Ausgewählte Projekte und Kooperationen

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  • Aachener Exzellenzcluster „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“

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    Im Aachener Exzellenzcluster „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“ arbeitet ein Zusammenschluss von 18 Instituten der RWTH Aachen an der Entwicklung neuer Techniken und Konzepte zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der Produktionstechnik in Deutschland.

    Die VR Group der RWTH Aachen ist in diesem interdisziplinären Projekt verantwortlich für die Reduzierung der Belegung realer Fertigungskapazitäten bei der Prozessoptimierung durch Einsatz virtueller Produktionssysteme, die Erfassung schwierig ermittelbarer Prozessdaten mithilfe von Simulationsansätzen, die realistische virtuelle Abbildung von Werkzeugmaschinen und Kopplung hochspezialisierter Simulationssysteme zur Erfassung interphysikalischer Effekte. mehr

  • AICES (Aachen Institute for Advanced Study in Computational Engineering Science)

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    Die Graduiertenschule AICES bietet ein neues Promotions-Programm im Rahmen der Exzellenzinitiative der Bundesrepublik Deutschland und der Länder an. Die RWTH Aachen, eine der führenden technischen Hochschulen in Europa, hat Ausbildungsstrukturen geschaffen, die es ermöglichen, zukünftige Forschungsherausforderungen im Bereich Computational Engineering Science (CES) zu begegnen. AICES wird von 15 Instituten aus 4 Fachgruppen der RWTH Aachen getragen. Darüber hinaus sind das Forschungszentrum Jülich und das Max Planck Institut für Eisenforschung in Düsseldorf beteiligt. Etwa 100 Promotionsstudenten und -studentinnen aus den Partnerinstituten werden an einem von Grund auf neu strukturierten Forschungs- und Lehrprogramm teilnehmen. Die VR-Gruppe  der RWTH Aachen entwickelt innovative Methoden der interaktiven Visualisierung zur intuitiven Analyse der im Rahmen der AICES-Projekte durchgeführten Simulationen. mehr

  • Center for Innovative Learning Technologies (CiL)

    CiL Logo 2016

    Das CiL ist eines der E-Learning-Dienstleistungszentren der RWTH Aachen und fester Bestandteil der E-Learning-Strategie der Hochschule. Es berät und betreut Beteiligte in allen Fragen rund um den Einsatz von E-Learning in Organisation, Verwaltung, Studium und Lehre. Mit Schulungs- und Beratungsangeboten unterstützt das CiL Insbesondere die Lehrenden bei der Entwicklung und Durchführung moderner, studierendenfokussierter und didaktisch hochwertiger Blended Learning-Veranstaltungen, die klassische Präsenzlehre mit Konzepten mediengestützter Lehre verbinden. Ziel ist die Förderung des aktiven, selbstbestimmten Lernens der Studierenden.

    Zentrales Element der CiL-Services ist die hochschulweit genutzte Lehr- und Lernplattform L²P. Ihre Online-Lernräume bieten den Lehrenden die nötige Blended Learning-Infrastruktur. Die Plattform wird in Kooperation mit dem IT Center der Hochschule (weiter-)entwickelt, betrieben und in die zentralen IT-Prozesse der universitären Lehre integriert. mehr

  • Effektive Laufzeitunterstützung für zukünftige Programmierstandards

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    Durch die steigende Anzahl an Rechenkernen pro Prozessor und durch den Trend zur Nutzung von Beschleunigern innerhalb einzelner Rechenknoten reicht ein rein auf Nachrichtenaustausch basierendes Paradigma, wie etwas MPI, für viele Anwendungen nicht mehr aus um optimale Performance zu erreichen. Daher werden immer häufiger hybride Anwendungen entwickelt, welche MPI+OpenMP oder MPI+OpenACC oder MPI+OpenMP+OpenACC einsetzen. Hierdurch steigt die Komplexität der Codeentwicklung und es wird noch schwerer die Korrektheit solcher Programme zu erreichen. Das ELP Projekt hat das Ziel, eine bessere Unterstützung in Korrektheits-Analyse-Werkzeugen für solche Programme zu erreichen. Dazu wird eine Open-Source OpenMP Laufzeitumgebung erweitert, welche Daten an Debugger oder Analysetools wie MUST liefern kann um automatisch gewisse Fehlerklassen überprüfen zu können. Weiterhin sollen diese Daten auch für die Analyse der Performanceeigenschaften der Anwendung verwendet werden, etwa in dem Werkzeug Vampir.

