Videoblog: „Der SuperMUC-NG erlaubt uns das Vermessen der Erde“

Das folgende Videointerview mit Prof. Dr. Hans-Peter Bunge von der LMU München ist entstanden im Rahmen eines Fachbeitrags, den ich gerade verfasse. Sein Thema: Der Supercomputer SuperMUC-NG, der am bayerischen Landesrechenzentrum Garching für neue Anwendungsfälle sorgen soll. So wie die Vermessung der Erde, mit der sich Herr Bunge gemeinsam mit den KollegInnen des geophysikalischen Instituts kümmert.

Der Fachbereich von Herrn Bunge bezeichnet sich gerne als die Kosmologen der Geowissenschaften, deren Aufgabe darin besteht, das Erdmodell genau zu berechnen. Hierfür beobachten die Wissenschaftler Dinge wie die Plattentektonik, Erdbeben, Erdmagnetfelder, etc. in einem größeren Zusammenhang.

Für die hier anfallenden Berechnungen sind Großrechner im Stile des SuperMUC-NG erforderlich, da es sich bei der „Vermessung“ der Erde um Prozesse handelt, die weder steuerbar noch kontrollierbar noch wiederholbar sind. Hinzu kommt eine historische Komponente, da Prof. Dr. Bunge und sein Team aus den bisher ermittelten Forschungsergebnissen Rückschlüsse auf vergangene Prozesse erzielen. All diese Parameter und Voraussetzungen machen den Einsatz von Großrechner notwendig, da nur auf Basis deren enormen Rechenleistung die Simulation theoretischer Modell überhaupt möglich ist.

Der SuperMUC-NG ermöglicht vielfältige Anwendungsszenarien

Zu den vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten, für die das geophysikalische Institut von Herrn Bunge den SuperMUC-NG einsetzt, zählt vor allem die Berechnung theoretischer Erdmodelle, bei denen das Strömungsverhalten des Erdinneren mithilfe geeigneter Gleichungen betrachtet und dargestellt werden soll. In diesem Kontext sind die sogenannten Skalendiskrepanzen die größte Herausforderungen für die Geowissenschaftler, da einerseits die Erde als Ganzes und andererseits kleine Abschnitte wie einzelne Erdplatten ins richtige Verhältnis zueinander gesetzt werden müssen. Hierfür sind Supercomputer und ihre Rechenpower unverzichtbar.

Die Darstellung von Erdströmen, berechnet am geophsikalischen Institut der LMU Münchenn von Prof. Dr. Bunge
Die dreidimensionale Darstellung von Erdströmen, berechnet am geophsikalischen Institut der LMU Münchenn von Prof. Dr. Bunge

Der SuperMUC-NG liefert Rechenergebnisse zwei- bis viermal schneller

Betrachtet man dabei die reine Rechenleistung, mit denen der SuperMUC-NG solche theoretischen Erdmodelle simulieren kann, wird schnell klar, dass er seinen Vorgängern (SuperMUC-1 und SuperMUC-2) in Sachen CPU-Power deutlich überlegen ist. Schließlich bietet der neue LRZ-Supercomputer fast 27 PetaFLOPS, was die Berechnungen um den Faktor 2 bis 4 beschleunigt. Das führt dann entweder zu detailreicheren Darstellungen der Strömungsmodelle oder zu einer schnelleren und effektiveren Kalkulation der zugrundeliegenden mathematischen Gleichungen.

Das Videointerview mit Prof. Dr. Bunge in voller Länge