neuen Landesdienst „bwJupyter für die Lehre“, der ab sofort für alle Lehrenden und Studierenden verfügbar ist.

Im Rahmen des Dialogprozesses „Hochschulen in der digitalen Welt“ des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg entwickeln das SCC und die Uni Stuttgart einen neuen Landesdienst „bwJupyter für die Lehre“.
Bei Jupyter handelt es sich um eine Webanwendung, die Nutzern den Zugang zu Rechenumgebungen und Ressourcen gewährleistet, ohne sie mit Installations- und Wartungsaufgaben zu belasten. Nachdem eine Ressource angefordert wurde, landet der Nutzer in einer Jupyterlab-Umgebung. Eine zentrale Komponente von Jupyter ist das Jupyter Notebook. Hierbei handelt es sich um ein Dokument, welches gleichzeitig formatierten Fließtext, ausführbare Code-Abschnitte und (interaktive) Visualisierungen (Bild, Ton, Video, 3D Ansichten) beinhalten kann.
In den beiden vergangenen Semestern konnten ausgewählte Kurse den neuen Dienst bereits testen. Rund 1000 Nutzende aus sechs Hochschulen hatten im WS24/25 Zugriff auf den Pilot-Hub.  
Ab sofort ist der neue bwJupyterHub für die Lehre für alle Lehrenden und Studierenden verfügbar. Die Anmeldung ist bequem über das landesweite Identitätsmanagement bwIDM geregelt, eine zusätzliche Registrierung ist nicht notwendig.  
Mit der landesweiten Öffnung gibt es auch zahlreiche neue Features. So können Dozenten eigene Notebook-Profile anlegen und mit ihren Studierenden teilen. Neben den zehn bereitgestellten Notebook-Optionen, wie Jupyter Datascience with Phython, R and Julia; Jupyter Tensorflow oder Jupyter GPU, können nun auch eigene Docker-Images verwendet werden. Über ein shared-Verzeichnis können Dozenten außerdem größere Dateien teilen und Kursmaterial kontinuierlich bearbeiten.
Im Laufe des Sommersemesters werden weitere Features hinzukommen, so wird beispielsweise an einer Bewertungsfunktion für Übungsblätter und einer Anbindung an die Lernplattformen ILIAS und Moodle gearbeitet.
Weitere Informationen sowie eine ausführliche Dokumentation
 


Dr. Jasmin Hörter

Prof. Dr. Nadja Klein wurde mit dem Emerging Leader Award des Committee of Presidents of Statistical Societies (COPSS), einer hochrangigen Anerkennung ihrer Beiträge im Bereich der Statistik, gewürdigt.

Prof. Dr. Nadja Klein, Professorin und Leiterin der Forschungsgruppe Methods for Big Data, wurde mit dem Emerging Leader Award des Committee of Presidents of Statistical Societies (COPSS), einer hochrangigen Anerkennung ihrer Beiträge im Bereich der Statistik, gewürdigt.
Mit dieser Auszeichnung werden Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler aus dem Bereich Statistik geehrt, die sich durch herausragende Forschung und Führungsqualitäten auszeichnen. Nadjas Arbeit umfasst Bayesian Deep Learning, computationale Methoden und räumliche Statistik, wobei sie sich stark für die Weiterentwicklung der statistischen Methodik einsetzt, die nächste Generation von Forschenden anleitet und sicherstellt, dass entwickelte Methoden und Software für Forschende sowie für Anwenderinnen und Anwender zugänglich sind.
Der Preis wird auf den Joint Statistical Meetings 2025 in Nashville, Tennessee, verliehen.
Das SCC gratuliert Nadja Klein für diese hochrangige Anerkennung sehr herzlich.
 
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Achim Grindler

Seit 1. Dezember 2024 leitet Rossella Aversa die Abteilung Data Exploitation Methods (DEM) am SCC. Sie übernahm die Aufgabe von Rainer Stotzka, der die Abteilung zuvor leitete und nun in den wohlverdienten Ruhestand wechselt.

Wir freuen uns, dass wir Frau Rossella Aversa als Leiterin der Abteilung Data Exploitation Methods (DEM) am SCC gewinnen konnten. Sie übernahm am 1. Dezember 2024 die Aufgabe von Rainer Stotzka, der die Abteilung zuvor leitete und nun in den wohlverdienten Ruhestand wechselt.
Nach ihrem Studium schloss Frau Aversa 2015 ihre Promotion in Astrophysik ab und erwarb in 2016 zudem einen Master in High Performance Computing. Von 2016 bis 2019 forschte sie als PostDoc am National Research Council in Trieste an neuen Methoden des Forschungsdatenmanagements in Verbindung mit Künstlicher Intelligenz.
Seit 2019 verstärkt sie die Abteilung DEM am SCC und übernahm 2022 die Leitung der Forschung & Entwicklung für die Material- und Nano-Wissenschaften.
Die Abteilung Data Exploitation Methods forscht an neuen Methoden für das Forschungsdaten- und Metadatenmanagement und entwickelt hierfür Software für die Datenanalyse und innovative Dienste für effizientes Forschungsdatenmanagement. Die wichtigsten Anwendungsbereiche liegen in den Material- und Nano-Wissenschaften, den digitalen Geisteswissenschaften und in der Deutschen Nationalen Forschungsdaten-Infrastruktur (NFDI).
Kontakt: Dr. Rossella Aversa
 
Achim Grindler

Das SCC hat ein zentrales Angebot für den effizienten Betrieb von IT-Infrastruktur in Betrieb genommen. Um Server effizient zu betreiben, können Organisationseinheiten eine voll betriebsbereite Rechenzentrumseinheit im SCC anmieten.

Das SCC startete im Februar 2025 mit dem Pilotbetrieb am Campus Süd für ein zentrales Serverhousing. Der Dienst stellt Rechenzentrumsfläche für KIT-Organisationseinheiten zum Betrieb von Servern bereit. Hierzu können mit Energieversorgung und Klimatisierung ausgestattete Kabinetts angemietet werden. Die Netzanbindung des Kabinetts kann aus zwei Varianten gewählt werden. Die Kabinetts sind in zwei verschiedenen Größen erhältlich und sind durch eine Zugangskontrolle abgesichert.
Der Dienst läuft ein Jahr im Erprobungsbetrieb (Pilot) und soll anschließend nach einem Review in Produktion gehen.
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Achim Grindler

In bwSync&Share können nun zusätzliche E-Mail-Adressen für das Teilen von Daten genutzt werden. Seit Juli 2024 läuft „Collabora Online“ als neue Online-Office-Lösung und im November 2024 wurde eine Datenbank-Schwachstelle behoben.

Der Speicherdienst bwSync&Share hat eine neue Funktion erhalten, die das Teilen von Dateien erleichtert. Bei der Anmeldung zum Dienst wird nur die im föderierten Identitätsmanagementsystem bwIDM hinterlegte Adresse der Nutzenden (= primäre Mailadresse) zugeordnet und Daten mussten bisher genau mit dieser E-Mail-Adresse geteilt werden. Wurde beim Teilen eine andere E-Mail-Adresse des Empfängers angegeben, wurde in Vergangenheit ein zusätzliches Gast-Konto angelegt, über das die Daten geteilt wurden. Das hatte zur Folge, dass die geteilten Daten nicht in dem bwSync&Share-Konto zu sehen waren, das der primären E-Mail-Adresse zugeordnet ist.
 
Mit der neuen Funktion können Nutzenden zusätzlich weitere eigene E-Mail-Adressen zu ihrem bw-Sync&Share-Konto hinzufügen. Damit sind Daten, die mit diesen zusätzlichen Adressen geteilt werden, für die Nutzenden in dem bwSync&Share-Konto verfügbar, das ihrer primären E-Mail-Adresse zugeordnet ist. Weitere Informationen dazu finden Sie in der FAQ des Dienstes bwSync&Share.
 
Mitte letzten Jahres wurde die Online-Office-Lösung im Dienst erfolgreich und ohne Störungen auf Collabora Online umgestellt. Diese Lösung basiert auf einer angepassten Version von LibreOffice und wird von der Firma Collabora Ltd. aus Cambridge (England) als freie Software gepflegt und weiterentwickelt. Dank der engen Integration in Nextcloud funktioniert Collabora Online nahtlos mit der Synchronisierungsplattform

Zudem konnte nach intensiver Fehlersuche mit NextCloud und dem MariaDB-Support im November 2024 eine Schwachstelle identifiziert und beseitigt werden, die in der Vergangenheit sporadisch für kurzzeitige Dienstunterbrechungen verantwortlich war.
 
Sabine Lorenz

Nach über 20 Jahren erfolgreichem Betrieb wird das am SCC entwickelte Global Grid User Support System (GGUS) durch ein Ticketsystem der Zammad GmbH ersetzt. Der Umstellung gingen mehr als zwei Jahre Recherche, Beratung und Eigenentwicklung voraus.

Das SCC am KIT ist international bekannt für sein Ticketsystem namens Global Grid User Support (GGUS), das von den Wissenschafts-Communities des Worldwide LHC Computing Grid (WLCG) und der European Grid Infrastructure (EGI) mit über 170 Rechenzentren in mehr als 42 Ländern genutzt wird. Das Supportsystem GGUS bietet diesen großen Communities eine integrierte Plattform für die Bearbeitung von Nutzendenanfragen wie Vorfälle und Servicerequests. Eine Koordination dieser Anfragen zwischen den Rechenzentren ist ebenfalls eine zentrale Funktion des Systems. Der Betrieb von GGUS stärkt die Prinzipien der offenen Wissenschaft, verbessert den Zugang wissenschaftlicher Forschung und gewährleistet die zeitnahe Lösung von Problemen.
Nach über 20 Jahren erfolgreichem Betrieb wurde das am SCC entwickelte Global Grid User Support System (GGUS) am 29. Januar 2025 durch ein Ticketsystem der Zammad GmbH ersetzt. Der Umstellung gingen mehr als zwei Jahre Recherche, Beratung und Eigenentwicklung voraus, um die über die Jahre hinweg etablierten Arbeitsabläufe in den Communities zu ermöglichen. Das neue Ticketsystem bringt  einen technisch moderne Plattform und Schnittstellen sowie neue Möglichkeiten mit sich.

Gleichzeitig wird die neue Ticketsystem-Software von Zammad nun auch für die xGUS-Instanzen verwendet, das sind GGUS-Systeme, die kleinere Communities bedienen. Zudem erfolgte am 19. Februar die Umstellung des BW- und NHR@KIT-Supportportals auf die neue Software.
Das SCC hostet und verbessert dieses neue Ticketsystem für die oben genannten Gruppen sowie für weitere wie beispielsweise die Community der European Open Science Cloud (EOSC).

Die Nutzenden blicken zwar noch etwas wehmütig auf das alte Ticketsystem, dessen ausgereifte Funktionen sie über Jahre nutzten, heißen das neue System jedoch herzlich willkommen.
Kontakt am SCC: Dr. Pavel Weber, Dr. Aliaksei Hrynevich
Achim Grindler

Erstellen Sie Ihr persönliches Kurzprofil, ergänzen Sie Ihre ORCID oder geben Sie Ihren MS Teams Link frei: entdecken Sie die neuen Möglichkeiten im SCC-Self-Service-Portal my.scc.kit.edu

Beispiel einer Personenseite Beispiel für neues Layout der Personenliste Um Personen vorzustellen gibt es die Personenseiten in den Internetauftritten. Bei einer datenschutzkonformen Verknüpfung mit dem KIT-Account können die dort angezeigten Inhalte im SCC-Self-Service-Portal bearbeitet und für unterschiedliche Bereiche (intern/extern) freigeben werden.
Um Personenseiten auf Webseiten des KIT datenschutzkonform zu publizieren, verwendet man als OpenText-Redaktionsmitglied am besten die Funktion Personendaten aus dem Kommunikationsverzeichnis importieren, die die Personenseite mit dem KIT-Benutzerkonto der Person verknüpft. Auf diese Art und Weise könnrn KIT-Mitarbeitende im SCC-Self-Service-Portal bestimmen, mit welcher Reichweite ihre persönlichen Daten sichtbar sind, z. B. nur im KIT-Intranet oder weltweit.
Zu den Attributen, die durch die einzelne Person freigegeben werden können, sind nun weitere Optionen hinzugekommen: die ORCID, der Microsoft Teams Link und ein Textfeld für ein Kurzprofil. Sind die Daten gepflegt und nach Wunsch freigegeben, werden sie automatisch auf den Personenseiten angezeigt.
Auch Personenlisten haben ein neues Layout bekommen, das z. B. verwendet werden kann, um die Mitglieder einer Forschungsgruppe ansprechend darzustellen, jetzt auch mit dem im Self-Service-Portal eingepflegten Kurzprofil (s. Abbildung unten).

Kontakt: webmaster@kit.edu
 

Die neue SCC-News ist online, u. a. mit diesen Themen: Umzug vom Campus Süd in ein externes Rechenzentrum; Überblick über die PUNCH4NFDI-Recheninfrastruktur; bwJupyter für die Lehre − Start der erweiterten Pilotphase.

