Das Projekt "Vorhaben: Modellierung saisonaler Kohlenstoff- und Stickstofffluesse in der Arabischen See" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Meteorologie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist eine quantitative Beschreibung der biogeochemischen Umsaetze in der Arabischen See. Das existierende dreidimensionale Modell fuer Zirkulation und Biogeochemie soll in Zusammenarbeit mit anderen Teilprojekten derart ausgebaut werden, dass eine Synthese aller deutschen JGOFS-Aktivitaeten in der Arabischen See angestrebt werden kann. 1.) Implementation eines zu Phosphor parallel laufenden Stickstoffkreislaufs. 2.) Erhoehung der Aufloesung der bestehenden Modelle. 3.) Echtzeitantrieb mit den NCEP Analysen. Es wird erwartet, dass nach den personellen Entwicklungen der letzten Monate am Max-Planck-Institut relativ bald mit einer neuen Rechenanlage gearbeitet werden kann. Dies wird dann Produktionslaeufe mit dem hochaufloesenden Modell ermoeglichen.
Das Projekt "Erstellung des Dosismoduls fuer den Online-Einsatz mit dem Ausbreitungsprogramm SPEEDI" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Kernenergetik und Energiesysteme durchgeführt. Das Umweltministerium ist fuer den Fall eines Unfalles in einer kerntechnischen Anlage im Land oder im benachbarten Ausland fuer die Erstellung der radiologischen Lage und deren Bewertung zustaendig. Daraus ergeben sich Empfehlungen fuer die Durchfuehrung von Massnahmen zum Schutz der Bevoelkerung. Fuer seine Aufgaben der Fachberatung der Katastropheneinsatzleitung bei Unfaellen im kerntechnischen Bereich nutzt das Umweltministerium zur Erstellung der radiologischen Lage das Programmsystem SPEEDI, welches schon frueher auf baden-wuerttembergische Belange umgearbeitet wurde. Zur weiteren Verbesserung des Systems wurde ein Dosismodul eingearbeitet, das aus den dreidimensionalen Konzentrationsverteilungen von radioaktiven Stoffen in der Luft die zugehoerigen Dosen aller Expositionspfade berechnet und grafisch darstellt. Das System, dessen Anwendung bisher auf die Standorte Obrigheim und Neckarwestheim beschraenkt war, wurde anlaesslich der europaeischen Notfalluebung KKP 94 um die orografischen Gegebenheiten des Standorts Philippsburg erweitert.
Das Projekt "HLRE-3 - Hochleistungsrechner für Klima- und Erdsystemmodellierung (High Performance Computing System for Climate and Earth System Modelling at DKRZ) - Basisvorhaben für die zentrale Rechnerkomponente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG), Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH durchgeführt. Das Deutsche Klimarechenzentrum stellt seit 25 Jahren gezielt Rechenleistung und Datendienste für die deutsche Klimaforschung bereit. Um mit der technischen Entwicklung schritthalten und damit die international führende Rolle der deutschen Klimaforschung sichern zu können, ist eine Erneuerung des zentralen Hochleistungsrechners und ein entsprechender Ausbau der Datenhaltungskapazität sowie der notwendigen Infrastruktur geplant. Aus einer Analyse der Nutzeranforderungen ergibt sich der Bedarf, Leistung und Kapazität im Vergleich zum derzeit betriebenen System, dem HLRE2, um mindestens das Zwanzigfache zu steigern. Der Großrechner und die Datenspeicher werden im Laufe des Jahres 2013 gemäß europäischer Vergaberichtlinien ausgeschrieben. Als Basis für die Vergabeentscheidung wird in Absprache mit der Nutzergruppe und dem wissenschaftlichen Lenkungsausschuss des DKRZ ein Leistungsverzeichnis erstellt und eine Reihe von Anwendungsprogrammen als 'Benchmarks' definiert. Parallel dazu werden die notwendigen Infrastrukturmaßnahmen vorbereitet. Die Installation und Inbetriebnahme des Systems ist für Mitte 2014 geplant.