    Partner des vom BMBF geförderten Projektes sind die TU Dresden, die science+computing ag, sowie die RWTH Aachen. Außerdem nehmen noch die Allinea GmbH sowie die Intel GmbH als assoziierte Partner an dem Projekt teil.

  • Gauß-Allianz

    Logo Gauß-Allianz

    Im Nachgang an die Gründung des Gauss-Centre for Supercomputing fanden sich am 03. Dezember 2008 vierzehn Einrichtungen – Landesrechenzentren für HPC, fachgebundene HPC-Zentren sowie das Gauss Centre for Supercomputing mit den drei Standorten Jülich, München und Stuttgart  – zusammen und gründeten mit der Gauß-Allianz einen weltweit einzigartigen Rechnerverbund. Das Ziel dieses Verbundes ist es, gemeinsam Voraussetzungen zur nachhaltigen und effizienten Nutzung von Supercomputing-Ressourcen der obersten Leistungsklassen zu schaffen und dabei Aktivitäten zu koordinieren und weiter zu verstärken. Somit geben die Einrichtungen ihrer langjährigen engen Zusammenarbeit unter dem Namen „Gauß-Allianz“ eine eigene organisatorische Basis. mehr

  • Human Brain Project - Interactive Visualization, Analysis, and Control

    Im Rahmen des Human Brain Project (HBP), das im Oktober 2013 startete, leitet die Virtual Reality Group ein Arbeitspaket mit dem Titel „Interactive Visualization, Analysis, and Control“. Das Arbeitspaket gehört zum HBP-Teilprojekt „Interactive Supercomputing“, das unter der Leitung des Jülich Supercomputing Centre steht und Partner von der École Polytechnique Fédérale de Lausanne, vom Swiss Supercomputing Centre, von der Universidad Politécnica de Madrid und von der Universidad Rey Juan Carlos de Madrid umfasst. Des Weiteren wird die KAUST University in Saudi-Arabien als Associate Partner in diesem Arbeitspaket mitarbeiten. mehr

  • Hybride Parallelität für den Jülicher DFT Code FLEUR

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    Das Programmpaket "fleur", welches aktiv am Forschungszentrum Jülich (FZJ) entwickelt wird und bereits eine große internationale Nutzerbasis hat, ermöglicht die Modellierung von Quantenmaterialien mit Hilfe von Ab-initio-Berechnungen auf der Grundlage der Dichtefunktionaltheorie (DFT).
    Die Hauptschwierigkeit der Anwendbarkeit von FLEUR ist derzeit das unzureichende Skalierungsverhalten für große Strukturen, das die Simulationen großer Einheitszellen verhindert. Solche Einheitszellen kommen häufig in ungeordneten oder Mehrkomponentensystemen vor oder in Situationen, bei denen strukturelle oder chemische Defekte von großer Bedeutung sind. Insbesondere führt die zunehmende Nachfrage nach Simulationen komplexer Heterostrukturen, Defekte oder Diffusionsprozesse zu einer weiteren Erhöhung der Systemgrößen und erforderlichen Rechenleistung.
    Seit 2014 fördert die Jülich Aachen Research Alliance (JARA) die Zusammenarbeit mit dem FZJ zur Implementierung einer effizienten OpenMP-Parallelisierung, wobei die aktuelle MPI-Version des Codes der Architektur moderner und zukünftiger Hochleistungsrechner angepasst wird. Die endgültige Version des Programms soll nicht nur die Verwendung von mehreren hundert Rechenknoten, sondern auch eine hohe Performance auf den einzelnen Knoten ermöglichen. Weitere Informationen zu "fleur" finden Sie bitte hier >>>

     