Download SCC-News 2/2024
Liebe Leserinnen und Leser,
ein wissenschaftliches Rechenzentrum wie das SCC ist in allen Missionen des KIT tätig; in Forschung, Lehre, Transfer sowie im Betrieb und Support von grundlegenden IT-Diensten – intern, für „The Länd“, Deutschland und darüber hinaus. Jede unserer Zielgruppen hat einen anderen Umgang mit Informationstechnologie sowie Forschung und Entwicklung. Spannender noch: jede Zielgruppe spricht eine andere „Sprache“ und hat andere Bedürfnisse und Erwartungen an uns – seien es Studierende, Lehrende, Mitarbeitende in der Administration oder Forschende aller Disziplinen. In einem dynamischen und innovativen Arbeitsumfeld wie dem KIT benötigen alle die Infrastrukturen, Dienste und Anwendungen des SCC und seiner Partner. Die Kernkompetenz für eine erfolgreiche Zusammenarbeit mit diesen diversen Zielgruppen ist daher die Übersetzung ihrer Anforderungen in eine für alle Beteiligten verständliche Sprache. Keines der in dieser Ausgabe vorgestellten Projekte gleicht dem anderen.
Wir geben auf Seite 28 einen Überblick, wie eine föderierte IT-Infrastruktur hochkomplexe Anforderungen an das Datenmanagement und die Datenprozessierung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus der nationalen und internationalen Kern-, Astro- und Astroteilchenphysik umsetzt.

Eine ganz andere Klientel ist in die Pilotphase des Dienstes „bwJupyter für die Lehre“ eingebunden. Hier geht es darum, dass Lehrende und Studierende möglichst effizient und intuitiv an Tools für die mathematische Simulation und die dazu passende Rechenleistung herangeführt werden (S. 37).

Selbst ein vermeintlich profaner Umzug von IT-Infrastruktur in ein externes Rechenzentrum beschäftigt eine Menge unterschiedlichster Menschen, beim Dienstleister, innerhalb des SCC aber auch KIT-weit. Lesen Sie über dieses umfangreiche Projekt auf Seite 5.
Viel Freude beim Lesen
Martin Frank, Martin Nußbaumer, Achim Streit


Achim Grindler

Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des SCC hat auf der International Conference on Neural Information Processing im Dezember 2024 den Best Paper Award für ein alternatives Trainingsverfahren für neuronale Netze gewonnen.

Mit dem Paper "Feed-Forward Optimization With Delayed Feedback for Neural Network Training" hat ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des SCC unter der Leitung von Prof. Dr. Achim Streit den Best Paper Award auf der International Conference on Neural Information Processing im Dezember 2024 gewonnen.
Das Paper stellt eine neue Methode vor, um künstliche neuronale Netze mit approximativen Gradienten energieeffizienter und mit größerer Übereinstimmung mit realen, biologischen neuronalen Netze zu trainieren. Üblicherweise werden neuronale Netze mit einem iterativen Gradientenverfahren trainiert, indem die Netzwerkparameter wiederholt in Richtung des negativen Gradienten aktualisiert werden. Die dazu notwendigen Gradienten werden meist mit dem Backpropagation-Algorithmus berechnet, doch dieser basiert auf Rückwärtsschritten und ist biologisch nicht plausibel, rechenintensiv und limitiert die Parallelisierbarkeit.
Inspiriert von der Funktion biologischer Nervensysteme hat das Team des SCC eine neue Methode entwickelt, diese Gradienten mithilfe von zusätzlichen randomisierten Feedback-Verbindungen und verzögerten Fehlersignalen nur mit Vorwärtsschritten zu approximieren. Dieser Ansatz bietet eine Alternative zum rechen- und energieintensiven Backpropagation-Algorithmus und hat das Potenzial, die benötigte Energie pro Epoche um bis zu 25% zu reduzieren. Durch das Verzichten auf den Rückwärtsschritt löst er außerdem zwei Kernpunkte der biologischen Unplausibilität und ermöglicht neue Parallelisierungsansätze.
Diese Arbeit wurde durch den Impuls- und Vernetzungsfonds der Helmholtz Gemeinschaft im Rahmen der Helmholtz AI Plattform und HAICORE@KIT gefördert.
 
Kontakt am SCC: Katharina Flügel, Dr. Markus Götz

Preprint: https://arxiv.org/abs/2304.13372
 

Wissenschafts-Communities und Anbieter von IT-Infrastrukturen arbeiten zusammen an wissenschaftlichen Datendiensten in Europa. Auf der EUDAT-Konferenz 2024 in Karlsruhe fand dazu ein intensiver Austausch statt.

Mehr als 110 Teilnehmer aus 20 Ländern diskutierten auf der gemeinsam mit SCC organisierten Konferenz über die Verbesserung von Diensten und die Entwicklung des Forschungsdatenmanagements. Referenten aus den e-Infrastrukturen EGI, EUDAT, GÉANT, OpenAire, aus den wissenschaftlichen Communities EBRAINS, Helmholtz AI, ENVRI-Hub NEXT, OSCARS, eLTER und anderen, unterstützt von EOSC EU Node, Base4NFDI, FAIRCORE4EOSC und EOSC Beyond, trafen in den Räumen des weltbekannten Zentrum für Kunst und Medientechnologie (ZKM) in Karlsruhe, auf ein interessiertes Publikum. Sowohl die Präsentationen als auch die Diskussionen und informellen Gespräche auf der Konferenz zeigten das Interesse und die Notwendigkeit, die Zusammenarbeit mit Forschungs- und Forschungseinrichtungen sowie Anbietern von interoperablen und internationalen Datendiensten und deren Entwicklern zu intensivieren.
Das KIT ist Mitglied der EUDAT CDI, einer der führenden europäischen Dateninfrastrukturen, die Dienste für über 100 Communities und Gruppen bereitstellt.
  Jos van Wezel

Die Themen auf der Agenda der 28. ITB-Versammlung stießen auf großes Interesse. Über 300 Personen nahmen teil, um sich über Neuerungen zum Dienstangebot des SCC zu informieren.

Das SCC konnte über 300 Personen aus ca. 120 Organisationseinheiten begrüßen. 
Besonders wichtig waren die Hinweise zum dringlich gewordenen Handlungsbedarf im Rahmen des Zertifizierungsdienstes (KIT-CA). Die IT-Beauftragten erhielten Informationen über notwendige Maßnahmen, nachdem erst kürzlich bekannt wurde, dass der CA-Dienstleister Sectigo seinen Vertrag mit GÉANT überraschend frühzeitig gekündigt hat. Damit sind die Ausstellungen von Zertifikaten am KIT ab dem 10.01.25 nicht mehr gesichert und Zertifikate, die in 2025 auslaufen, sollten auf jeden Fall noch bis Ende des Jahres 2024 erneuert werden.
Die technische Basis der KIT-Card erläuterte Herr Axel Maurer und stellte dabei die Sicherheitsaspekte der KIT-Card heraus. Die KIT-Card entspricht den höchsten Sicherheitsanforderungen (Common Criteria-Zertifizierung von EAL5+), sofern diese von Anwendungen mit DESFire eingesetzt würden. Interessierte dürfen sich gern an das KIT-Card Service Team wenden, wenn es Fragen zum Einsatz der KIT-Card für bestimmte Anwendungen gibt.
Das Dienstangebot des SCC wird stetig erweitert. So wurde auch ein Blick auf neue und zukünftige IT-Dienste am SCC geworfen.
Mit Sicht auf die M365-Roadmap informierte das SCC über die Einführung von Microsoft OneDrive und SharePoint online. OneDrive wird zukünftig als weiterer Datendienst am KIT angeboten. Aktuell läuft die Pilotphase, an der verschiedene Organisationseinheiten des KIT teilnehmen. OneDrive und Teams basieren auf SharePoint online, sodass damit auch SharePoint online zur Verwaltung von Dokumenten durch mehrere Teams bald eingesetzt werden kann. Das SCC ruft interessierte IT-Beauftragte auf, sich an der Ausprägung dieser Dienste zu beteiligen.
Die Digitalisierung administrativer Prozesse wird künftig durch das neue KIT-Genehmigungsportal unterstützt, das in unseren SCC News 01|2024 ausführlich beschrieben wird. Einige wenige Prozesse sind dort bereits umgesetzt.
Den Organisationseinheiten am KIT kann das SCC ab 02/2025 am Campus Süd Rechenzentrumsfläche zum Betrieb von Serversystemen anbieten. Die Infrastruktur und Ausprägung des zukünftigen Dienstes Serverhousing wurde vorgestellt.
Und die KI macht auch vor dem Dienstangebot des SCC nicht Halt. Ein neuer Dienst wird die Transkription von Sprache zu Text mit OpenAI Whisper auf lokaler Hardware unterstützen und das Übersetzen durch den EU eTranslation Dienst ermöglichen, während es bei den beiden Landesprojekten bwCloud3 und bwJupyter u.a. um die Erweiterungen durch entsprechende KI-Komponenten (LLMs, Runner Harbor, K8s) geht. 
Weitere Informationen und Themen finden Sie in der Präsentation zur ITB-Versammlung.

Birgit Junker

Der Arbeitskreis „Cloud Management“ des ZKI e.V. traf sich am 13./14. November 2024 am SCC des KIT zu einem Austausch über Cloud-Strategien und -Erfahrungen.

Dr. Martin Nußbaumer, Direktor des SCC, und Torsten Prill, Vorsitzender des ZKI e.V., begrüßten die 58 Teilnehmenden am KIT-Campus Süd. Auf der Agenda standen zwei Themenschwerpunkte - zum einen die unterschiedlichen Aspekte der Cloud-Strategien der Universitäten und Hochschulen und zum anderen ging es ganz konkret um Praxiserfahrungen mit den Cloud-Computing-Modellen Infrastructure as a Service (IaaS) und Platform as a Service.
 
Die Vorträge zu „Cloud-Strategien der Bundesländer und der Hochschulen“ zeigten eine große Bandbreite im möglichen Umgang mit „der Cloud“ und inspirierten ebenso wie die „(Praxis-)Erfahrungen mit dem Einsatz von IaaS und PaaS insbesondere an Hochschulen“ den sehr engagierten Austausch.
 
Beide Schwerpunkte bilden allerdings nur kleine Ausschnitte aus dem Gesamtkomplex des Arbeitskreises „Cloud Management“ ab, wie die gemeinsame Themenfindung für die weitere Zukunft des Arbeitskreises zeigte. Außerdem wurde der Bericht Cloud Management - Änderungen in Verwaltungs- und Bereitstellungprozessen, zu dem viele AK-Mitglieder beigetragen haben, jetzt offiziell veröffentlicht.
 
Patrick von der Hagen, Ulrich Weiß

Am 31. Oktober hatte Daniel Coquelin die Verteidigung seiner Dissertationen und konnte mit diesem wichtigen Schritt die Promotion an der Fakultät für Informatik erfolgreich abschließen.

Am 31.10.2024 hat Herr Daniel Coquelin seine Dissertation erfolgreich abgeschlossen. Sein Forschungsschwerpunkt lag in den letzten Jahren auf dem verteilten maschinellen Lernen.
Herr Daniel Coquelin hat während seiner Promotion wertvolle Beiträge zum verteilten maschinellen Lernen geleistet, insbesondere auf dem Gebiet der datenparallelen neuronalen Netze. Seine frühen Arbeiten am SCC konzentrierten sich auf kommunikationsvermeidende Ansätze zum datenparallelen Training. Anschließend untersuchte er das Verhalten neuronaler Netze während des Trainings und stellte fest, dass die orthogonale Basis von Gewichtsmatrizen dazu neigt, sich während des Trainings zu stabilisieren. Auf der Grundlage dieser Erkenntnis entwickelte er eine neuartige Methode für das Training neuronaler Netze mit niedrigem Rang auf Systemen mit verteiltem Speicher. Diese Methode ermöglicht eine effiziente Skalierung des Trainings über mehrere Geräte hinweg und führt zu einer reduzierten Kommunikation, die ihre Gegenstücke mit vollem Rang übertreffen können. Seine Arbeit hat Auswirkungen auf großskalige neuronale Netzwerke wie die natürliche Sprach- und Bildverarbeitung. Die Arbeit von Herrn Coquelin wurde finanziert vom Projekt Helmholtz Analytics Framework (HAF) und der Plattform Helmholtz Artificial Intelligence Cooperation Unit (Helmholtz AI).
Das SCC gratuliert Herrn Coquelin sehr herzlich zur erfolgreich abgeschlossenen Promotion und wünscht ihm alles Gute für die weitere berufliche Laufbahn.
Dissertation von Daniel Coquelin: Optimization of AI Methods on Distributed-Memory Computing Architectures
 
[1] Prof. Ina Schäfer (KIT, Vorsitzende Prüfungsausschuss), Prof. Achim Streit (KIT, Erstbetreuer), Prof. Håkan Grahn (Blekinge Tekniska Högskola (BTH), Schweden, externer Prüfer/Opponent), Prof. Ralf Reussner (KIT, Prüfer), Prof. Thorsten Strufe (KIT, Prüfer)
 
 
 
Achim Grindler

Tim Niklas Uhl vom KIT war einer der Preisträger der diesjährigen Golden Spike Awards. Sie wurden im Rahmen des 27. Results and Review Workshops verliehen. Die Konferenz fand am 10. und 11. Oktober 2024 am KIT statt.