Das Projekt "IngenieurNachwuchs 2012: SimCloud - Energieeffiziente Nutzung von IT-Ressourcen durch Cloud Computing bei der Simulation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Bochum, Bochum University of Applied Sciences, Campus Heiligenhaus, Fachgebiet Mathematik und Angewandte Informatik durchgeführt. Im Bereich der Green-IT spielt das Cloud Computing eine herausragende Rolle. Diese Bedeutung des Cloud Computings und sein Einzug in viele Bereiche der IT-Welt basiert darauf, dass es eine Möglichkeit verspricht, ökonomische Anreize mit einer effizienteren, ressourcenschonenden Nutzung von Rechnerressourcen zu kombinieren. Cloud Computing kann dabei auf verschiedene Weise zur Energieeinsparung im Sinne der Green-IT beitragen: Zum einen durch eine optimale Auslastung, die in Cloud-Rechenzentren erzielt werden kann. Zum anderen kann davon ausgegangen werden, dass zentrale Cloud-Anlagen schneller modernere Technologien einsetzen als dezentrale Anlagen, die in den jeweiligen Unternehmen nicht das Kerngeschäft ausmachen. Dazu kommen positive Effekte durch große Rechenzentren, die von vornherein auf eine effektive Kühlung angelegt werden, welche an vielen kleinen lokalen Standorten zu erhöhten Energiekosten führt. Als primäre betriebswirtschaftliche Vorteile des Cloud Computings gelten darüber hinaus Synergieeffekte bei der Wartung und bedarfsbezogenen Nutzung von Software. Diese Vorteile will das Projekt für den Bereich der Simulation mittels der Finiten- Element-Methode nutzbar machen. Die Achillesferse des Cloud-Konzeptes ist die Sicherheit. Die Sicherheitsbedenken sind von höchster Bedeutung, wenn es um Daten aus der Entwicklung von Produkten der Firmen geht, dem typischen industriellen Anwendungsfeld für Simulationen. Dieses Problem gilt es auszuräumen, um Cloud Computing zu einem akzeptierten Verfahren für industrielle Anwender bei der Simulation zu machen. Die im Projekt angegangene Lösungsstrategie ist eine Plattform-as-a-Service-Variante, die u. a. einen Code-Generierungsprozess umfasst. Am Ende des Projektes soll ein Prototyp stehen, der mittels der Verlagerung geeigneter Arbeitsschritte in die Cloud sowohl eine sichere, als auch eine effiziente Lösung bereitstellt. Ziel des entwickelten Ansatzes ist es, alle Entscheidungen automatisch vorzubereiten und diesen Schritt soweit als möglich vom Endanwender zu entkoppeln. Hierbei wird auf Verfahren aus den Bereichen Experten-Systeme, maschinelle Lerntechniken und Data Mining zurückgegriffen. Auf diese Weise soll es einem Endanwender im Unternehmen möglich sein, die Simulation wirklich im Sinne 'as a Service' ohne weitere Eingriffe und tiefere Kenntnisse der verwendeten Verfahren aus der Informatik und numerischen Simulation einsetzen zu können.
Das Projekt "Mollusken der Bundesrepublik Deutschland (alte Bundeslaender) im Rahmen des European Invertebrate Survey" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Zoologisches Institut I durchgeführt. Ziel ist die moeglichst vollstaendige Erfassung der historischen und aktuellen Fund- und Verbreitungsdaten der rezenten Binnenmollusken Westdeutschlands (alte Bundeslaender). Ausgewertet werden Institutssammlungen, museale und private Kollektionen sowie die Literatur Ergaenzend werden einige Aufsammlungen durchgefuehrt. Es werden Daten zu Taxonomie, Chorologie, Biogeographie und Oekologie bibliographische und museumskundliche Daten erhoben. Diese werden in eine malakozoologische Fakten- und Literaturdatenbank eingelesen, die sowohl ueber Grossrechner als auch im Kleinrechnerverbund abfragbar ist. Aus dem Datenbankinhalt werden Verbreitungsatlanten, 'Rote Listen' bedrohter Arten, Bibliographien und Sammlungsdokumentationen erstellt. Daneben bestehen vielfaeltige weitere Abfragemoeglichkeiten, z.B. fuer die Landschaftspflege, fuer den Natur- und Artenschutz, fuer biogeographische Fragestellungen, fuer Systematik, Nomenklatur, Grundlagenforschung und anderes mehr.