  • Hyperslice Visualization of Metamodels for Manufacturing Processes

    in der zweiten Phase des Exzellenzclusters „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“ wird die „Virtual Production Intelligence“ (VPI) -Plattform entwickelt. Dabei handelt es sich um ein ganzheitliches, integratives Konzept für die Unterstützung von kollaborativer Planung, Überwachung und Kontrolle von Kernprozessen innerhalb der Produktion und Produktentwicklung in verschiedenen Anwendungsfeldern. Im Rahmen der VPI wird eine Anwendung für die explorative Visualisierung von multidimensionalen Metamodelldaten entwickelt, die auf dem Konzept von Hyperslices basiert, welche mit einer 3D-Volumendarstellung verknüpft sind. Die Anwendung ist auf verschiedene Szenarien von multidimensionaler Datenanalyse anwendbar, allerdings ist der konkrete Anwendungsfall im derzeitigen Projekt das Finden optimaler Konfigurationsparameter für Laserschneidmaschinen im Kontext der Fabrikplanung. mehr

  • Interaktive Physikalisch-basierte Sound-Synthese

    Während visuelles Feedback bei virtuellen Umgebungen meistens im Mittelpunkt steht, ist auch Sound ein wichtiger Aspekt. Akustisches Feedback ist in der Lage, die Glaubhaftigkeit von virtuellen Umgebungen zu verbessern. Allerdings ist der weit verbreitete Ansatz, vorher aufgenommene Sound-Samples zu nutzen, für interaktive Umgebungen meist nicht praktikabel, weil zu viele Samples im Vorhinein aufgenommen oder erstellt werden müssten. Gerade bei der Simulation physikalischer Objekte entstehen sehr viele Sounds durch Kollisionen zwischen Objekten. Die Sounds solcher Kollisionen beruhen auf verschiedenen Faktoren: das Material und die Form der Objekte, ebenso wie die Stärke und die räumliche und zeitliche Verteilung der Kollisionskräfte. Vor allem die letzteren Punkte sind schwer mit Sound-Samples wiederzugeben. mehr

  • Jülich-Aachen Research Alliance

    Logo JARA-HPC

    Das Ziel der Jülich-Aachen Research Alliance (JARA) ist es, ein Modell einer international hoch angesehenen Partnerschaft zwischen außeruniversitärer und universitärer Forschung zwischen dem Forschungszentrum Jülich und der RWTH Aachen zu schaffen. mehr

    Das IT Center der RWTH Aachen unterstützt die Wissenschaftskooperation in der Sektion JARA-HPC. In dieser Sektion soll vor allem die Bereitstellung einer gemeinsamen Infrastruktur für Lehre und Forschung im Bereich Hochleistungsrechnen und wissenschaftlicher Visualisierung realisiert werden. mehr

  • OpenMP - Schwerpunkt Shared-Memory-Parallelisierung

    Logo OpenMP

    Seit 1998 beschäftigt sich das HPC Team des IT Centers der RWTH Aachen mit dem Thema Shared-Memory-Parallelisierung mit OpenMP. Auf den derzeit größten Shared-Memory-Rechnern des RZ mit 1024 Prozessorkernen wird OpenMP produktiv seit dem eingesetzt. OpenMP unterstützt mittlerweile auch Heterogene Rechner sowie Vektorisierung. mehr (auf Englisch)

  • Performance, Optimization and Productivity - POP

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    Die Nutzung von Performance-Analyse-Werkzeugen und das Optimieren von Anwendungen auf aktuelle HPC Architekturen erfordert in den allermeisten Fällen detailliertes Expertenwissen im Bereich des High Performance Computing. Durch aktuelle Trends zu Beschleunigern, steigenden Anzahlen von Kernen und tieferen Speicherhierarchien, ist eine Verbesserung dieser Situation nicht abzusehen. Ziel des Projektes POP (Performance, Optimization and Productivity) ist es Services im Bereich der Performanceanalyse und -optimierung für Anwender aus Industrie und Forschung bereitzustellen um Codeentwicklern Zugang zu dem benötigten Expertenwissen zu ermöglichen und hierdurch Performanceoptimierung in der Softwareentwicklung im HPC zu etablieren. Hierzu haben sich HPC Experten vom Barcelona Supercomputer Center (BSC), dem High Performance Computing Center Stuttgart (HLRS), dem Jülich Supercomputing Centre (JSC), der Numerical Algebra Group (NAG), TERATEC und dem IT Center der RWTH Aachen zusammengeschlossen.

    POP  ist eines der acht Center of Excellence Projekte im HPC Bereich, welche von der Europäischen Kommission in Horizon 2020 gefördert werden.

