Forschung

Ausbau der Rechenkapazität in der KI-Forschung

Innenansicht des SCC (Steinbuch Centre for Computing) mit dem "Hochleistungsrechner Karlsruhe"

Um die Forschung an Künstlicher Intelligenz in Baden-Württemberg weiter zu stärken, fördert das Land den Ausbau der Rechenkapazität an Hochschulen mit zusätzlich 3,25 Millionen Euro.

Um die Forschung an Künstlicher Intelligenz (KI) in Baden-Württemberg weiter zu stärken, fördert das Land den Ausbau der Rechenkapazität an Hochschulen mit zusätzlich 3,25 Millionen Euro. Diese Stärkung der hochschulweiten Kompetenzstruktur bwHPC wird insbesondere Nachwuchsforschenden zugutekommen, wie Wissenschaftsministerin Petra Olschowski am Dienstag, 14. Mai 2024, in Stuttgart mitteilte.

„Ob in der Medizin, in der Quantentechnologie oder an der Schnittstelle von Geisteswissenschaften und Informatik: KI-Anwendungen sind aus der Forschung und Lehre unserer Landeshochschulen nicht mehr wegzudenken. Um international wettbewerbsfähig zu bleiben, bauen wir die Rechenkapazität für die KI-Forschung aus. Dadurch investieren wir nicht nur in die KI der Zukunft, sondern auch in die Nachwuchsförderung und letztlich den Wohlstand im Land“, sagte Wissenschaftsministerin Petra Olschowski.

Forschung an der Künstlichen Intelligenz der Zukunft

An den baden-württembergischen Hochschulen entsteht die Künstliche Intelligenz der Zukunft – von KI-Anwendungen im Operationssaal über Roboter für die ökologische Landwirtschaft bis zur KI-gestützten Batterieforschung. Die Weiterentwicklung und intensive Nutzung von Künstlicher Intelligenz erfordert jedoch eine steigende Rechenkapazität.

„In dem Verfahren haben Wissenschaftsministerium und Universitäten im Dialog mit den Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern festgestellt, wo ihre größten Bedarfe liegen. Die einhellige Antwort war: ,mehr Rechenleistung.‘ Gemeinsam mit den wissenschaftlichen Rechenzentren haben wir in kürzester Zeit Wege gefunden, wie die benötigte Rechenleistung schnell beschafft werden kann“, sagte Prof. Dr-Ing. Michael Weber, Vorsitzender der Landesrektorenkonferenz und Präsident der Universität Ulm. „Mit dem Ausbau der KI-Infrastruktur kann der wissenschaftliche Nachwuchs seine Forschungsprojekte schneller und besser durchführen, was auch den Technologietransfer in die Wirtschaft beschleunigen wird – das neue Programm ist ein Gewinn für das ganze Land.“

Über die Kompetenzstruktur bwHPC (High Performance Computing) sind die Rechenzentren der baden-württembergischen Hochschulen bereits vernetzt. Forschende im ganzen Land können so auf Kapazitäten für das Hochleistungs- und datenintensive Rechnen zugreifen. Dank der Landesförderung wird nun zusätzliche Rechenleistung bereitgestellt – ausgerichtet auf die Ansprüche der anwendungsnahen KI-Forschung. Konkret sind Erweiterungen an den Clustern der Universitäten Freiburg, Heidelberg, Tübingen, Ulm und am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) vorgesehen.

Bevorzugter Zugriff für Nachwuchsforschende

Nachwuchsforschende im Bereich Künstliche Intelligenz werden bevorzugt Zugriff auf die neu geschaffene Rechenkapazität erhalten. Im engen Austausch mit den Rechenzentren wird das bwHPC-Betriebskonzept an die Forschungsanforderungen der jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler angepasst. Weiterhin macht die zusätzliche Rechenleistung die interaktive Nutzung der neuen KI-Knoten möglich. Dadurch wird auch der Transfer von der KI-Forschung in die Praxis gestärkt und beschleunigt. Anwendungsgebiete reichen von der Medizininformatik bis zur Luft- und Raumfahrttechnik.

Kompetenzstruktur bwHPC

Hochleistungsrechnen, auch Supercomputing genannt, ist die Grundlage der wachsenden Forschungs- und Anwendungsbereiche Datenanalyse und KI. Seit 2013 haben die baden-württembergischen Universitäten mit bwHPC eine landesweite Kompetenzstruktur für das Hochleistungsrechnen und das datenintensive Rechnen aufgebaut. Alle Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Studierende aus Baden-Württemberg können auf diese Rechenkapazität zugreifen. Einige Cluster beinhalten bereits Hardware-Komponenten (hauptsächlich Graphics Processing Units, GPUs) für die KI-Forschung. Die entsprechenden Rahmenkonzepte sind mehrfach positiv von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) begutachtet worden.

Kernbestandteil des bwHPC-Konzepts ist die Grundversorgung am bwUniCluster des Karlsruher Instituts für Technologie sowie die Versorgung spezieller Fachdisziplinen. Hierfür stehen den Landeshochschulen vier bwForCluster an den Universitäten Freiburg, Heidelberg, Tübingen und Ulm zur Verfügung.

Vier bwForCluster

Die vier bwForCluster sind folgendermaßen spezialisiert:

  • Universität Freiburg – bwForCluster NEMO: Neurowissenschaften, Elementarteilchenphysik, Mikrosystemtechnik, Materialwissenschaften
     
  • Universität Heidelberg – bwForCluster Helix: Strukturelle Biologie und Systembiologie, Medizinwissenschaft, Weiche Materie und Computational Humanities
     
  • Universität Tübingen – bwForCluster BinAC: Bio- und Medizininformatik, Pharmazie, Astrophysik und Geowissenschaften
     
  • Universität Ulm – bwForCluster JUSTUS: Theoretische Chemie, Quanten- und Festkörperphysik

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