Am 10. und 11. Oktober 2024 fand der 27. Results and Review Workshop am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) statt. Die zweitägige Konferenz, bei der sich Nutzende der Supercomputer des Höchstleistungsrechenzentrums Stuttgart (HLRS) und des Scientific Computing Center (SCC) trafen, beleuchtete moderne Anwendungen des Hoch- und Höchstleistungsrechnens (HPC) und bot eine Plattform zur Präsentation von Forschungsergebnissen sowie zur Diskussion von Fragen der Anwendungsleistung und -skalierbarkeit von HPC.
Prof. Dr. Martin Frank (Direktor des SCC, KIT) und Prof. Dr. Thomas Ludwig (Direktor des DKRZ, Hamburg sowie Vorsitzender des HLRS-Lenkungsauschusses) begrüßten die Teilnehmenden des Events.
Mit 21 Vorträgen und einer Postersitzung wurden aktuelle Forschungsergebnisse aus der rechnergestützten Strömungsmechanik, Klimaforschung, Informatik, den reaktiven Strömungen und weiteren Disziplinen wie Chemie und Materialwissenschaften, Bioinformatik, Astrophysik und Teilchenphysik präsentiert. Dabei kamen neben traditionellen HPC-Simulationen auch Methoden des maschinellen Lernens und Strategien zur Verbesserung der Energieeffizienz zur Sprache.
Zu den Höhepunkten zählte die Verleihung der Golden Spike Awards an herausragende Forschungsprojekte. Unter den Preisträgern ist auch Tim Niklas Uhl (Institut für Theoretische Informatik, KIT), der für seine Arbeiten an skalierbaren Algorithmen für Big-Data-Anwendungen ausgezeichnet wurde.
Vorträge aus dem KIT
Numerical Study of Shock-Wave Interaction with a Fully-Resolved Cloud of Immobile Particles (Swagat Kumar Nayak und Markus Uhlmann, Institut für Wasser und Umwelt) Modelling of Composition-Climate Interactions with ICON-ART (R. Ruhnke, P. Braesicke, L. Feld, P. Dietz, V. Hanft, K. Satitkovitchai, B.-M. Sinnhuber, M. Sinnhuber und S. Versick, Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung) Providing Climate Information Inferred from Kilometer-Scale Modelling (Hendrik Feldmann, Marie Hundhausen, Evgenii Churiulin, Christine Mihalyfi-Dean, Joaquim G. Pinto, Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Troposphärenforschung) Climate Change and Health in Sub-Saharan Africa: High-Resolution Dynamical Climate-Malaria Transmission Modeling near Victoria Lake, Kenya (Mame Diarra Bousso Dieng und Joël Arnault, Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung, KIT-Campus Alpin) Scalable Discrete Algorithms for Big Data Applications (Lukas Hübner, Florian Kurpicz, Peter Sanders, Matthias Schimek, Dominik Schreiber, Daniel Seemaier, Tim Niklas Uhl, Institut für Theoretische Informatik - Algorithm Engineering) Poster aus dem KIT
DNSPImpJets_HLRS: Reynolds Analogy in Smooth-Wall Turbulent Impinging Jets (Francesco Secchi, Institut für Strömungsmechanik) Turbulent Drag Reduction on a Transonic Airfoil with Shockwave Blades (Davide Gatti, Niccolo‘ Berizzi, Sergio Pirozzoli, Maurizio Quadrio, Institut für Strömungsmechanik) Anharmonic Correction to Adsorption Free Energy of O-Species on Pt(111) Surface from Thermodynamic Integration Using MLFF-MD Simulations (Thanh-Nam Huynh und Dmitry I. Sharapa, Institut für Katalyseforschung und -technologie) Weitere Informationen:
www.hlrs.de/event/2024/review-ws-27 www.hlrs.de/de/news/detail/gewinner-der-2024-golden-spike-awards.
Carolin Breitzke

Das diesjährige bwHPC-Jubiläumssymposium fand am 25. und 26. September 2024 mit über 80 Teilnehmenden in Freiburg im Breisgau statt.

Am 25. und 26. September 2024 fand das 10. bwHPC-Symposium an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg statt. Über 80 Teilnehmende zählte die diesjährige Jubiläumsveranstaltung, die aktuelle Entwicklungen im Bereich des High Performance Computing (HPC) präsentierten. Das bwHPC-Symposium bot über zwei Tage hinweg eine Plattform für den Austausch von Wissen und Ideen, um die Rolle von HPC in der Forschung zu stärken. Zahlreiche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus ganz Baden-Württemberg trugen ihre Arbeiten bei. Auch das KIT war mit 23 Forschenden vertreten und beteiligte sich mit Beiträgen in Form eines Tutorials, einer Posterpräsentation und mit zwei Vorträgen.
Beiträge des KIT
Am ersten Tag des Symposiums leitete Dr. Robert Barthel unter Mithilfe von Martje Armbrecht und Peter Weisbrod ein Tutorial zu Introduction to HPC, welches den Teilnehmenden einen umfassenden Einstieg in die Nutzung der bwHPC-Infrastruktur bot. Das Tutorial begann mit einer Einführung zu der Infrastruktur und den Zielen des Projekts bwHPC-S5 und gab Hinweise über die Zugangswege zu den Ressourcen. Außerdem wurden Dienstleistungen von bwHPC wie beispielsweise der proaktive User Support erörtert. Anschließend wurden die ersten Schritte zur Nutzung der bwForCluster sowie der File Transfer unter Linux und Windows erklärt und ein Überblick zu den verschiedenen Data Storage Services gegeben. Im Folgenden wurde das Einrichten und Ausführen von Jobs auf einem Cluster erklärt. Ein weiterer wichtiger Aspekt war die Nutzung von verschiedenen File Systemen auf den Clustern. Dieses praxisorientierte Tutorial ermöglichte den Teilnehmenden direkt in das Arbeiten mit den HPC-Clustern einzusteigen und wertvolle Erfahrungen für ihre Forschung zu sammeln.
Auch bei der Postersession war das KIT vertreten. Ludmilla Obholz und Uwe Falke präsentierten mithilfe von Co-Autoren Andreas Petzold und Serge Sushkov Evdoshenko ein Poster zu Large Scale Data Facility at KIT (LSDF2), das jenes zentrale online Datenspeichersystem darstellt, welches allen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zur Verfügung steht und eine Schlüsselrolle in der Speicherung und Verarbeitung großer wissenschaftlicher Datensätze darstellt.
Besonders spannend war der Vortrag von Sebastian Brommer, der über High Performance Computing Infrastructure for Particle Physics: The Experience of the Karlsruhe Groups referierte. Brommer erläuterte die essenzielle Rolle flexibler und skalierbarer Rechenressourcen für die Teilchenphysik. Am Institut für Experimentelle Teilchenphysik (ETP) in Karlsruhe wird das Overlay Batch System (OBS) als einheitlicher Zugangspunkt eingesetzt, das mit dem Meta-Scheduling-Tool COBalD/TARDIS zusätzliche Rechenressourcen von externen Standorten dynamisch einbindet. Der bwForCluster NEMO ist dabei eine zentrale Ressource, die für Simulationen und Datenanalysen im Rahmen großer Kollaborationen wie ATLAS, CMS und Belle II verwendet wird.
Einen weiteren wichtigen Beitrag leistete Matthias Schnepf, der in seinem Vortrag Belle II on NEMO: Flavour and Dark Matter Physics die Rolle des NEMO-Clusters in der Erforschung der Teilchenphysik und der Dunklen Materie hervorhob. Er betonte, wie HPC-Systeme die Analyse der enormen Datenmengen, die in diesen Physik-Experimenten anfallen, mitunter durch Simulationen effizient unterstützen.
Über bwHPC
Das bwHPC-Programm ist eine Initiative des Landes Baden-Württemberg, die Forschenden Zugang zu Hochleistungsrechenressourcen für datenintensive Forschungsprojekte bietet. Das jährlich stattfindende bwHPC-Symposium fördert den Austausch und die interdisziplinäre Zusammenarbeit im Bereich des Hochleistungsrechnens.
Das Symposium findet jedes Jahr statt, und wir freuen uns bereits jetzt auf die Beteiligung und Teilnahme am bwHPC-Symposium 2025!
 
Weitere Informationen zum Symposium finden auf der bwHPC-Seite. 
 
Carolin Breitzke

Forschende der Helmholtz.AI entwickeln in Zusammenarbeit mit dem DLR eine KI-gestützte Heliostat-Optimierung. Heliostate sind sonnennachgeführte Spiegel für solarthermische Kraftwerke. Diese erhöht den Wirkungsgrad der Kraftwerke erheblich.

In einer vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betriebenen Testanlage in Jülich (Foto) werden fast 2.000 Spiegel so ausgerichtet, dass sie das Sonnenlicht auf einen Absorber auf einem Turm reflektieren. Diese Solarturmkraftwerke können Wind- und Photovoltaikenergie als erneuerbare Energiequelle ergänzen. Die in ihnen konzentrierte Wärme kann zur Stromerzeugung, für thermische Industrieprozesse oder auch zur Speicherung für die Nutzung in der Nacht oder bei Windstille genutzt werden. Wie andere erneuerbare Technologien stehen auch solarthermische Kraftwerke unter erheblichem Kostendruck. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, sind kostensparende Maßnahmen unerlässlich. Da die Heliostate einen wesentlichen Kostenfaktor darstellen, ist die Optimierung ihrer Produktion und Leistung von entscheidender Bedeutung. Derzeit sind die Spiegel nicht perfekt flach, was zu einer ungleichmäßigen Wärmeverteilung am Turm führt, die hohe Sicherheitsmargen erfordert und somit die Effizienz verringert.
Forschende des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben deshalb gemeinsam mit Consultants von Helmholtz.AI des Forschungszentrums Jülich (FZJ) und des SCC am KIT eine neue KI-basierte Methode entwickelt, um Unregelmäßigkeiten in den Spiegeln leicht zu erkennen. Ihre Ergebnisse wurden im renommierten Wissenschaftsjournal Nature Communications veröffentlicht.
Weitere Informationen auf der Seite von Helmholtz.AI Veröffentlichung in Nature Communications Kontakt am SCC: Dr. Markus Götz

Achim Grindler

Vom 10. bis 12. September 2024 fand die NFDI-MatWerk SummerSchool – Forschungsdatenmanagement in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik in Bremen statt.

Vom 10. bis 12. September 2024 fand die NFDI-MatWerk SummerSchool – Forschungsdatenmanagement in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik in Bremen statt. 
Ziel der Veranstaltung war es, Forschende der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik anzuleiten, FAIR-Prinzipien effektiv in der Praxis umzusetzen und sie dafür an das Angebot der NFDI-MatWerk heranzuführen.
Dr. Rossella Aversa und Sabrine Chelbi, beides Mitarbeiterinnen des Scientific Computing Centers des KIT, waren mit jeweils einem Vortrag vertreten. In “The journey towards Metadata Management” wurden die Grundlagen zum Verständnis der Bedeutung und des Mehrwerts von Metadaten geschaffen. Anschließend konnten im praktischen Teil mit dem Titel “Metadata Management in practice using MatWerk tools” die angebotenen Werkzeuge zur Erstellung und Verwaltung von Metadaten durch die Anwesenden vor Ort ausprobiert werden.
Zusammenfassend war die NFDI-MatWerk SummerSchool ein großer Erfolg. Die Teilnehmenden brachten sich sehr aktiv ein und äußerten sich in der abschließenden Umfrage überaus positiv.


Dr. Rossella Aversa, Sabrine Chelbi

Schülerinnen und Schüler der gymnasialen Oberstufe können sich noch bis 23.10.2024 bewerben.

Auch 2024 können sich begeisterte Schüler:innen bewerben, um im Rahmen von Projekten mit Bezug zur Informatik und mathematischer Modellierung am SCC zu forschen. Die Projekte werden von Wissenschaftler:innen des SCC betreut und behandeln Themen aus Simulation, Hochleistungsrechnen, Management und Analyse großer Datenmengen. 
Mehr Informationen unter s.kit.edu/fssw


Achim Grindler

Das SCC hat vom 9 bis 12. September ein Internationales User-Forum für das High Performance Storage System (HPSS) durchgeführt. Das User-Forum ist eine Austauschplattform für alle Einrichtungen die HPSS verwenden.

Das SCC hat vom 9 bis 12. September ein Internationales User-Forum für das High Performance Storage System (HPSS) durchgeführt. Es waren 60 Teilnehmende aus 26 HPSS Einrichtungen vertreten. Davon 30 aus Europa, 24 aus Amerika und Kanada sowie 6 aus Asien. Das User Forum ist ein Austausch von allen Einrichtungen die HPSS verwenden.
Die HPSS-Speichersoftware erfüllt die anspruchsvollsten Anforderungen an langfristig skalierbare Speicheranforderungen. Dabei sind Magnetbänder die wirtschaftlichste Speicherlösung für Daten, auf die nur selten zugegriffen wird, und wird oft als “Null-Watt-Speicherung” bezeichnet. Aber auch ein lesender Zugriff auf Band-Daten lässt sich mit der richtigen Installation effizient skalieren. Es gibt dafür nicht den einen Weg wie ein HPSS eingerichtet wird, und jede Einrichtung passt es sehr genau auf die eigenen Bedürfnisse an. In der Regel wird ein HPSS von Einrichtungen verwendet, die große Datenmengen über lange Zeit aufheben möchten. Viele dieser Einrichtungen beschäftigen sich mit Wetter- oder Klimaforschungsdaten, die in der Regel eine lange Zeit aufgehoben werden. Das SCC betreibt sicherlich nicht die größte Installation, ist aber eine der aktivsten und innovativsten Einrichtungen, die das maximale aus der Hardware herausholt und sehr gute Durchsatzraten erzielt. Das am SCC betriebene deutsche Tier-1-Zentrum des Large Hadron Collider GridKa sowie der Dienst bwDataArchive verwenden ein HPSS als Bandspeichertechnologie. Auch eine Desaster-Recovery-Installation für die Large Scale Data Facility zur Speicherung großer Mengen an wissenschaftlichen Daten ist damit im Aufbau.
Während des User-Forums, berichteten sowohl die Entwickler über die nächsten Neuerungen, als auch die Anwendenden über ihre Art der Installation und die damit verbundenen Eigenarten. Weiterhin wurde darüber berichtet, wie und mit welchen Tools die Systeme überwacht werden. Eine effiziente Systemüberwachug ist essenziell, denn es gilt Flaschenhälse oder Probleme schnell zu erkennen, um entsprechend reagieren zu können.