Das Projekt "Innovationsallianz Rechenzentren in Hessen - Rechenzentrumsstandort Rhein-Main als Vorreiter beim Thema Energieeffizienz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Borderstep Institut für Innovation und Nachhaltigkeit gemeinnützige GmbH durchgeführt. Rechenzentren sind ein Schlüsselelement modernen Wirtschaftens. Ohne Rechenzentren sind heute weder Medienwirtschaft, noch die industrielle Produktion oder die Forschung & Entwicklung denkbar. Die Entwicklungen in Richtung Internet der Dinge und Industrie 4.0 werden die Anforderungen an die Kapazitäten der Rechenzentren weiter erhöhen. Auch die zunehmende mobile IKT-Nutzung und das Nutzungsverhalten in privaten Haushalten stellen immer mehr höhere Kapazitätsanforderungen. Frankfurt und das Rhein-Main-Gebiet ist der Top-Standort für Rechenzentren in Deutschland und auch führend in Europa. Die Region verfügt über die höchste Konzentration von Rechenzentren in Deutschland: ca. 40 Prozent der Großrechenzentren Deutschlands sind hier ansässig. Auch viele Zulieferer von Rechenzentren und andere mit der Rechenzentrumsbranche verbundene Unternehmen wie große Softwarehersteller oder große Systemhäuser, aber auch Forschungsinstitute, befinden sich in Hessen. Um die Stärke des Rechenzentrumsstandorts Frankfurt/Rhein-Main auch in Zukunft zu sichern und weitere Innovationen anzuregen, starten das Hessische Wirtschaftsministerium und die Aktionslinie Hessen-IT eine Innovationsallianz Rechenzentren in Hessen. Dabei stehen insbesondere Fragen des Energieverbrauchs und der Energieeffizienz im Vordergrund. Mit der inhaltlichen Begleitung wurde das Borderstep Institut für Innovation und Nachhaltigkeit beauftragt. Gemeinsam mit der Rechenzentrumsbranche sollen Innovationspotenziale diskutiert, die Stärken der Region weiter ausgebaut und sich bietende wirtschaftliche und ökologische Chancen ergriffen werden. Im Rahmen der Innovationsallianz sind zunächst drei Expertenworkshops und eine Fachveranstaltung geplant. Borderstep wird als Input für die Veranstaltungen in Form von Diskussionsbeiträgen zu 'Rechenzentrumsthemen 2015' liefern. Hierzu werden Innovationspotenziale in der Region identifiziert, mögliche Stärken und Schwächen dargestellt sowie Chancen und Risiken ermittelt.
Das Projekt "Score-E: Skalierbare Werkzeuge zur Energieanalyse und -optimierung im Höchstleistungsrechnen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechnen durchgeführt. Hauptziel des vorgeschlagenen Projekts ist die Bereitstellung benutzerfreundlicher Analysewerkzeuge für den Energieverbrauch von HPC-Anwendungen. Damit sollen Anwendungsentwickler in die Lage versetzt werden, den Energieverbrauch ihrer parallelen Anwendung im Detail zu untersuchen, mit den Erkenntnissen Optimierungen vorzunehmen und die Verbesserungen quantitativ zu bewerten. Bei den Anwendungsentwicklern soll kein besonderes Wissen über die Ermittlung des Energieverbrauchs vorausgesetzt werden. Vielmehr wird ein einfacher Zugang mit engem Bezug zu dem parallelen Anwendungsprogramm angestrebt. Die Werkzeuge sollen weltweit und insbesondere in den Gaußzentren zur Optimierung von akademischen und industriellen Simulationscodes beitragen. Die TU Dresden wird im Projekt zwei Schwerpunkte bearbeiten. Zum einen das Thema Energieverbrauch in AP1. Es enthält die direkte Messung mittels Messgeräten, die Messung von Einflussfaktoren und darauf aufbauend die Modellierung. Damit wird die Grundlage für die Partner in AP2 geschaffen sowie die Verbindungen zu den US-Projekten MUMMI und POWERPACK. Zum anderen die Pflege und Erweiterung der Score-P Infrastruktur in AP5. Hier sind die Anpassungen an neue HPC-Trends bzgl. Hardware, Parallelisierungsmethoden, Werkzeugschnittstellen, u.a. vorgesehen. Daneben beteiligt sich die TU Dresden an der Evaluierung, der Dissemination und den Tutorials.
Das Projekt "eeClust - Energieeffizientes Cluster-Computing" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ParTec Cluster Competence Center GmbH durchgeführt. Das Projekt hat das Ziel, das Verhalten paralleler Programme zum Energieverbrauch eines Rechnerclusters während des Programmlaufs in Beziehung zu setzen. Darauf aufbauend sollen Strategien zur Senkung dieses Energieverbrauchs unter Beibehaltung der Rechenleistung entwickelt werden. Die ParTec Cluster Competence Center GmbH integriert die zu erfassenden energierelevanten Parameter in die Parastation. Hierzu werden Schnittstellen zwischen dem Grid Monitor und den Analyseagenten definiert und implementiert. Weiterhin wird eine Schnittstelle geschaffen, um selektiv Hardware-Komponenten in einen jeweils sinnvollen Stromsparmodus umschalten zu können bzw. die notwendigen Informationen dafür bereitstellen zu können. ParTec evaluiert auf der Basis der Parastation synthetische und reale Benchmarks. Die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse zum energieeffizienten Betrieb von Rechnerclustern werden Dritten in Form von Berichten und Empfehlungen zur Verfügung gestellt. ParTec wird die Ergebnisse in seine Produktpalette integrieren und den Nutzern in geeigneter Form zur Verfügung stellen. Die erweiterten Systemfunktionen zur Erfassung des Energieverbrauchs in Rechenclustern werden größtenteils als Open-Source-Software zur Verfügung gestellt.