    Weitere Informationen zu POP allgemein und wie Sie die Services in Anspruch nehmen können im speziellen sind hier zu finden.

  • Regional Anästhesie Simulator und Assistent

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    Das Ziel dieses europäischen Gemeinschaftsprojekts ist es Experten aus diversen Disziplinen zu vereinen um innovative Werkzeuge zu entwickeln, welche die Durchführung von Regional Anästhesien sicherer für Patienten macht und gleichzeitig die Kosten für Gesellschaft zu reduziert. Zu diesem Zweck wird ein Simulator basierend auf Methoden der Virtuellen Realität entwickelt, der es Medizinern ermöglicht die Prozedur an virtuellen Patienten zu erlernen und zu trainieren. Weiterhin soll ein zusätzlich entwickeltes Assistenzsystem die Mediziner mittels patientenspezifische Informationen während der Durchführung der Prozedur unterstützen. Das Projekt hat am 15. November 2013 gestartet, läuft über drei Jahre, und umfasst Wissenschaftler und Praktiker aus 10 Ländern in einem Konsortium mit 14 akademischen, klinischen und industriellen Partnern. mehr (in englisch)

  • Ressourcenverbund NRW

    Logo RV-NRW

    In einem gemeinsamen Projekt vieler Rechenzentren der Universitäten NRWs, dem Ressourcenverbund NRW (RV-NRW), wurden und werden die technischen Möglichkeiten erarbeitet und implementiert, Rechnerressourcen gegenseitig transparent zugreifbar zu machen. Ziel ist es, dem Benutzer im HPC-Bereich den Zugriff auf eine größere Rechnervielfalt zu ermöglichen, sowie den Umgang mit Software (Lizenzen, zur Pflege notwendige Manpower) effizienter zu gestalten. mehr

    The RWTH Aachen stellt Dienste und Ressourcen im Rahmen des RV-NRW bereit.

  • Skalierbare Werkzeuge zur Energieanalyse und -optimierung im Höchstleistungsrechnen - Score-E

    BMBF gefördert Logo

    Die Energiekosten für den Betrieb eines Hochleistungsrechners sind bei modernen Clustern in etwa so hoch wie die Anschaffungskosten. Dies ist der Grund aus dem die Analyse und Optimierung des Energieverbrauchs einzelner Anwendungen zu einem bedeutenden Faktor für den Betrieb eines Hochleistungsrechners geworden sind. Das Score-E Projekt zielt darauf ab bessere Unterstützung zur Analyse und auch Möglichkeiten zur Optimierung des Energieverbrauchs in der Messinfrastruktur Score-P und den Werkzeugen Vampir, Scalasca und Periscope zu schaffen. Außerdem soll die Visualisierung dieser und andere Messdaten verbessert werden, indem die Möglichkeit geschaffen wird Daten nicht nur auf Ebene von Prozessen und Threads, wie in herkömmlichen Analysewerkzeugen üblich, sondern auch auf Ebene von Nutzergeometrien zu ermöglichen. Dies erlaubt es dem Anwender Daten in Bezug zu seiner Anwendung zu sehen wodurch die Optimierung erleichtert werden kann. mehr (auf Englisch)

  • SPEC - Standard Performance Evaluation Corporation

    Seit 2013 ist das IT Center der RWTH Aachen Mitglied von SPEC und engagiert sich in der High Performance Group (HPG). SPEC’s HPG ist ein Forum für Diskussion und Entwicklung von Benchmarks und Methodiken für Hochleistungsrechner. Gleichzeitig veröffentlicht die Gruppe produktionsreife Benchmark-Suiten wie SPEC MPI2007, SPEC OMP2012 und SPEC ACCEL, die alle möglichen Parallelitätslevel evaluieren können. Diese Benchmark-Suiten werden im akademischen Bereich oder der Industrie für Forschung an HPC Systemen, sowie für die Beschaffung, das Testen und das Tuning von HPC Systemen eingesetzt. mehr