Die HPSS Gemeinschaft bezeichnet sich als eine “große freundliche Familie”, in der ein guter Austausch gepflegt wird und man sich gegenseitig hilft.
In den vier Tagen wurden:
die Erfahrungen im Betrieb und in den diversen HPSS-Upgrades geteilt und die daraus resultierenden Lehren gezogen Techniken zur Verwaltung der Workload Performance präsentiert, um Daten auf Band zu organisieren und den Zugriff der Bandlaufwerke zu optimieren. HPSS-Überwachungstools und Szenarien, wie Endbenutzerschnittstellen HPSS nutzen, vorgestellt Diagnose- und Fehlerbehebungsanleitungen für Bandlaufwerke erläutert “Horrorgeschichten” von Standorten und wie sie diese überwunden haben erzählt und nicht zuletzt von neuen Projekten berichtet, die die Standorte in Arbeit haben. Neben den vielen Fachvorträgen und regen Diskussionen, gab es eine GridKa-Führung und ein geselliges Beisammensein bei einem leckeren Flammkuchenessen am SCC. Die Schlosslichtspiele Karlsruhe waren ein Highlight des Rahmenprogramms und das exzellente Konferenz-Dinner wurde mit einer Museumsführung über KI im Zentrum für Kunst und Medientechnologie (ZKM) durchgeführt.
 
Doris Ressmann

Im User Portal (UP) können genehmigende Personen nun Vertretungen direkt in der Inbox einrichten, um bei Abwesenheiten einen reibungsfreien Übergang für Genehmigungsprozesse sicherzustellen.

Seit Mitte August können in der Inbox Vertretungen für die Genehmigung von HR-Aufgaben (Zeitbuchungen, Abwesenheitsanträge) eingerichtet werden. Rufen Sie hierfür die Inbox auf und wählen dort dann über den Button für das eigene Profil oben rechts die Funktion „Meine Vertreter verwalten“. Sie können geplante und ungeplante Vertretungen anlegen, die dann von den Personen, die die Vertretung übernehmen, aktiviert werden müssen.
Mit der für den 18.9. geplanten Einführung der App easyBANF, dem Nachfolgesystem für das Beschaffungssystem SRM, können dann auch Vertretungen für die Genehmigung von Warenkörben eingerichtet werden.
Mehr Informationen zur Inbox und der Einrichtung von Vertretungen.
Das UP (up.scc.kit.edu) wird laufend um neue Funktionen erweitert. Aktuelle Informationen finden Sie in der Nachrichten-App im UP oder auf unserer Webseite.

Die neue SCC-News ist online, u. a. mit diesen Themen: HoreKa erhält hoch energieeffiziente Erweiterung; Workflow-System für digitale Genehmigungsprozesse; Stromverbrauchsmessungen für nachhaltige KI.

Download SCC-News 1/2024

Liebe Leserin, lieber Leser,
IT-Konzerne wie Google und Microsoft nutzen in ihren Produkten immer mehr künstliche Intelligenz (KI). Für die dafür notwendige, riesige Rechenleistung werden meist modernste GPU-Systeme eingesetzt. Diese benötigen zur Prozessierung der KI-Algorithmen sehr viel elektrische Energie. Doch wie kann man effizienter und nachhaltiger moderne Rechnersysteme betreiben, ohne gleichzeitig den Fortschritt abzuwürgen?

Das SCC zeigt Ihnen in dieser Ausgabe unter anderem, an welchen unterschiedlichen Stellschrauben gedreht werden kann: Zum einen ist es wichtig, dass die Rechnersysteme mit weniger Energie mehr Rechnungen ausführen können. Das hat unser Supercomputer HoreKa
mit seinem neuen Upgrade eindrucksvoll unter Beweis gestellt. Er kommt damit auf Platz 6 der weltweit energieeffizientesten Rechner (S. 20).

Zum anderen ist es eine Option, den notwendigen Strom lokal mittels erneuerbarer Energiequellen zu erzeugen. So lässt das KIT derzeit einige größere Solaranlagen auf den Institutsdächern installieren. Allein das SCC verfügt mit seiner Anlage zukünftig über ca. 500 kW in der Spitze.

Bei der Software gibt es ebenfalls Optimierungspotential. Das SCC hat in der Forschungscommunity einen Diskussionsbeitrag angestoßen, in dem es um die Messung des Stromverbrauchs von KI-Software als Nachhaltigkeitsmetrik geht (S. 23). Doch nicht nur das Energiesparen trägt zur Nachhaltigkeit in der IT bei. Da wäre beispielsweise die nachhaltige Forschungsdatenhaltung zu nennen. Hier entwickelt das SCC Konzepte, die Forschende unterschiedlichster Disziplinen und Standorte nutzen, um effizient mit vorhandenen Daten zu arbeiten  (S. 5 und 27).

Nicht zuletzt lassen sich mit der Digitalisierung von KIT-Geschäftsprozessen – Stichwort elektronische Workflows – Fehler und Arbeitszeit sowie der Papierverbrauch reduzieren (S. 16). Apropos Papier: Die SCC-News versenden wir ab dieser Ausgabe nur noch digital und in neuer Aufmachung.

Viel Freude beim Lesen

Martin Frank, Martin Nußbaumer, Achim Streit


Achim Grindler

Prof. Dr. Nadja Klein leitet die neu eingerichtete Forschungsgruppe „Methods for Big Data“ (MBD). Die Gruppe entwickelt neuartige statistische und mathematische Ansätze an der Schnittstelle von Bayesianischer Statistik und maschinellem Lernen.

Im August wurde Prof. Dr. Nadja Klein von der Fakultät für Informatik und dem Scientific Computing Center (SCC) am KIT gemeinsam auf die Professur „Methods for Big Data“ berufen. Zuvor war Nadja Klein Professorin für Statistik und Data Science an der Humboldt-Universität zu Berlin.
Am SCC leitet Prof. Dr. Nadja Klein die neu gegründete Forschungsgruppe Methods for Big Data (MBD), die neuartige statistische und mathematische Techniken zur Quantifizierung von Unsicherheiten in der Statistik und im maschinellen Lernen unter Nutzung der Bayesianischen Statistik entwickelt. MBD versucht auch, Modelle durch die Integration von Vorwissen robuster und dateneffizienter zu machen. Die Forschungsaktivitäten der Gruppe MBD konzentrieren sich sowohl auf theoretische und empirische Aspekte als auch auf interdisziplinäre Projekte, bei denen theoretisch basierte Methoden auf Anwendungen zugeschnitten werden. Weitere Einzelheiten zu den Aktivitäten der Gruppe finden Sie unter kleinlab-statml.github.io.
 


Achim Grindler

Vom 12. bis 14. Juni 2024 fand die NFFA-Europe Summer School on Data Management and Virtual Access statt. Ein paar Zahlen zur Schule: 3 Tage in Heraklion, 8 Sitzungen, 29 Teilnehmende, 12 Ausbildende, davon 3 aus dem SCC.

Vom 12. bis 14. Juni 2024 fand in Heraklion (Griechenland) die NFFA-Europe Summer School on Data Management and Virtual Access statt. Die Schule wurde im Rahmen weiterer Schulungsaktivitäten von der Foundation for Research and Technology-Hellas (FORTH) ausgerichtet, die wiederum Teil von NFFA-Europe ist. NFFA-Europe umfasst Forschungs- und Innovationsaktionen innerhalb des H2020-Arbeitsprogramms. Dr. Rossella Aversa (eine der wissenschaftlichen Organisatorinnen), Thomas Jejkal und Nicolas Blumenröhr (alle SCC), reisten nach Griechenland, um ihre Vorträge zu halten.
Ziel der dreitägigen Sommerschule war es, Forschende anzuleiten, FAIR-Prinzipien effektiv in die Praxis umzusetzen und Virtual Access Services zu nutzen. Diese, von NFFA-Europe angebotenen neuartigen Cloud Services umfassen innovative Online-Simulationsdienste, Datenbanken, maschinelle Lerndienste, Datenanalyse und Metadatenmanagement.
Die Referentinnen und Referenten stellten spezifische Daten- und Metadatenmanagement-Tools (Datenmanagementpläne, Repositories, Metadatenschemata) sowie jeden der Virtual Access-Dienste vor. Die Sessions wurden durch spezielle Tutorien und praktische Aktivitäten ergänzt.
Die Teilnehmende, darunter Techniker, Doktoranden, Post-Docs und junge Forschende aus dem akademischen und industriellen Bereich, brachten sich sehr aktiv ein und äußerten sich in der abschließenden Umfrage positiv.
 
Dr. Rossella Aversa, Thomas Jejkal

Ab Mitte Juli 2024 löst das digitale Verfahren zur Beantragung von Berechtigungen im User Portal (UP) die bisher genutzten PDF-Antragsformulare ab und bietet damit zahlreiche Vorteile.

Ab dem 10. Juli 2024 steht den Beschäftigten am KIT im User Portal (UP) eine neue Funktion mit der Bezeichnung „Berechtigungen beantragen“ zur Verfügung. Dahinter verbirgt sich ein digitales Formular, worüber Beschäftigte des KIT für sich selbst oder für Dritte Berechtigungen im UP beantragen und Berechtigte diese genehmigen können.
Das digitale Formular löst die bisher genutzten PDF-Antragsformulare ab, die nur noch bis zum 22. Juli 2024 akzeptiert werden. 
Folgende Berechtigungen können über das digitale Verfahren beantragt und genehmigt werden.
Finanz- und Personalberichte im BW Anlage und Genehmigung von Einkaufswägen/Warenkörben in SRM Richtigzeichnung und Genehmigung von Eingangsrechnungen in der AREB Pflege der Gäste- und Partnerverwaltung Genehmigung von Personentagen Nach Antragsstellung muss zunächst die Person, für die die Berechtigungen beantragt wurden, dem Antrag zustimmen. Danach erhält die zuständige Leitungsperson eine Benachrichtigung per Mail, um über einen darin enthaltenen Link den Antrag zu genehmigen oder abzulehnen. Bei Genehmigung wird der Antrag an das SCC weitergeleitet und dort wie bisher bearbeitet.
Das neue digitale Verfahren bietet zahlreiche Vorteile:
Unterstützung beim Ausfüllen des Formulars: Die Nutzenden werden durch das Formular geführt und erhalten z.B. abhängig von den gemachten Angaben nur die jeweils gültigen Kontierungselemente (Kostenstelle, PSP-Elemente) zur Auswahl. Einfache Genehmigung: Genehmigende erhalten eine Benachrichtigungsmail und können den Antrag direkt über einen Link genehmigen. Es sind keine Unterschriften oder digitale Signaturen notwendig. Transparenter und nachvollziehbarer Prozess: Die zuständige Leitungsperson wird automatisch aus den zentral hinterlegten Informationen im Organisationsmanagement und dem Finanzstellenplan ermittelt. Antragsstellende können zudem den Status des Genehmigungsprozesses nachvollziehen. Weitere Informationen zum digitalen Verfahren oder allgemein zu den Berechtigungen finden Sie auf der Webseite Berechtigungen in UP. Sollten darüber hinaus noch Fragen offen bleiben, wenden sich gern an unseren SCC Service Desk. 
SCC Service Team

Der Weg für die Cloud-basierte Softwareplattform Microsoft 365 am KIT ist frei. Das Präsidium beschließt eine solche Plattform für alle Mitarbeitenden bereitzustellen.

Das Präsidium des KIT hat Ende Mai 2024 beschlossen, allen Mitarbeitenden des KIT die Cloud-basierte Softwareplattform Microsoft 365 (M365) bereitzustellen. Das damit verbundene Ziel ist ein ausgewogener Einsatz der Software hinsichtlich maximal möglicher Funktionalität einerseits und getroffener Datenschutzvorkehrungen sowie Informationssicherheit andererseits. Das Digital Office (DO) und das Scientific Computing Center (SCC) werden beauftragt, sich gemäß der Roadmap für den erweiterten Einsatz von M365 am KIT um die Umsetzung und die weiteren erforderlichen Schritte zu kümmern.
Das SCC hat dazu eine Roadmap für den erweiterten Einsatz von M365 entwickelt. Wir stellen schrittweise unter anderem folgende Funktionalitäten zur Verfügung:
Gastzugang zu den M365-Diensten für die Zusammenarbeit mit Externen M365-Zugangskonten für alle Mitarbeitenden OneDrive und SharePoint-Online als Onlinespeicherdienste Intune zur Verwaltung der Apps und Einstellungen auf Mobilgeräten Hybridbereitstellung von Microsoft Exchange für die Groupware-Funktionalitäten, wie z. B. Kalendernutzung in MS Teams In der Versammlung der IT-Beauftragten im Mai 2024 wurden die Roadmap, Aspekte zu Sicherheit und Datenschutz sowie die nächsten Schritte vorgestellt und diskutiert.


Achim Grindler

AARC TREE bringt auf Basis des erfolgreichen Modells AARC Blueprint Architecture die Integration von Forschungsinfrastrukturen auf eine erweiterte Stufe.

