Linux-Rechencluster für die geowissenschaftliche Kapazitätssimulation

• Fachliche Zuordnung: Geophysik und Geodäsie
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 495931446

Die in der Geophysik in den letzten Jahrzehnten erheblich gewachsene Bedeutung der Computersimulation zum Verständnis komplexer Geoprozesse erfordert die dauerhafte Bereitstellung von Simulationsinfrastrukturen mit hoher Rechenkapazität. Der Lehrstuhl für Geophysik ist seit mehreren Jahren primär auf die geowissenschaftliche Modellierung ausgerichtet. Diese wird heute vom Zusammenspiel von Hochleistungsrechnen und Datenexplosion, d.h. dem immensen Anwachsen von Datenbeständen verschiedenster Modalitäten, die aus Messungen und Modellrechnungen stammen, geprägt. Im Zentrum steht das quantitative Zusammenführen von Modellen und Beobachtungen. Dazu werden numerisch extrem aufwendige Verfahren der Datenassimilation eingesetzt. Da viele geophysikalische Probleme von ihrer Natur her inverse Probleme sind, werden Optimierungsverfahren zur Bestimmung komplexer Modellzustände aus den gegebenen Beobachtungen verwendet. Parallele Hochleistungsrechner ermöglichen heute die Lösung diskreter Systeme mit mehr als 1010 Freiheitsgraden. Konkret bedeutet dies, dass wir Skaleninteraktion geophysikalischer Prozesse über drei Grössenordnungen hinweg modellieren können. Die daraus erwachsenden Anforderungen an die Simulationsinfrastrukturen können durch Linux-Rechencluster besonders gut erfüllt werden. Das beantragte System ist vor allem als Durchsatzsystem mit hoher Kapazität zur Abdeckung des Grundbedarfs und zur Abarbeitung systematischer Parameterstudien essentiell notwendig und ist damit ein zentraler Bestandteil der Modellierungsinfrastruktur in der Geophysik der LMU. Pro durchzuführende Einzelstudie werden dabei oft viele Monate Rechenzeit eingesetzt. Für die langfristige Sicherung dieser Infrastruktur ist der hier beantragte Ersatz des im Jahre 2012 beschafften Linux-Rechencluster von außerordentlicher Wichtigkeit. Es besteht in Zukunft vermehrter Rechenzeitbedarf in diesem stark wachsenden Segment mit einem mittleren Anforderungsbereich (Mesoscale-Computing) und sehr hoher Durchsatzleistung (Capacity-Computing).

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Linux-Rechencluster für die geowissenschaftliche Kapazitätssimulation
• Gerätegruppe: 7030 Dedizierte, dezentrale Rechenanlagen, Prozeßrechner
• Antragstellende Institution: Ludwig-Maximilians-Universität München
• Leiter: Professor Hans-Peter Bunge, Ph.D.