: Was Supercomputer "Hawk" der Industrie bringt

19.02.2020 | 11:09 Uhr
Er rechnet am schnellsten in Deutschland: Der neue Supercomputer "Hawk" in Stuttgart. Ein Informatik-Professor erklärt, was das für Industrie und Wissenschaft bedeutet.
Das Höchstleistungsrechenzentrum in Stuttgart: Hier steht der neue Supercomputer "Hawk".Quelle: imago
Viel politische Prominenz will sich im Glanze von "Hawk" sonnen. "Hawk", so heißt der neue Supercomputer am Höchstleistungsrechenzentrum in Stuttgart. Und er schafft sensationelle 27 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde. Damit ist er der schnellste Supercomputer Deutschlands.
Der Leiter des Stuttgarter Höchstleistungsrechenzentrum, Michael Resch, hat vor der offiziellen Einweihung die Fragen von heute.de beantwortet, was dieser neue Supercomputer dem Wissenschafts- und Industriestandort Deutschland bringen wird.
Heute.de: Wie stark wird sich der neue Rechner auf die Positionierung Deutschlands in der Liste der schnellsten Rechner der Welt, der sogenannten Top-500-Liste, auswirken?
Michael Resch: Den Standort Deutschlands als europäisches Supercomputerland wird es natürlich stärken, weil wir dann drei Systeme haben werden, die in den Top 20 sein werden, nämlich aus Stuttgart, München und Jülich. Und damit sind wir wieder in der Position, die Deutschland eigentlich traditionell hat, dass wir immer zwei, drei Systeme in den Top 10 Top 15 haben, während andere europäische Länder typischerweise ein System in den Top 20 haben.

Michael Resch...

Quelle: Universität Stuttgart
...ist seit 2003 Leiter des Stuttgarter Höchstleistungsrechenzentrum und Professor an der Universität Stuttgart. Seine Forschungsschwerpunkte sind Informationstechnologie, Simulationswissenschaften und Höchstleistungsrechner. Parallel leitet er das Institut für Höchstleistungsrechnen der Universität Stuttgart.
Heute.de: Das haben wir nun ein paar Jahre lang nicht gehabt. Haben wir da etwas verschlafen in Deutschland?
Resch: Ich würde nicht sagen, dass wir etwas verschlafen haben, sondern es ergeben sich immer Förderzyklen. Wir hatten eine kleine Lücke in den Jahren 2015-2016, wo es um die Frage ging: Wie werden die Rechner in Zukunft finanziert? Da sind sozusagen die alten Rechner aus der Finanzierung, die von 2008 bis etwa 2015 lief, ausgelaufen. Wir waren 2015 noch relativ gut mit unserem System hier in Stuttgart und dann 2016/17 - die Rechner veralten relativ schnell - gab es eine Lücke. Aber das ist eigentlich in dem Bereich nicht wirklich dramatisch.
Die Supercomputer werden immer schneller, die Künstliche Intelligenz möglich. Mehr zur Debatte im Europäischen Parlament darüber, sehen Sie im Video:
Das Europaparlament in Straßburg debattiert die Auswirkungen der künstlichen Intelligenz auf unsere Gesellschaft. Besonders problematisch sind die Bereiche, in denen Künstliche Intelligenz in Entscheidungen über Menschen einfließt.
Heute.de: Welche industriellen Anwendungen soll "Hawk" denn ausführen?
Resch: "Hawk" ist das System in Deutschland, das am meisten Industrienutzung haben wird. Wir rechnen mit fünf bis zehn Prozent der Rechenleistung, die direkt von der Industrie nachgefragt wird. Die Fragestellungen aus der Automobilindustrie wandeln sich jetzt in gewisser Weise. Elektromobilität hat andere Anforderungen, auch in der Simulation. Das heißt, "Hawk" wird unter anderem in der Batterie-Entwicklung eingesetzt werden, aber auch im neuen Thermo-Management, das man für Elektrofahrzeuge braucht.

Durch die höhere Rechenleistung und den größeren Speicher können wir dann auch komplexere Systeme simulieren, und es wird dann leichter, die Auslegung der Fahrzeuge zu simulieren. Auf der anderen Seite bewegen wir uns auch in Richtung Fahrsicherheit. Das haben wir auch mit dem Vorgänger-Modell von "Hawk" schon gemacht. Das wird ein weiterer Schwerpunkt bleiben. Hier spielen auch die Themen Datenanalyse und Künstliche Intelligenz eine Rolle.
Mehr zur Digitalisierung im Maschinenbau, sehen SIe im Video:
Heute.de: Das heißt, neben die klassische Simulation tritt dann sehr viel stärker auch Datenanalyse?
Resch: Die beiden Technologien werden fusionieren. Wir kommen eigentlich von der Datenanalyse und gehen in den Bereich "Maschinelles Lernen". Das heißt, wir analysieren die Daten, die simuliert werden.
Machine Learning bedeutet, aus vorhergehenden Simulationen zu lernen mithilfe des Benutzers, der sagt: Diese Simulation hat gut funktioniert. Die hat schlecht funktioniert.

Die künstliche Intelligenz analysiert die zurückliegenden Simulationen und gibt eine Empfehlung ab, wie denn so eine Fahrzeugkonfiguration aussieht, die im Crashtest noch ein bisschen besser ist. Oder wie könnte eine Wasser-Turbine aussehen, die dann noch mehr Effizienz hat, noch mehr Energie liefern können?
Heute.de: Daten werden denn für diese Datenanalyse benötigt? Liefert die Simulation die Daten?
Resch: Wir haben zwei Ansätze. Wenn wir simulieren, dann erhalten wir sehr große Ergebnis-Files.
Das heißt, wie haben Petabyte von Daten, die man analysieren muss. Und dann gibt es den zweiten Fall, dass tatsächlich die Wissenschaftler aus der Datenanalyse kommen und sagen: Wir haben hier große Datenmengen, wir würden es gerne analysieren, aber uns fehlt die Rechenleistung. Teilweise sind das Sensordaten, teilweise kommen die aus der Simulation.
Heute.de: Immer mehr Forschungsinstitute klagen, ihnen würden Anwendungsentwickler gerade im Höchstleistungsrechner-Bereich fehlen. Woran liegt’s?
Resch: Das ist ein allgemeiner Trend, den wir auch sehen. Gerade hier in Stuttgart ist es ohnehin problematisch.
Wir haben einen Daimler, Porsche, Bosch und eine ganze Reihe von sehr starken Mittelständlern. Dadurch, dass das Thema Simulation in der Zwischenzeit in der Industrie zu 100 Prozent angekommen ist, haben wir natürlich eine Konkurrenz zwischen dem industriellen Teil und dem wissenschaftlichen Teil.

Wir gleichen es teilweise dadurch aus, dass wir ganz gezielt versuchen, Menschen zu motivieren, nach Deutschland zu kommen, die über die notwendigen Kompetenzen verfügen. Wir versuchen, Menschen zu halten, die hierherkommen zum Studieren und dann sich überlegen: Soll ich hier bleiben oder nach Hause gehen? Wir können denen dann eine Promotion und den Einstieg in die wissenschaftliche Arbeit anbieten.

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