  • UNiform Integrated Tool Environment - UNITE

    Hochleistungscluster bieten oft mehrere MPI-Bibliotheken und Compiler-Suites für Parallelprogrammierung an. Dies bedeutet, dass Anwendungen für parallele Programmierung, die meist von einer bestimmten MPI-Bibliothek und manchmal von einem bestimmten Compiler abhängen, mehrfach installiert werden müssen, jeweils einmal für jede Kombination von MPI-Bibliothek und Compiler, die unterstützt werden soll. Darüber hinaus werden im Laufe der Zeit neuere Versionen der Anwendungen veröffentlicht und installiert. Eine Möglichkeit um viele verschiedene Versionen von Software-Paketen zu verwalten bietet die „module“-Software, die von vielen Rechenzentren auf der ganzen Welt genutzt wird. Jedes Rechenzentrum bietet jedoch eine verschiedene Zusammenstellung von Anwendungen an, hat andere Richtlinien wie und wo verschiedene Software-Pakete installiert werden und wie verschiedene Versionen benannt werden. UNITE versucht diese Situation für Debugging- und Performance-Anwendungen zu verbessern. mehr (auf Englisch)

  • Virtual Institute - High Productivity Supercomputing

    Vi-HPS Logo

    Finanziert durch die Helmholtz Gesellschaft zielt das Virtual Institute - High Productivity Supercomputing (VI-HPS) auf die qualitative Verbesserung und die Beschleunigung des Entwicklungsprozesses von komplexen Simulationsprogrammen in Technik und Wissenschaften, die auf die innovativsten Parallelrechnersysteme zugeschnitten sind. Das IT Center der RWTH Aachen ist auf die Verbesserung der Nutzbarkeit der State-of-the-Art Programmierhilfsmittel für das Hochleistungsrechnen fokussiert, die von den Partnerinstitutionen entwickelt werden. mehr (auf Englisch)

  • Virtual Reality-based Medical Training Simulator for Bilateral Sagittal Split Osteotomy

    Ziel dieses Projekt ist ein spezialisiertes Trainingssystem zu entwickeln, welches das Trainieren eines kieferchirurgischen Eingriffs basierend auf Methoden der virtuellen Realität ermöglicht. Der medizinische Eingriff im Fokus des Projekts, die sogenannte Bilaterale Sagittale Split Osteotomie (BSSO), erlaubt eine Verschiebung des unteren Kiefers in allen drei räumlichen Dimensionen und wird zum Beispiel zur Korrektur eines Unter- oder Überbisses durchgeführt. Der Eingriff erfolgt in einem intraoralen Ansatz und beinhaltet die Erzeugung eines Osteotomie Spalts im Unterkiefer unter Einsatz einer Säge oder eines Bohrers, gefolgt von einer kontrollierten Spaltung des Knochens durch eine Rückwärtsdrehung von einem oder zwei in den Spalt eingefügten Meißeln. mehr

  • VisNEST – Visualization of Neural Brain Activity

    Die generelle Idee der Hirnsimulation ist das Gehirn unter Benutzung von großangelegten Simulationen zu rekonstruieren. Die Beziehungen zwischen Struktur und Dynamik auf verschiedenen Skalenebenen, von mikroskopischen Größen zu Netzen auf Hirngröße, zu verstehen, stellt eine erhebliche Herausforderung in den Neurowissenschaften dar und bringt eine große Menge an Daten hervor. Diese Daten müssen zeitnahe analysiert werden, um das simulierte Model zu verstehen und Einblicke in die Funktionsweise der  unterschiedlichen Skalenebenen zu gewinnen. mehr

  • Zentrale Hochschulverwaltung der RWTH Aachen

    RWTH Logo

    Die zentrale Hochschulverwaltung (ZHV) ist in der Hochschule zuständig für die Bereiche Planung, Verwaltung und Rechtsangelegenheiten. Dabei versteht sich die ZHV als Dienstleisterin für die Studierenden, Fachbereiche und Hochschuleinrichtungen sowie nach außen hin für Wirtschaft, Industrie, Kommunen, Vereine sowie Schülerinnen und Schüler. Entsprechend vielfältig sind die Dienstleistungen, die sie anbietet.
    Das IT Center kooperiert mit der ZHV unter anderem in den Bereichen Lehre, Raumplanung, Beschaffung und Qualitätssicherung, aber auch bei generell bei gemeinsamen IT-Projekten. Besonders zu nennen ist hier der Bereich Campusmanagement und das PuL-Projekt.