Die Zusammenarbeit und gemeinsame Nutzung von Ressourcen ist für die Forschung von entscheidender Bedeutung. Authentifizierungs- und Autorisierungsinfrastrukturen (AAI) spielen eine Schlüsselrolle bei der Ermöglichung eines föderierten interoperablen Zugangs zu Ressourcen.
Das Projekt AARC Technical Revision to Enhance Effectiveness (AARC TREE) nimmt das erfolgreiche und weltweit anerkannte Modell "Authentication and Authorisation for Research Collaboration" (AARC) und sein Vorzeigeergebnis, die AARC Blueprint Architecture (BPA), als Grundlage, um die nächste Phase der Integration von Forschungsinfrastrukturen voranzutreiben: Ausweitung des föderierten Zugangsmanagements zur Integration nutzerzentrierter Technologien, Ausweitung des Zugangs zu föderierten Daten und Diensten (Autorisierung), Konsolidierung bestehender Kapazitäten und Vermeidung von Fragmentierung und unnötiger Doppelarbeit.
Am SCC sind wir bei AARC-TREE direkt an der Weiterentwicklung der Blueprint Architectures beteiligt. Dies geschieht vor allem durch die Erstellung von technischen und organisatorischen Richtlinien (Policies). Die zusätzliche Beteiligung des SCC am IAM Projekt für die NFDI erlaubt es hierbei, Anforderungen aus der NFDI in AARC einzubringen, als auch die Neuerungen aus AARC frühzeitig in die NFDI-AAI zu tragen.
 
Kontakt am SCC: Dr. Marcus Hardt
 
Achim Grindler

Über 250 IT-Beauftragte des KIT nahmen an der 27. ITB-Versammlung teil, um sich über Neuigkeiten in der IT-Infrastruktur und der am SCC angebotenen IT-Dienste zu informieren. 

Die ITB-Versammlung des SCC findet zweimal jährlich und seit 2020 im Online Format statt.
Dieses Mal konnten insgesamt 260 Personen aus ca. 100 Organisationseinheiten begrüßt werden.
Neben dem umfangreichen und strategischen Thema zur Einführung von Microsoft Cloud-Services, das durchaus rege und kritisch diskutiert wurde, standen Themen, Änderungen und Planungen aus den Bereichen Studium und Lehre, Forschung und der Verwaltung auf der Agenda.
So wurde über die Einführung von HISinOne STU im Juni 2024 und eines Landesdienstes mit Jupyter (bwJupyter aktuell in der Pilotphase) berichtet, sowie aktuelle Informationen zu den Planungen im User Portal (UP) zu EasyBanf, zu neuen ESS/MSS Funktionen oder zur Berechtigungsvergabe vermittelt. 
Die am SCC zentral betriebene Authentifizierungs- und Autorisierungs-Infrastruktur (AAI) wird bereits landesweit genutzt und soll ausgebaut werden. In der vom SCC entwickelten AAI-Software RegApp, werden zukünftig weitere Identitäten, u.a. BundID, eingebunden sein.
Die Präsentation dieser Veranstaltung, sowie alle vorherigen Präsentationen sind auf der Webseite Partnerschaftliche Zusammarbeit für alle Angehörigen des KIT einsehbar. 
IT-Beauftragte haben jederzeit die Möglichkeit, dem SCC für die nächste Veranstaltung im November 2024 und darüber hinaus Themenwünsche zu melden. Beschäftigte sollten sich direkt an deren IT-Beauftragte in den Organisationseinheiten wenden, um IT relevante Themen einzubringen.


Birgit Junker

Der Hochleistungsrechner Karlsruhe (HoreKa) zählt derzeit zu den schnellsten Rechnern Europas. Ein aktuelles Upgrade bringt ihm zudem Rang 6 in der halbjährlich erscheinenden Green-500-Liste der energieeffizientesten Rechner der Welt.

Der Hochleistungsrechner Karlsruhe (HoreKa) erhält eine neue Erweiterungsstufe, u. a. zum Einsatz für hochskalierende Berechnungen mit Künstlicher Intelligenz und Maschinellem Lernen zur Lösung komplexer wissenschaftlicher Fragen. Die neuen Komponenten sind in einer eigenen Partition zusammengefasst, HoreKa-Teal (s. Foto), und beinhalten 88 Beschleunigerprozessoren NVIDIA H100. Die Systeme sind warmwassergekühlt und gehören mit einer Energieeffizienz von 63 GigaFLOPS (Milliarden Rechenoperationen) pro Watt zu den Top 10 energieeffizientesten Supercomputer der Welt. HoreKa-Teal belegt Platz 6 auf der aktuellen Green500-Liste. Damit konnte das Ergebnis bei Inbetriebnahme in 2021 (Platz 13) noch einmal deutlich verbessert werden. Auch die Gesamtleistung von HoreKa steigt - und zwar auf über 20 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde (20 PetaFLOPS).
 
Zur Presseinformation des KIT


Achim Grindler

Im Projekt ARTIST "AI-enhanced differentiable Ray Tracer for Irradiation-concentrating Solar Towers" entwickeln Forschende einen digitalen Zwilling zur Optimierung von Solarkraftwerken.

Solarthermische Kraftwerke sind grüne Kraftwerke, die einfallendes Sonnenlicht mit Hilfe von Spiegeln auf einen Receiver fokussieren. Die dort gewonnene Wärmeenergie kann direkt in industriellen Prozessen oder zur Stromerzeugung ohne Treibhausgasemissionen genutzt werden. Gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickeln Forschende des SCC einen umfassenden digitalen Zwilling solcher Kraftwerke, der den Weg des einfallenden Sonnenlichts über die Spiegel bis hin zum Receiver simulieren kann. Diese Raytracing-basierten Simulationen ermöglichen bessere Vorhersagen darüber, wie viele und welche Sonnenstrahlen tatsächlich auf die Spiegel auftreffen, und damit die Optimierung ihrer Ausrichtung zur Maximierung des Energieertrags, ohne den Receiver zu überhitzen.
Im Rahmen des ARTIST-Projekts erweitern wir einen physikbasierten Raytracer mit künstlicher Intelligenz, um so einen datengetriebenen digitalen Zwilling des Kraftwerks zur verbesserten Planung, Steuerung, Vorhersage und Problemdiagnose im täglichen Betrieb zu realisieren. In Kombination mit künstlicher Intelligenz können solche Simulationen verschiedene Aspekte des Kraftwerksbetriebs, wie beispielsweise die Ausrichtung der Spiegel, in Echtzeit optimieren. Darüber hinaus können wir erklären, warum bestimmte Maßnahmen im Betrieb der Anlage ergriffen werden sollten. Wir werden unseren digitalen Zwilling in einem realen Kraftwerk in Jülich testen und damit einen großen Schritt in Richtung vollautomatischer Solarturmkraftwerke machen.
Dr. Marie Weiel

Das Projekt SOL-AI, an dem auch das SCC beteiligt ist, hat das Ziel, die Entwicklung und Optimierung von Photovoltaikmaterialien mit modernsten KI-Modellen zu beschleunigen.

Im Projekt SOL-AI kombinieren das KIT und Partner die Entwicklung neuer Generationen von Solarzellen mit modernsten Ansätzen der Künstlichen Intelligenz (KI/AI) und des Machinellen Lernens (ML). Das Scientific Computing Center (SCC) des KIT ist dabei mit Tenure-Track-Professor Sebastian Krumscheid vertreten. Sebastian Krumscheid ist Forschungsgruppenleiter am SCC und Experte für die Unsicherheitsquantifizierung (UQ). KI und ML kommen hier auch beim Design neuer und effizienterer Materialien für die Photovoltaik zum Einsatz. Ziel ist es ein KI-Modell zu schaffen, dass sich den vielfältigen Herausforderungen der Materialwissenschaft anpasst.
Insgesamt fördert die Helmholtz-Gemeinschaft vier Projekte zu Grundlagenmodellen für Künstliche Intelligenz. An zwei dieser Projekte ist das KIT beteiligt (s. Presseinformation des KIT).
Kontakt am SCC: TT-Prof. Dr. Sebastian Krumscheid


Achim Grindler

Im Rahmen des Verbundprojektes "Materialisierte Heiligkeit" erhalten Forscherinnen des SCC die einmalige Gelegenheit eine der wertvollsten Literatursammlungen der Welt zu besuchen.

Zugegeben, bei den Worten „Vatikanbibliothek“ oder „Heilige Manuskripte“ denkt man nicht sofort an Informatik oder das SCC. Doch digitales Forschungsdatenmanagement spannt die Brücke zwischen dem Wissensgut der wertvollen Bücher und Manuskripte der vatikanischen Bibliothek und den modernen Methoden der Informationswissenschaft. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojektes „Materialisierte Heiligkeit“ untersuchen Forscherinnen des SCC gemeinsam mit Expertinnen der Jüdischen Studien und Materialwissenschaft mittelalterliche Torarollen und deren Transformation in die digitale Welt. Dabei stellt sich insbesondere die Frage, wie sich der multiperspektivische Informationsgehalt der Torarollen in maschinenlesbare, strukturierte Objekte und Daten umwandeln lässt, um gezielte computergestützte Analysen und Visualisierungen zu ermöglichen. Um diese Informationen zu studieren und zu sammeln, ist die Anschauung der realen Objekte unerlässlich.
Die Sammlung der Vatikanbibliothek enthält zwei mittelalterliche Torarollen sowie viele weitere interessante und projektrelevante Manuskripte. Im April wurde Laura Frank und Dr. Danah Tonne (beide SCC) gemeinsam mit den Expertinnen der Jüdischen Studien der Zutritt in die Biblioteca Apostolica Vaticana gewährt, um diese Schätze zu begutachten. Unter strenger Aufsicht und nach vielen Sicherheitskontrollen durften die Forscherinnen die alten, wertvollen Objekte auf Besonderheiten und Auffälligkeiten untersuchen. Dabei konnten Laura Frank und Danah Tonne nicht nur tiefe Einblicke in die Arbeit der Geisteswissenschaftlerinnen gewinnen, sondern auch viele Fragen rund um die konzipierten Datenmodelle und zur technischen Umsetzung der eigenen Forschungsarbeit klären.
 
Laura Frank

The AI4EOSC project announces the first Open Call for new Use cases! The goal is to onboard researchers, businesses, and innovators developing innovative solutions and support them by taking advantage of AI/ML/DL technologies.

AI4EOSC platform recently had its first release. It provides a user-friendly workbench and toolbox for developing and running AI models, tightly integrated with the EOSC (European Open Science Cloud).

With its first release, the AI4EOSC project announces the first Open Call for new Use cases! The goal is to onboard researchers, businesses, and innovators developing innovative solutions and help them improve their products and services by taking advantage of AI/ML/DL technologies and models within the EOSC. Research organizations, researchers, start-ups, spin-offs or, SMEs from EU countries (eligible for HE) are invited to apply for this Open Call.
For details: please, see this announecement
Deadline: extended to May 15, 2024, 11:59 pm CEST
Dr. Valentin Kozlov

Das SCC überprüft nun auch interne E-Mails, die eine potentielle Gefahr für die IT-Infrastruktur am KIT bedeuten können. Ein besonderes Gefahrenpotential ist beim Versand von bestimmten Dateien in Form von Mailanhängen gegeben.

E-Mails mit potentiell gefährlichen Dateien im Anhang werden schon seit langer Zeit beim Senden nach extern oder beim Empfang von extern geblockt (Siehe auch Policy-Veränderung an den Maileingangssystemen), denn diese Dateien, etwa Office-Dateien, die Makros enthalten, werden häufig von Angreifern genutzt, um Schadsoftware (sogenannte Makroviren) einzuschleusen. Um dieses beliebte Einfallstor für Angreifende zu schließen, wird das SCC die Sicherheit bei der E-Mail-Kommunikation innerhalb des KIT erhöhen und beispielsweise Mails auf solche potentiell gefährlichen Dateien überprüfen und ggf. blockieren. Das Mailrouting für KIT-Postfächer wird dazu angepasst.
Ab Dienstag, den 23. April 2024,  werden dann auch die E-Mails, die von KIT-Postfach zu KIT-Postfach versendet werden, überprüft. Ab diesem Zeitpunkt werden also E-Mails mit potentiell gefährlichen Dateien im Anhang abgelehnt und erreichen damit die Zieladressen nicht mehr.
Das betrifft insbesondere E-Mails mit folgenden Anhängen
RTF-Dateien oder Word/Excel-Dokumente mit Makros (*.docm und *.xlsm) WICHTIG: Beachten Sie daher bitte folgenden Hinweis!
Sollte der Versand von solchen potentiell gefährlichen Dokumenttypen intern notwendig sein, verwenden Sie die Mailverschlüsselung (S/MIME) oder nutzen Sie die für den Austausch von Dokumenten bereitgestellten Dienste:
Dateiaustausch und Onlinespeicher für Desktop-Daten (bwSync&Share) KIT Teamseiten KIT-Datenablage (OE-Verzeichnis) MS Teams Matrix etc. Je nach Vertraulichkeit der Daten verwenden Sie einen dafür geeigneten Dateiaustauschdienst und informieren sich in den zugehörigen Service-Dokumentationen.
Anmerkung
Nach der Umsetzung dieser Erweiterung und der damit verbundenen Verbesserung der IT-Sicherheit am KIT wird auch das Senden über den Service smtp.kit.edu von extern wieder ohne VPN möglich sein.
Informationen über diese Änderung finden Sie aktuell auch in unseren Betriebsmeldungen.
SCC Support Team

Sebastian Krumscheid erarbeitet mit Studierenden Konzepte für Problemlösungen aus aktuellen Anwendungsbeispielen. Er erhält für seine herausragende Lehre den KIT-Fakultätslehrpreis 2024: Mathematik.

