Hochleistungsrechnen mit Grafikprozessoren

Zum zweiten Mal wurde im Rahmen der Forschungsplattform Informatik & Applied Computing an der Universität Innsbruck ein Forschungsstipendium zur Anfertigung einer Dissertation im Bereich "Hochleistungsrechnen und dessen Anwendungen" vergeben. Mag. Peter Thoman (Institut für Informatik) hat das von Mils-Electronic finanzierte Stipendium für das Jahr 2008 erhalten.
Mit Grafikprozessoren in Echtzeit berechnete Abbildung (rechts oben) der Bewegungsmuster einer Videoaufnahme (links unten: P. Thoman).
Bild: Mit Grafikprozessoren in Echtzeit berechnete Abbildung (rechts oben) der Bewegungsmuster einer Videoaufnahme (links unten: P. Thoman).

"Ich freue mich sehr darüber, dass durch das Forschungsstipendium des Tiroler High-Tech-Unternehmens Mils-Electronic der Bereich Hochleistungsrechnen an der Universität Innsbruck weiter gefördert und ausgebaut wird", so Prof. Sabine Schindler, Leiterin der Forschungsplattform. Das Stipendium ist das erste private Förderstipendium, das von einem Unternehmen an DoktorandInnen der Universität Innsbruck vergeben wird.

 

Hochleistungsrechnen mit Grafikprozessoren

Für das Jahr 2008 wurde das Stipendium an Mag. Peter Thoman zur Anfertigung seiner Dissertation in der Arbeitsgruppe "Infmath Imaging" am Institut für Informatik vergeben.

Bereits in seiner Diplomarbeit „GPGPU-based Multigrid Methods“ hat Mag. Peter Thoman die Anwendbarkeit, Flexibilität, Performance und Rentabilität von Grafikprozessoren (GPUs) zur Lösung elliptischer partieller Differentialgleichungen untersucht. Unter anderem wird auch ein Überblick über den aktuellen Stand des in High-Performance Anwendungen immer weiter verbreiteten Bereichs „GPGPU“ gegeben: Unter diesem Begriff werden alle Versuche verstanden, die reichlich vorhandenen hochparallelen floating-point Rechenressourcen und große Speicherbandbreite aktueller 3D-Grafikkarten für wissenschaftliche Berechnungen zu nutzen. Die Ergebnisse seiner Arbeit belegen, dass für genügend große Gleichungssysteme auf modernen GPUs eine 15 bis 20 mal höhere Leistung erzielt werden kann als auf üblichen CPU-Plattformen mit vergleichbaren Kosten.

Im Rahmen von Mag. Peter Thomans geplanter Dissertation in der Infmath Imaging Gruppe des Instituts für Informatik liegt das Interesse vor allem im Bereich der Echtzeitverarbeitung von Video- oder höherdimensionalen Datenstreams. Praktische Anwendungen kommen hier hauptsächlich aus der Medizintechnik, aber auch andere Einsatzmöglichkeiten sind denkbar: im Themenkomplex "Maschinelles Sehen" kann diese Technologie zum Beispiel in Fahrzeugen zur automatischen Gefahrenerkennung eingesetzt werden.

 

Der Forschungsschwerpunkt Hochleistungsrechnen

Die Forschungsplattform "Informatik & Applied Computing" (IAC) integriert alle Forschungsaktivitäten der Universität Innsbruck im Sektor Informationstechnologie (IT) und e-Science. Sie besteht aus den Forschungsschwerpunkten "Computational Engineering", "Hochleistungsrechnen" und "Informatik".  Ziele der Plattform IAC sind die Erschließung von Synergien durch Erfahrungsaustausch, gemeinsame Nutzung von Ressourcen und Wissen innerhalb und außerhalb der Universität, interdisziplinäre Forschung und forschungsgeleitete Lehre, koordinierte Einwerbung von Drittmitteln, sowie der Ausbau von e-Infrastruktur.

Der Schwerpunkt Hochleistungsrechnen innerhalb der Plattform IAC hat in den letzten Jahren an Vielfalt gewonnen und wird nun vermehrt auch von nicht-traditionellen Anwendern genutzt, wie z.B. von der Wirtschaftstheorie. Die Plattform betreibt den derzeit schnellsten Forschungsrechner Westösterreichs, “LEO I”. Neben Wartung und Ausbau dieser Hochleistungsmaschine ist die Zusammenarbeit und der Wissenstransfer innerhalb und außerhalb der Forschungsgruppen ein zentraler Aufgabenbereich der Plattform. Den Mitgliedern der Plattform steht außerdem ein modernes Visualierungslabor inklusive 3D Stereo Beamer und dem größten hochauflösenden Bildschirm Österreichs zur Verfügung. Komplexe Datensätze aus numerischen Simulationen können damit grafisch analysiert und anschaulich aufbereitet werden.

 

Mils-Electronic

Mils-Electronic ist weltweit führend in der Entwicklung und Produktion von Verschlüsselungssystemen. Sowohl Regierungen, Geheimdienste und Botschaften als auch Großkonzerne in über 50 Ländern vertrauen der Top-Level-Sicherheitstechnologie des Tiroler High-Tech-Unternehmens. Ein besonderes Anliegen von Mils-Electronic ist der ganzheitliche Projektansatz von der Beratung und Entwicklung kundenspezifischer Lösungen bis zur Implementierung und Betreuung mit lebenslangem Support-Ziele, die letztlich erst durch das laufende Engagement der 25 hoch qualifizierten Mitarbeiter, vor allem aus den Bereichen der Kommunikationstechnik, Elektronik und Kryptographie, erreicht werden können.

“Für uns als Unternehmen im Bereich der Hochtechnologie beziehungsweise der Verschlüsselungstechnik ist die Kooperation mit führenden Universitäten ein essentieller Bestandteil unserer Unternehmensphilosophie. Speziell die Förderung von talentierten Doktorandinnen und Doktoranden ist für uns - ganz im Sinne einer gesellschaftlichen Gesamtverantwortung - eine Herzensangelegenheit“, erklärt Otto Kugler, Geschäftsführer von Mils-Electronic, seine Motivation, die Forschung im Bereich High-Performance Computing an der Universität Innsbruck zu unterstützen.

Nach oben scrollen