Das Projekt "Computergestützter Ansatz zur Kalibrierung und Validierung mathematischer Modelle für Strömungen im Untergrund - COMPU-FLOW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-3 Agrosphäre durchgeführt. Vorhersagen im Untergrund (z.B. Grundwasserströmung oder Schadstofftransport) leiden unter hohen Unsicherheiten. Diese entstehen vor allem durch die Heterogenität von geologischen Materialien, die unmöglich im Detail erfasst werden kann. Die Auflösung der Struktur kann jedoch durch neue Arten von Daten verbessert und die verbleibende Unsicherheit verringert werden, indem Strömungs- und Transportmodelle auf gemessene Werte von Zustandsvariablen kalibriert werden. Um die verbleibende Unsicherheit zu quantifizieren, müssen stochastisch-inverse Techniken anstelle konventioneller Kalibrierungsmethoden verwendet werden. Tatsächlich gibt es viele verschiedene (stochastisch-)inverse Methoden in der Literatur. Jedoch fehlt bislang eine schlüssige und überzeugende Gegenüberstellung ihrer gegenseitigen Vor- und Nachteile, und dies behindert massiv die aktuelle Forschung an verbesserten inversen Methoden. Vor Allem fehlen wohldefinierte Benchmark-Szenarios für Vergleiche unter standardisierten, kontrollierten und reproduzierbaren Bedingungen. Das beantragte Projekt wird dieses Problem lösen indem eine Auswahl an Benchmarks mit hochakkuraten Referenzlösungen erstellt wird. Darauf aufbauend wird eine gemeinschaftliche Vergleichsstudie durchgeführt. Die Benchmarks, Referenzlösungen und Vergleichslösungen werden öffentlich langfristig zur Verfügung gestellt, um auch jenseits des beantragten Projekts eingesetzt zu werden. Die Benchmarks erstrecken sich auf vollgesättigte, transiente Grundwasserströmung, schwache und starke Heterogenität sowie multi-Gauß'sche und nicht-multi-Gauß'sche Strukturtypen. Besonderes Augenmerk liegt auf der Genauigkeit der Referenzlösungen. Diese werden mit spezialisiert weiterentwickelten Versionen des 'preconditioned Crank-Nicholson Markov Chain Monte Carlo' erstellt, ausgerüstet mit adaptiven Sprungverteilungen, multi-temperierten parallelen Ketten, stochastischen Gradientensuchen und Erweiterungen für nicht-multi-Gauß'sche Fälle. Die Algorithmen werden zum hochparallelisierten Einsatz auf den Großrechenanlagen in Jülich angepasst. Die Community der inversen Modellierung wird über einen Workshop eingebunden, in dem die genaue Strategie, Kriterien und Logistik für die Vergleichsstudie festgesetzt werden. Weltweit haben bereits 12 namhafte Forschungsgruppen zugesagt, am Workshop und an der Vergleichsstudie teilzunehmen. Insgesamt ist dieser Antrag eine einzigartige Initiative, um die internationale Community der inversen Grundwassermodellierung zusammenzubringen, wichtige Erkenntnisse zu gewinnen und inverse Methoden weiter zu verbessern.
Das Projekt "eeClust - Energieeffizientes Cluster-Computing" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institute for Advanced Simulation (IAS) durchgeführt. Das Projekt hat das Ziel, das Verhalten paralleler Programme zum Energieverbrauch eines Rechnerclusters während des Programmlaufs in Beziehung zu setzen. Darauf aufbauend sollen Strategien zur Senkung dieses Energieverbrauchs unter Beibehaltung der Rechenleistung entwickelt werden. Das Forschungszentrum Jülich beschäftigt sich zunächst hauptsächlich mit der Entwicklung von Messsoftware, die neben dem logischen Verhalten eines Anwendungsprogramms auch das physikalische und energetische Verhalten vom Programm genutzter Hardwarekomponenten in Form von Spurdateien aufzeichnet. Dann sollen darauf basierend halbautomatische Analysen des Energieverbrauchs entwickelt werden. Jülich ist ebenfalls bei der Evaluierung mittels synthetischer und realer Benchmarks beteiligt. Die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse zum energieeffizienten Betrieb von Rechnerclustern werden Dritten in Form von Berichten und Empfehlungen zur Verfügung gestellt. Die vom FZ Jülich entwickelten, erweiterten Leistungsanalysewerkzeuge werden als Open-Source-Software zur Verfügung gestellt.
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| Bund | 24 |
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| Förderprogramm | 24 |
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