Jun.-Prof. Dr. Sebastian Krumscheid lehrt an der KIT-Fakultät Mathematik und leitet am SCC die Forschungsgruppe Uncertainty Quantification (UQ). Seine Gruppe entwickelt moderne mathematische und numerische Techniken zur Behandlung und Quantifizierung von Unsicherheiten in komplexen Rechenmodellen.
An der KIT-Fakultät Mathematik vertritt Sebastian Krumscheid das Fachgebiet Uncertainty Quantification in der Lehre. In seinen Vorlesungen lernen die Studierenden moderne Methoden der angewandten Mathematik zu beherrschen. Sie lernen, die Unsicherheiten in mathematischen Modellen und komplexen Berechnungsmodellen zu quantifizieren und untersuchen gemeinsam mit Sebastian Krumscheid aktuelle Anwendungsbeispiele des maschinellen Lernens, der Wirtschaftswissenschaften oder der Naturwissenschaften, um Lösungskonzepte zu entwickeln.
Die KIT-Fakultät Mathematik ehrt Sebastian Krumscheid für seine innovativen und praxisorientierten Lehrkonzepte zu hochkomplexen mathematischen Methoden mit dem Fakultätslehrpreis.
Das SCC gratuliert Herrn Krumscheid herzlich zu dieser Auszeichnung.



Achim Grindler

Das SCC startet mit der Pilotphase des Dienstes „JupyterHub für die Lehre“. Ziel des Projekts ist die Stärkung forschungsorientierter Lehre am KIT, vor allem in den Bereichen Künstliche Intelligenz, Maschinelles Lernen sowie Simulation und Modellierung.

Zum Sommersemester 2024 startet das SCC mit der Pilotphase des neuen Dienstes JupyterHub für die Lehre. Ziel des Projekts, das im Kontext der Dachstrategie KIT 2025 im Leitprojekt 9.2 Digitalisierung in Studium und Lehre bearbeitet wird, ist die Stärkung forschungsorientierter Lehre, vor allem in den Bereichen Künstliche Intelligenz (KI), maschinelles Lernen sowie Simulation und Modellierung, durch die Bereitstellung eines KIT-weiten JupyterHubs.

Computergestützte Modellierung und Simulation wird seit längerem nicht nur im naturwissenschaftlich-technischen Bereich eingesetzt, sondern findet Anwendung in fast allen Forschungsbereichen, von Sozial- und Geisteswissenschaften bis Medizin.

Gerade im rasant wachsenden Bereich der KI sind die Anwendungsmöglichkeiten schier endlos. Daraus ergeben sich neue Anforderungen an die Fertigkeiten der Absolventinnen und Absolventen aller Fachbereiche. Um die zahlreichen Tools effektiv nutzen zu können, muss die Ausbildung neben fachspezifischen Themen auch Kenntnisse im Umgang mit den gängigen Programmiersprachen und den Einsatz dieser im computergestützten Rechnen vermitteln. Damit dies gelingen kann, sollte der Einstieg möglichst niederschwellig gestaltet werden und die Handhabung einfach sein.
Diese Möglichkeit bietet die Open-Source-Software JupyterHub. Die webbasierte, interaktive Umgebung ermöglicht es den Studierenden, Code der gängigsten Programmiersprachen (u.a. Julia, Python, R) zu testen und auszuführen, und das ohne Software auf dem eigenen Rechner zu installieren. Der Einsatz ist somit geräte- und standortunabhängig, sodass Studierende den Dienst überall bequem nutzen können.
An der Pilotphase sind 30 Lehrveranstaltungen mit insgesamt ca. 2000 Studierenden beteiligt. Im kommenden Wintersemester soll der Dienst weiter ausgebaut werden. Um den Einsatz in der Lehre einfach und effizient zu gestalten, soll JupyterHub für die Lehre außerdem in die Lernplattform ILIAS integriert werden.


Achim Grindler

Die Research Software Engineering Communitiy am KIT hat eine neue Webseite als Informationsangebot online geschaltet

Die neue Seite www.rse-community.kit.edu dient unter anderem als Startpunkt, für diejenigen, die auf der Suche nach Informationen, Veranstaltungen und Dienstleistungen zum großen Thema Research Software Engineering (RSE) sind. Darüber hinaus soll damit auch der Wissensaustausch zu interessanten Themen und Fragestellungen des RSE angestoßen werden.
Schauen Sie doch einmal vorbei und informieren sich über dieses neue Angebot: Hier erfahren Sie, was Forschungssoftware genau ist und was wir unter Research Software Engineering verstehen. Zudem finden Sie eine umfangreiche Linksammlung zu Informationsquellen am KIT, national und international. Feedback ist über die in der Fußzeile angegebene E-Mailadresse möglich und ausdrücklich erwünscht.
Zur Website RSE-Community
 
 
Achim Grindler

These three workshops give a detailed insight how to develop AI/ML/DL models and applications in the European Open Science Cloud (EOSC)

The AI4EOSC (Artificial Intelligence for the European Open Science Cloud), an EU-funded project that delivers an enhanced set of advanced services for the development of AI/ML/DL models and applications in the European Open Science Cloud (EOSC), organises a series of online workshops:
AI development in the EOSC
Day 1, March 22nd, 10:00 - 12:00 CEST: AI4EOSC platform introduction Day 2, April 8th, 14:00 - 16:00 CEST: Image processing with AI4EOSC Day 3, April 22nd, 14:00 - 16:00 CEST: Federated learning in the EOSC  
For the overview, agenda and registration, please, visit ai4eosc.eu/events/ai4eosc-workshops-on-ai-development-in-the-eosc/
 
Contact at SCC: Dr. Valentin Kozlov

Anmeldenamen für Mitarbeitende am KIT in der Form "vorname.nachname@kit.edu" werden eingestellt. Authentifizierungen an Systemen können damit ausschließlich über das persönliche KIT Konto in der Form "ab1234" oder "ab1234@kit.edu" erfolgen.

Zur Zeit melden sich Beschäftigte des KIT an zentralen IT-Diensten des KIT (KIT-Postfach, Rechner in kit.edu, etc.) mit den aktuell gültigen Anmeldenamen in der Form "kit\<ab1234>" oder "<vorname.nachname>@kit.edu" an.
Die Variante "<vorname.nachname>@kit.edu" für Mitarbeitende am KIT wird nun auf den neuen Anmeldenamen "<ab1234>@kit.edu" umgestellt.

Ziel ist es, den Anmeldenamen eines Benutzerkontos von der Namensänderung einer Person unabhängig zu machen und den Anmeldenamen über alle Systeme hinweg zu vereinheitlichen.
Zudem können z.B. durch die Vereinheitlichung des Anmeldenamens Personen, die der Nutzung von Microsoft Teams über https://my.scc.kit.edu zugestimmt haben, künftig ihren Exchange Kalender unter Microsoft Teams verwenden. 
Die Umstellung wird am Montag, dem 18.03.2024, ab 09:00 Uhr, sukzessive erfolgen.
Die Änderung der Anmeldenamen erfolgt sukzessive, d.h. nach und nach werden die einzelnen Benutzerkonten aller Beschäftigten am KIT umgestellt. Nach der Umstellung eines Benutzerkontos ist die Anmeldung mit "<vorname.nachname>@kit.edu" an den zentralen IT-Diensten des KIT für dieses Konto nicht mehr möglich. Ab diesem Zeitpunkt ist der neue Anmeldename "<ab1234>@kit.edu" des Benutzerkontos dort zu verwenden, wo sonst "<vorname.nachname>@kit.edu" zur Anmeldung angegeben wurde.
Weitere Informationen finden Beschäftigte unter:
KIT > SCC > Dienste > Arbeitsumgebung > Benutzerkonto (Account, Passwort) > KIT-Benutzerkonto - KIT-Account > Umstellung Anmeldename 
Bei der Umstellung helfen sicher auch die IT-Beauftragten in den Organisationseinheiten, die bereits über die Umstellung informiert wurden. Rückfragen können aber auch gern per Mail an it-support@scc.kit.edu adressiert werden.
SCC Service Team

Fast zeitgleich, am 8. und am 9. Februar, hatten Elnaz Azmi und Oskar Taubert die Verteidigung ihrer Dissertationen und konnten mit diesem wichtigen Schritt die Promotion an der Fakultät für Informatik erfolgreich abschließen.

Am 8.2.2024 hat Frau Elnaz Azmi ihre Dissertation erfolgreich abgeschlossen. Seit 2017 widmete sie sich der Herausforderung, den Ressourcenbedarf von Umweltsimulationen durch Einsatz maschineller Lernverfahren zu reduzieren. Einen Tag später durfte sich auch Oskar Taubert über die erfolgreiche Verteidigung seiner Dissertation freuen. In seiner Arbeit hat sich Herr Taubert seit 2018 mit dem maschinellen Lernen von datenarmen Problemen in der Biologie und auf High Performance Computing (HPC) adaptierten, biologisch inspirierten Optimierungsalgorithmen beschäftigt.
Frau Azmi arbeitete eingehend mit Simulationen in den Umweltwissenschaften, die für das Verständnis komplexer Naturphänomene unverzichtbar sind. Aufgrund ihrer räumlichen und zeitlichen Detailgenauigkeit stellen diese oft hohe Anforderungen an die verfügbaren Rechenkapazitäten. In ihrer Forschung arbeitete Frau Azmi daran, die Effizienz rechenintensiver Simulationen zu steigern und wendete dafür Ansätze zur Näherung und Optimierung auf Beispiele aus der Hydrologie und den Klimawissenschaften an. Ziel war es, mittels maschinellen Lernens, Ähnlichkeiten in Zeit und Raum innerhalb der Simulationen zu erkennen und so eine Methode zu entwickeln, Redundanzen zu reduzieren. Indem sie ein Modul für unüberwachtes Lernen direkt in den Simulationscode integrierte bzw. einen Teils der Simulation durch ein neuronales Netz ersetzte, konnte Frau Azmi zeigen, dass durch die Identifizierung von Modellredundanzen und die Reduktion der Berechnungskomplexität die Effizienz der Simulationen erhöht und damit einhergehend der Ressourcenbedarf reduziert werden kann.
Herr Taubert wendete Maschinelles Lernen auf die Vorhersage der Struktur von Biomolekülen an. Um die wenigen vorhandenen Trainingsdaten möglichst gut einzusetzen, kombinierte er verschiedene Methoden: Selbstüberwachte neuronale Netze, Fine-tuning und Gradient Boosted Decision Trees. Die Parametrisierung dieser komplexen Modellprozesse wird durch auf die Rechenumgebung angepasste Algorithmen ermöglicht, die die gegebenen Rechenressourcen effizient nutzen, um neue Modelle vorzuschlagen und diese zu trainieren. Die von Herr Taubert erforschten Beiträge zu datenarm erzeugten Modellen und zu Modellarchitektursuche sollten im wissenschaftlichen maschinellen Lernen auch in der Zukunft Verwendung finden. Die Arbeit von Herrn Taubert wurde finanziert vom Projekt Helmholtz Analytics Framework (HAF), einem in der Forschungsgruppe Multiscal Biomolecular Simulation erhaltenen "Google Faculty Research Award" und der Plattform Helmholtz Artificial Intelligence Cooperation Unit (Helmholtz AI).
Das SCC gratuliert Frau Azmi und Herrn Taubert sehr herzlich zur erfolgreich abgeschlossenen Promotion und wünscht den beiden alles Gute für die weitere berufliche Laufbahn.
Dissertation von Elnaz Azmi: Approximation and Optimization of Compute-Intensive Environmental Simulations through Machine Learning Methods
Dissertation von Oskar Taubert: Machine Learning from Evolution


Achim Grindler

Die neue SCC-News ist online, u. a. mit diesen Themen: GitLab – zentraler Dienst für kollaborative Softwareprojekte; Dateneffizientes Maschinelles Lernen von Biomolekülen; New Work am SCC: gemeinsam, flexibel, agil – innovativ.

Download SCC-News 2/2023
Liebe Leserin, lieber Leser,
am Beginn eines Jahres richten wir den Blick noch einmal zurück auf vergangene Erfolge und Herausforderungen, auf schöne und erfüllende, auf schwierige und anstrengende Tage und Wochen. Mit dieser Ausgabe möchten wir gemeinsam mit Ihnen auf das Geleistete zurückblicken und wie dies auf Bestehendes aufbaut. In den letzten drei Jahren hat sich wegen der Corona2-Pandemie so einiges in unserer Arbeitswelt getan – Stichwort Homeoffice, Virtuelle Meetings und Co. Dies führte am KIT zu der Frage, wie können wir die Vorteile aus der „alten Welt“ mit einer „New Work“ sinnvoll kombinieren, um so sogar zu mehr Zufriedenheit, Agilität und Flexibilität zu gelangen (S. 33).

Vor fast zehn Jahren hat das SCC schon eine zentrale Plattform für die kollaborative Entwicklung von Software am KIT betrieben, nach und nach verbessert, und nun, nach einem stark angewachsenen Bedarf aus den Projekten, deutlich modernisiert und ausgebaut – ein langer Weg (S. 18). Wenn wir das Hochleistungsrechnen in Karlsruhe von seinen Anfängen bis heute betrachten, gehen wir sogar 40 Jahre zurück, denn 1983 ging an der Universität Karlsruhe der erste „Supercomputer“ in Betrieb. Seither wurden mehr als 30 Hochleistungsrechner am KIT und den beiden Vorgängereinrichtungen betrieben, was wir mit einem Festkolloquium gebührend feierten (S. 35 und Titelseite).

