Mit neuartigen Computerhirnen gegen das Vergessen

Mit neuartigen Computerhirnen gegen das Vergessen

Die Architektur aller heutigen Computer ist bereits über 60 Jahre alt. Dadurch sind sie schon jetzt in einigen Bereichen nicht mehr in der Lage, das exponentielle Datenwachstum zu bedienen. Probleme bereitet das zum Beispiel in der medizinischen Forschung. Davon ist auch das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) betroffen, das unter anderem die Parkinson- und Alzheimer-Krankheit untersucht. So fallen bei der Bildgebung und Analyse von Erbinformationen ungeheure Mengen an Rohdaten an.

Die Begrenzungen der heutigen Computer-Architektur zu überwinden, ist das Ziel des Forschungsprogramms „The Machine“ von Hewlett Packard Enterprise (HPE) – eines der größten Forschungsvorhaben in der Geschichte des IT-Pioniers. Als Resultat dieser Forschung hat HPE kürzlich den ersten Prototyp einer radikal neuen Computer-Architektur in Betrieb genommen. Ihr Kern ist nicht mehr der Prozessor – sondern ein neuartiger, sehr großer Speicher.

HPE nennt seine neue Architektur „Memory-Driven Computing“. Damit lässt sich die Rechenleistung viele tausend Mal steigern. HPE will diese Architektur allgegenwärtig machen: Sie soll in Miniaturgröße in Sensoren oder Autos ebenso laufen wie als Supercomputer, groß wie ein Schiffscontainer. Damit eröffnen sich bisher nicht dagewesene Möglichkeiten in einer Reihe von Einsatzfeldern.

Nun hat HPE einen Kooperationsvertrag mit dem DZNE geschlossen. Das DZNE will als europäischer Partner die neuartige Rechner-Architektur in der naturwissenschaftlich-medizinischen Forschung einsetzen. Dabei werden sowohl Rechner in Palo Alto genutzt, als auch Entwicklungssysteme beim DZNE eingesetzt. Am Ende wollen die Partner den Forschungsprozess beschleunigen und dessen Präzision durch die Analyse größerer Datenmengen erhöhen.

Völlig neue Erkenntnisse für die Demenz-Forschung

Das DZNE produziert in vielen Bereichen bereits sehr große Datenmengen – etwa bei der Aufnahme von Bildern des Gehirns mit Hilfe der Magnetresonanztomographie (MRT). Weitere Beispiele sind die automatisierte Mikroskopie lebender Zellen oder die Erstellung von Gen-Daten. In all diesen Bereichen fallen heutzutage bereits viele Terabyte an Daten an mit weiter stark steigender Tendenz.

Während es inzwischen experimentell machbar ist, Nanotechnologie in der Untersuchung einzelner Gen-Bausteine anzuwenden, sind die Herausforderungen an die Rechnerinfrastruktur zur Verarbeitung der anfallenden Daten enorm. Es ist erforderlich, Algorithmen, Software- und Hardware-Infrastrukturen zu entwickeln, die mit solch speicher- und rechenintensiven Anforderungen umgehen können. Deshalb soll erforscht werden, wie die Architektur von „The Machine“ genutzt werden kann, um Ergebnisse schneller und umfassender zu berechnen. Forscher am DZNE und bei HPE wollen in diesem Gebiet gemeinsam in den nächsten Wochen die ersten Pilotentwicklungen beginnen. Von diesen Möglichkeiten versprechen sich die Wissenschaftler völlig neue Erkenntnisse bei der Erforschung der Ursachen von Alzheimer und anderen Demenzerkrankungen.

Weitere Informationen
https://www.dzne.de/ueber-uns/presse/meldungen/2017/pressemitteilung-nr-5.html

idw 2017/03

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