Manchmal lohnt es sich jedoch, noch weiter zurückzuschauen, und sich zu fragen, ob sich hinter den uralten Prozessen der Evolution auch clevere Ansätze verbergen, die uns helfen effiziente Algorithmen zur Lösung aktueller Probleme zu entwickeln. Ein neues Paper von SCC-Forschenden über dateneffizientes maschinelles Lernen von Biomolekülen bestätigt genau das (S. 24).

Und nun noch etwas in eigener Sache: Ab dem 1. Januar 2024 blicken wir mit neuem Namen – Scientific Computing Center – aber weiterhin gleichem Kürzel SCC (S. 39) in die Zukunft und wünschen Ihnen

Viel Freude beim Lesen

Martin Frank, Martin Nußbaumer, Bernhard Neumair, Achim Streit


Achim Grindler

Ende 2023 wurde das SAP-Webportal abgeschaltet. Das User Portal (UP) ist jetzt für die Mitarbeitenden des KIT das zentrale Portal für die SAP-basierten digitalen Verwaltungsprozesse am KIT.

Bisher standen den Mitarbeitenden des KIT über das SAP-Webportal verschiedene digitale Angebote der Verwaltung (z. B. Employee Self Service, das Business Warehouse (BW) für Finanz- und Personalberichte und das Supplier Relationship Management (SRM) für Beschaffungen) zur Verfügung.
Ende 2023 wurde das SAP-Webportal abgeschaltet und durch das User Portal (UP) abgelöst, das bereits seit Herbst 2022 parallel zum SAP-Webportal produktiv war. UP basiert auf aktuellen Technologien und Konzepten der SAP, wird nun zweisprachig auf Deutsch und Englisch angeboten und kann mit gängigen Webbrowsern auch auf Mobilgeräten genutzt werden. Bereits jetzt stehen in UP über 15 Apps zur Verfügung. UP wird in 2024 kontinuierlich ausgebaut und um neue Funktionen und Apps erweitert.
Die Ablösung des SAP-Webportals durch das neue Portal ist ein wichtiger Zwischenschritt bei der Aktualisierung der SAP-Systemlandschaft des KIT. Der nächste Meilenstein ist die für Mitte 2024 geplante Ablösung des bisherigen SRM-Systems für die Self-Service-Prozesse in der Beschaffung durch die in UP integrierte Lösung easyBANF.
Aktuelle Informationen finden Sie in der Dienstbeschreibung zu UP


Martin Hengel

Ende September 2023 wurde die erste Sammlung von Virtual Access (VA)-Diensten bereitgestellt und in die Forschungsinfrastruktur von NFFA-Europe integriert.

Virtual Access ist eine Neuheit im Programm NFFA-Europe-Pilot, das Online-Simulations- und maschinelle Lerndienste sowie Daten- und Metadatendienste für die gesamte Wissenschaftsgemeinschaft der Nanoforschung bereitstellt. Die Dienste sind derzeit auf spezifische Anwendungsfälle ausgerichtet, die den ursprünglichen wissenschaftlichen Bedürfnissen entsprechen, für die sie entwickelt wurden. Das SCC freut sich über Rückmeldungen und Beiträge aus der Community, um neue Anwendungsfälle abzudecken und das Angebot zu erweitern! 
 
Zum Projektbeitrag auf der NFFA-Europe Website


Dr. Rossella Aversa

Distanzierung vom Namensgeber Karl Steinbuch – „Scientific Computing Center“ als neue Bezeichnung

Karl Steinbuch gilt als Mitbegründer der Informatik. Das Informationstechnologie-Zentrum des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) trug seit 2008 den Namen „Steinbuch Centre for Computing“. Neue Erkenntnisse zeigen nun, dass sich Karl Steinbuch, der in Karlsruhe forschte und lehrte, bereits als junger Mensch während der NS-Zeit mit nicht zu billigenden Kriegshandlungen identifizierte. Unabhängig von seinen fachlichen Leistungen distanziert sich das KIT aufgrund der neuen Forschungsergebnisse von Steinbuch und wird daher das Informationstechnologie-Zentrum des KIT in „Scientific Computing Center“ umbenennen.
Nachdem Karl Steinbuch in seiner wissenschaftlich kreativen Phase eine gemäßigte politische Ausrichtung gezeigt hatte, wandte er sich nach der Emeritierung rechtsextremen Positionen zu. Da bereits 2017 zum 100. Geburtstag von Karl Steinbuch bekannt war, dass seine Ansichten mit zunehmendem Alter von der politischen Mitte abrückten, er sich nach seiner Emeritierung dem Rechtsextremismus zuwandte und in hohem Alter regelmäßig Artikel in der rechtsextremen NPD nahestehenden Zeitschriften veröffentlichte, verband das Präsidium des KIT die Anerkennung für die fachliche Leistung von Karl Steinbuch bereits 2017 ausdrücklich mit dem Hinweis, dass das KIT die politischen Ansichten, die Steinbuch in hohem Alter vertrat, nicht teile.
Neue Erkenntnisse über Karl Steinbuch
Mittlerweile liegen neue Erkenntnisse zu Steinbuchs Biografie vor, die zeigen, dass sich Karl Steinbuch bereits als junger Mensch während der NS-Zeit mit nicht zu billigenden Kriegshandlungen identifizierte (Anton F. Guhl: Kurskorrekturen eines Technokraten – Die politische Rechtswendung des Nachrichtentechnikers und Zukunftsforschers Karl Steinbuch nach 1970; Technikgeschichte Bd. 87 (2020) H. 4, S. 315-334).
Namensänderung ab 1. Januar 2024
Das KIT hat daher eine Namensänderung des Informationstechnologie-Zentrums des KIT beschlossen. Die Entscheidung wurde in den Gremien des KIT bestätigt. Das KIT setzt die Namensänderung in „Scientific Computing Center“ ab 1. Januar 2024 um.
 
Zur gleichlautenden Pressemitteilung des KIT

SCC und Helmholtz-AI veröffentlichen in Kooperation mit FZJ und DLR eine Studie in Communications Biology, die vorschlägt, wie moderne und klassische Methoden des tiefen maschinellen Lernens dateneffizient kombiniert werden können.

Leben wird auf der zellulären Ebene von verschiedenen Biomolekülen bestimmt. Sie stellen die Maschinerie von lebenden Organismen dar und spielen eine entscheidende Rolle für das Funktionieren jeder Zelle. Um ihre Funktion und die damit zusammenhängende Struktur zu studieren wird zunehmend auch maschinelles Lernen verwendet. Mitarbeiter der Forschungsgruppe Multiscale Biomolecular Simulation und des Helmholtz-AI-Teams haben in Kooperation mit dem Forschungszentrum Jülich und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) nun eine Methode vorgeschlagen, wie moderne und klassische Methoden des tiefen maschinellen Lernens kombiniert werden können um auch in datenarmen Szenarien Modelle bauen zu können.
Die Forschenden verwenden einen Deep-Learning-Ansatz, um räumliche Nachbarschaften zwischen RNA-Bausteinen (sog. Nukleotide) vorherzusagen. Ähnlich, wie in einem LEGO-Modell, müssen sich auch hier die Bausteine in der Umgebung anpassen, wenn an einer Stelle einzelne Legosteine ausgetauscht werden, damit das gesamte Bauwerk noch zusammenpasst. Das in der Studie vorgeschlagene BARNACLE-Modell nutzt diese Idee für RNA: Nukleotide, die in RNA räumlich nahe beieinander liegen, mutieren während der Evolution auch mit größerer Wahrscheinlichkeit gemeinsam. Und genau nach diesen entstehenden Mutationsmustern sucht das Modell. Um das Modell trainieren zu können, wird auf eine Kombination aus selbstüberwachtem Vortraining auf vielen Sequenzdaten und einer effizienten Nutzung der wenigen Strukturdaten zurückgegriffen. BARNACLE zeigte mit diesem Ansatz eine signifikante Verbesserung gegenüber etablierten klassischen statistischen Ansätzen aber auch anderen neuronalen Netzen. Es zeigt sich auch, dass die Methode auf verwandte Aufgaben mit ähnlichen Datenbeschränkungen übertragbar ist.
Die Ergebnisse dieser Studie wurden im Paper „RNA Contact Prediction by Data Efficient Deep Learning“ in der Zeitschrift Communications Biology veröffentlicht.
Zur Publikation Ansprechpartner am SCC: Dr. Markus Götz, Oskar Taubert  


Achim Grindler

Das Tier-1 Zentrum des Worldwide LHC Computing GridKa baut massiv seinen Speicherplatz aus. Es stehen weitere neu installierte 71 Petabyte Onlinespeicher zur Verfügung. Die Datenmigration ist nun für fast alle Experimente abgeschlossen.

Im Frühjahr 2023 wurde die Erweiterung des Onlinespeichersystems für das GridKa Tier-1 Zentrum im Worldwide LHC Computing Grid am KIT in Betrieb genommen. Die neu installierten 71 Petabyte stehen den LHC-Experimenten ALICE, ATLAS, CMS, LHCb und den Experimenten Belle-II, Pierre Auger Observatory, Icecube und DARWIN zur Verfügung und ersetzen auch 30 Petabyte Speicherhardware, die nach sechs Jahren außer Betrieb genommen werden. Ingesamt verfügt GridKa jetzt über 99 Petabyte Onlinespeicher.
Leider verzögerte sich die Inbetriebnahme durch die Chip- und Logistikkrise nach der Corona-Pandemie und dem Ukrainekrieg um ein Jahr. Die neue Installation besteht aus hoch-dichten Seagate CORVAULT-Systemen mit insgesamt 4664 18-Terabyte-Festplatten, 70 Servern und Infiniband-Switches, die in die vorhandenen Infiniband-Netzwerk-Fabrics eingebunden wurden. Als software-defined Storage-Ebene kommt IBM Storage Scale zum Einsatz. Die vorhandenen Dateisysteme wurden nicht erweitert, sondern neue Dateisysteme angelegt. Damit können neue NVMe-basierte Metadaten-Speichersysteme eingesetzt und neue Features von IBM Storage Scale genutzt werden. Die Daten sind für fast alle Experimente bereits migriert und die Systeme im Produktivbetrieb.
 
Kontakt am SCC: Dr. Serge Sushkov


Achim Grindler

Am 14.9.2023 feierte das KIT mit einem Festkolloquium die in Karlsruhe schon 40 Jahre umspannende Ära des Hochleistungsrechnens. Die geladenen Gäste konnten sich über die gesamte Bandbreite des HPC in Karlsruhe informieren und austauschen.

Am 14. September 2023 feierte das SCC mit einem internen Festkolloquium die in Karlsruhe schon 40 Jahre umspannende Ära des Hochleistungsrechnens. Die geladenen Gäste aus Forschungspolitik und -management, Rechenzentrumsplanung, -bau und -betrieb sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, ehemalige wie auch aktive, konnten sich bei Vorträgen, Paneldiskussion sowie Ausstellung und Führungen aus erster Hand über die gesamte Bandbreite von 40 Jahren Hochleistungsrechnen in Karlsruhe informieren. Es gab viel Raum Erfolge und Herausforderungen revuepassieren zu lassen, ein wenig über die Zukunft zu philosophieren, und natürlich, um gemeinsam zu feiern und interessante Geschichten auszutauschen.
Der für HPC zuständige Referatsleiter im Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg (MWK), Peter Castellaz, hob in seinen Grußworten die Landesstrategie bwHPC heraus, mit der das SCC nicht nur wichtige inhaltliche Aspekte umgesetzt, sondern sich in einer intensiv gelebten Kooperationskultur federführend engagiert hat. „Neben den HPC-spezifischen Ressourcen und dem zugehörigen Methodenwissen hat sich das KIT besonders mit seiner Expertise im Bereich Daten und Forschungssoftware erfolgreich eingebracht“ so Peter Castellaz. Lobende Worte findet er zum landesweiten föderierten Identitätsmanagement bwIDM, mit dem das SCC gemeinsam mit anderen Landeseinrichtungen entscheidende Grundvoraussetzungen für kooperativ erbrachte Dienste – auch über das HPC hinaus – erarbeitet hat. Um neben technologischen Entwicklungen auch die Themen Forschungssoftware und Nachhaltigkeit zu akzentuieren, wird eine umfassende Landesstrategie bis zum Jahr 2032 erarbeitet, lässt Peter Castellaz wissen.
Die KIT-Vizepräsidentin für Digitalisierung und Nachhaltigkeit, Kora Kristof, zeigt sich in ihren Grußworten beeindruckt von der Community, die sich über lange Zeit im HPC-Umfeld entwickelte, vom Gauß Centre for Supercomputing (GCS) angefangen, über die unterschiedlichen Zentren der Ebenen Tier-2 (Gauß-Allianz) und Tier-3, national und in Baden-Württemberg. „Was im Bereich des HPC vom KIT und anderen Einrichtungen auf Landesebene entwickelt wurde, hat auch die Entwicklungen national mitgeprägt und dafür gilt ein besonderer Dank“, stellt Kora Kristof fest. Zudem habe das KIT das Hochleistungsrechnen mit dem Thema Energieeffizienz verbunden und damit herausragende Erfolge erzielt. Hier sprechen der Deutsche Rechenzentrumspreis 2017 für ForHLR II und Platz 13 auf der internationalen Bestenliste der energieeffizientesten Rechner für HoreKa für sich. „Und zukünftig werden uns auch im HPC-Umfeld noch viele interessante Themen, die Nachhaltigkeit prägen, beschäftigen – dies betrifft nachhaltige Gebäude und Infrastrukturen, den Einsatz nachhaltiger Materialien und Ressourcenschonung sowie Aspekte der nachhaltigen Software“ prognostiziert Kora Kristof.
In der Überleitung zu den Fachvorträgen charakterisiert Martin Frank, Direktor des SCC, das HPC-Geschäft als eine Mischung aus etwas sehr Dynamischem und etwas Konservativem. „Das Dynamische ist an der Entwicklung von HPC-Systemen in den letzten 40 Jahren sehr deutlich zu erkennen, das Konservative steckt beispielsweise in der Bearbeitung sehr komplexer Prozesse wie Beschaffung und dem sicheren Betrieb der Infrastruktur“, konkretisiert Martin Frank in seinem Grußwort und weiß, dass Erfahrung und Innovation die wichtigen Pole im HPC-Geschäft sind, die das SCC im Nationalen Hochleistungsrechnen zu einer wichtigen Größe machen. „All das sorgt dafür, dass Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Ihrer Forschung mit Hochleistungsrechnern und Forschungssoftware bestmöglich unterstützt werden.“
Eric Schnepf führte im ersten Fachvortrag in die Anfänge der Hochleistungsrechner in Karlsruhe ein und spannte einen Bogen über die Entwicklungen bis hin zur Gegenwart. Er machte seine ersten IT-Erfahrungen in den 70er-Jahren an der Universität Karlsruhe mit Algol-Programmen, die er mittels eines Siemens T100 Fernschreibers auf Lochstreifen erstellte und auf der Zuse Z 23 zum Ablauf brachte. In den 80ern konnte er sich neben den Universalrechnern auch mit Vektorrechnern vertraut machen, auf denen man Anwendungen genauer und schneller berechnen konnte. Den Beginn der HPC-Ära in Karlsruhe datiert Eric Schnepf auf Mai 1983, wo ein Landesvektorrechner, eine Cyber 205, nach vorherigen Tests an einer gleichartigen Maschine der Uni Bochum im Universitätsrechenzentrum in Karlsruhe installiert und betrieben wurde. Die Betreuung der Anwender erfolgte durch ein Team aus Uni Karlsruhe und dem damaligen Kernforschungszentrum Karlsruhe (KfK). „Die Beschaffung kam nur zustande, weil eine große Community sehr gut zusammenarbeitete: Uni, KfK und Industriepartner“ bekräftigt Eric Schnepf in seinem Vortrag. Neben vielen interessanten technischen Ausflügen in die Welt der damals in der Uni installierten Rechnersysteme, führte Eric Schnepf auch Anwendungsbeispiele an – beispielsweise aus der Klimaforschung – und ging auf die zwischen Siemens-Nixdorf und der Uni geschaffenen Kooperation ODIN ein, was für Optimale Datenmodelle und Algorithmen für Ingenieur- und Naturwissenschaften auf Hochleistungsrechnern steht. Ein Meilenstein war die erste TOP500-Liste der Supercomputer, die im Jahr 1993 erschien. Das Original-Handout zeigt die Deutschlandliste mit den beiden erstplatzierten Systemen vom Typ S600/20 aus Karlsruhe und Aachen. Seinen Vortrag rundete Eric Schnepf mit einer Übersichtsfolie der wichtigsten HPC-Systeme der letzten 40 Jahre in Karlsruhe ab und ordnet diese in die Grenzlinien der TOP500 (Platz 1 .. Platz 500) ein. „Von der Cyber 205 (1983) bis HoreKa (2023) sind das acht Zehnerpotenzen Leistungssteigerung, also im Schnitt alle 10 Jahre Faktor 100 Beschleunigung. Ich denke, das kann sich sehen lassen“, wertschätzt Eric Schnepf die Entwicklung im HPC in Karlsruhe.
Klaus-Peter Mickel, Physiker und ehemaliger Direktor des SCC, war schon Ende der 60er-Jahre als Programmierer für die IBM-Maschinen am Rechenzentrum des Forschungszentrums Karlsruhe (FZK) tätig und erlebte und gestaltete ebenfalls die Entwicklungen der Hochleistungsrechenanlagen in Karlsruhe von Anfang an mit. Als er 1970 eine Stelle am Rechenzentrum Karlsruhe annahm, übernahm er die Betreuung der Uni-Mitarbeitenden, die die Maschinen des FZK benutzen wollten. Nach verschiedenen beruflichen Stationen hat Klaus-Peter Mickel 1996 dann die Leitung des Rechenzentrums am FZK angetreten. In seinem Rückblick auf die Jahre zwischen 1966 und 1996 schildert Klaus-Peter Mickel die intensive Kooperation der Computerfachleute in Uni und FZK, die schließlich, ab 1996, zur Planung einer ausgeklügelten technischen und organisatorischen Kooperation beider wissenschaftlicher Rechenzentren führte – das Virtuelle Rechenzentrum Karlsruhe wurde gegründet. Virtuell, ja, denn es kam nämlich nicht, wie ursprünglich überlegt, zu einem gemeinsamen Rechenzentrum beider Institutionen an einem Standort, sondern zu einem Verbund mit einer juristisch abgesicherten Kooperationsvereinbarung. Es gab ein gemeinsames Leitungsgremium und unterschiedliche Architekturschwerpunkte auf beiden Seiten, jeweils mit gegenseitig eingebrachten Ressourcen. Die Uni legte ihren Schwerpunkt auf die massiv parallelen Rechner und das FZK auf die damals sehr leistungsfähigen Vektorrechner. Eine eigens dafür gelegte Datenleitung verband über 10 km Luftlinie beide Rechenzentren und erreichte damals die respektable Geschwindigkeit von 155 Megabit pro Sekunde. Durch die Einrichtung des Virtuellen Rechenzentrums wurden viele positive Effekte erzielt. Neben einer hohen Effizienz, weil nicht beide Seiten beide Architekturen zu betreuen hatten entstand ein großer Nutzen für die Anwendergruppen, weil sie beide Architekturen zur Verfügung hatten.    
Rudolf Lohner gab in seinem Vortrag einen intensiven Einblick in die Entstehung des Rechenzentrums der Uni und der damit verbundenen Entwicklung sowie den Betrieb der massiv parallelen Rechner in Karlsruhe, der sogenannten Rechencluster. Rudolf Lohner war 20 Jahre Mitarbeiter bei den Mathematikprofessoren Alefeld und Kulisch, die er als Wegbereiter der ersten Stunden und Gründer des Hochschulrechenzentrums würdigte. Er ist dann in den 2000er Jahren vom Mathematikinstitut ans Rechenzentrum der Uni Karlsruhe gewechselt und war bis zum Ende seiner aktiven Tätigkeit Experte für Energieeffizienz in Hochleistungsrechenzentren am SCC. Mitte der 90er haben sich zunehmend die massiv parallelen Rechencluster etabliert und auch am Rechenzentrum der Uni wurden solche Systeme über die letzten Jahre, bis heute, für die Forschung betrieben. Rudolf Lohner stellte in einem kurzweiligen Streifzug nicht nur die verschiedenen Clustersysteme vor, sondern auch einige wichtige Projekte und Anwendungsszenarien. Das Spektrum geht von der mathematischen Simulation von Segelbooteigenschaften für den America’s Cup, über die Erstellung von präzisen Wettervorhersagen bis hin zur Entwicklung institutseigener Clustermanagementsysteme. Für den heute am SCC betriebenen Hochleistungsrechner Karlsruhe (HoreKa) und dessen Vorgängersysteme ForHLR I und ForHLR II entwarf Rudolf Lohner gemeinsam mit dem HPC-Team das äußerst effiziente Energie- und Betriebskonzept. Der dazugehörige Neubau wurde 2015 fertiggestellt und beherbergt am Campus Nord des KIT deutschlandweit nutzbare HPC-Systeme. Vor ein paar Monaten wurden die notwendigen baulichen und technischen Vorbereitungen abgeschlossen, um das Gebäude auch für zukünftige, noch viel leistungsfähigere Rechensysteme mit bis zu 2 Megawatt Leistungsaufnahme fitzumachen.
Im Anschluss an die spannenden Fachvorträge, die die gesamten 40 Jahre HPC in Karlsruhe aus verschiedenen Blickwinkeln beleuchteten, konnten die Gäste an Führungen durch die HPC-Infrastruktur teilnehmen sowie in einem eigens dafür eingerichteten Ausstellungsraum Rechenzentrumsexponate der letzten 40 Jahre bewundern.     
Das SCC bedankt sich beim Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg, dem Präsidium des KIT, bei allen Beteiligten, die 40 Jahre HPC in Karlsruhe gestaltet haben und konsequent weiterentwickeln sowie dem Organisationsteam dieses Festkolloquiums um Simon Raffeiner (s. Foto) und natürlich bei allen seinen Gästen.
 
Achim Grindler
Fotos: Markus Breig (KIT)

Die neue SCC-News ist online, u. a. mit diesen Themen: Helmholtz-Cloud – vernetzte IT-Dienste für die Spitzenforschung; Kohlenstofffreie Verbrennung: Ein Blick in die Zukunft; Mentoring-Programm für MINT-Studentinnen – Warp4IT

Download SCC-News 1/2023
Liebe Leserin, lieber Leser,
der Cloud-Trend setzt sich weiter fort. Zunehmend mehr Dienste, die bisher lokal betrieben wurden, werden in die Cloud verlagert oder sie werden bereits von Anfang an in der Cloud geplant. Nicht nur in Unternehmen und Industrie, auch in Wissenschaftseinrichtungen, steigt die Zahl von Cloud-Anwendungen stetig. Es verwundert also nicht, dass auch die Helmholtz-Zentren eine gemeinsame Cloud aufbauen (S. 8). Jedes Zentrum trägt Dienste und Anwendungen bei, die über ein nutzerfreundliches Portal angeboten werden. Neben den dabei anfallenden technischen Herausforderungen, ist es zudem aufwändig, ein gemeinschaftliches Service- und Qualitätskonzept abzustimmen. Dem kontinuierlichen Austausch untereinander kommt dabei eine besondere Bedeutung zu, ist doch unabdingbar, sich auf gemeinsame Vorgehensweisen und Standards zu verständigen. Daher spielten, neben anderen, gerade Dienste für die digitale Kommunikation eine wichtige Rolle beim Aufbau der Helmholtz-Cloud.
Oft reicht eine digitale Kommunikation aber nicht aus, um im Forschungsalltag effizient zusammenzuarbeiten. Menschen aus dem SCC reisen inzwischen wieder zu Projektmeetings in Präsenz, reisen zu internationalen Konferenzen (S. 15) oder zu längeren Forschungsaufenthalten auf der ganzen Welt. Die Forschungsarbeit, zu der wir auf Seite 16 berichten, ist an der renommierten Stanford University entstanden, wo Thorsten Zirwes während eines DAAD-Stipendiums untersucht hat, ob eine CO2-freie Verbrennung von Ammoniak in porösen Materialien möglich ist.
Das Spektrum der wissenschaftlichen Zusammenarbeit und Kommunikation am KIT ist immens groß. Ganz unterschiedliche Menschen bringt man beispielsweise mit Nachwuchsforschungsgruppen oder Mentoring-Programmen zusammen. Charlotte Debus und Sebastian Krumscheid (Titelfoto) starteten jeweils ihre neuen Forschungsgruppen im SCC (S. 22) und für MINT-Studentinnen des KIT haben Wissenschaftlerinnen des SCC ein Mentoring-Programm ins Leben gerufen. Darin betreuen sie Studentinnen bei Informatik-Projekten und geben ihnen einen Einblick in den Wissenschaftsalltag (S. 18 und 23).

Viel Freude beim Lesen der neuen SCC-News
Martin Frank, Martin Nußbaumer, Bernhard Neumair, Achim Streit


Achim Grindler

Nach einem erfolgreichen Pilotbetrieb hat das SCC nun die IT-Infrastruktur für die zentrale Versionsverwaltung mit GitLab aufgebaut. Der Dienst "GitLab am KIT" kann von allen Mitarbeitenden und Studierenden am KIT ab Anfang Juli 2023 genutzt werden.

In der Softwareentwicklung hat sich in den letzten Jahren "git" als Werkzeug für die dezentrale Versionsverwaltung als De-facto-Standard durchgesetzt. Darauf aufbauend bietet GitLab eine Webapplikation für Projektmanagement, Dokumentation, Bug Tracking, Builderstellung und Deployment inklusive Continuous Integration.
Mögliche Einsatzszenarien am KIT umfassen Lehrveranstaltungen zur Programmierung sowie die Softwareentwicklung in der Forschung (auch RSE). Daneben eignet sich die Plattform auch zur Verwaltung textbasierter Dokumente, etwa in den Auszeichungsprachen LaTeX oder Markdown, z.B. zur Erstellung von Abschlussarbeiten oder Vorlesungsskripten.
Nach der Abkündigung von SVN und einem erfolgreichen Pilotbetrieb von git.scc.kit.edu hat das SCC in den letzten Monaten den Clusterbetrieb für den neuen zentralen Dienst "GitLab am KIT" aufgebaut und stellt nun die Entwicklungsplattform allen KIT-Angehörigen zur Nutzung bereit. 
Informationen über die Ausprägung des Dienstes und deren Nutzungsmöglichkeiten sind in der Servicebeschreibung zu dem Dienst "GitLab am KIT" zu finden.
Bei Fragen wenden Sie sich aber auch gern an die in der Servicebeschreibung angegebenen Kontaktdaten.