Aus der Forschung in die Sommerschule

Professoren aus Hagen und Tomsk befassen sich mit der Nutzung freier Kapazitäten von Grafikprozessoren und der Energieeffizienz von Rechnern. Und kürzlich auch Studierende beider Unis.


4.800 Kilometer: So weit sind Hagen und Tomsk entfernt. Das hielt fünf russische Studentinnen und Studenten aber nicht davon ab, zusammen mit vier FernUni-Studierenden an der „2nd German-Russian Summer School on High-Performance Computing“ an der FernUniversität teilzunehmen. Die Entfernung war nicht das einzige Hindernis, das sie in Kauf nahmen: „Das Leben hier ist für russische Studierende durch den ungünstigen Wechselkurs sehr teuer geworden“, erläutert Prof. Dr. Jörg Keller. Der Leiter des Lehrgebiets Parallelität und VLSI hat zusammen mit seinem Kollegen Prof. Dr. Sergey Aksenov von der Tomsk Polytechnic University (TPU) die zweite Deutsch-Russische Sommerschule zum Hochleistungsrechnen vom 10. bis 14. Oktober organisiert. Die älteste Technische Universität in Russland jenseits des Urals gilt als eine der fünf besten des Landes, ihre Studierenden sind überdurchschnittlich qualifiziert. Prof. Aksenov hielt sich der Sommerschule bereits als Gastprofessor in Hagen auf.

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Prof. Sergey Aksenov beim Unterricht mit den russischen und deutschen Studierenden

An den beiden ersten Tagen ging es um die Nutzung von Grafikprozessoren für industrielle Anwendungen. „Leistungsstarke Grafikprozessoren sind in der Regel unterfordert. Um ihre freien Kapazitäten für weitere Aufgaben nutzen zu können, ist eine spezielle Art und Weise der Programmierung erforderlich“, erläutert Jörg Keller, der sich damit in einem Forschungsschwerpunkt befasst. Er und Sergey Aksenov arbeiten gemeinsam daran, solche freien Kapazitäten für medizinische Bildverarbeitungen zu nutzen. Der russische Wissenschaftler hielt hierzu am Montagmorgen einen Vortrag, anschließend machten sich die Studierenden in gemischten Zweierteams an die Umsetzung. Die Laptops, die von der Fakultät für Mathematik und Informatik bereitgestellt wurden, waren mit entsprechend programmierfähigen Grafikprozessoren ausgestattet.

An den beiden letzten Tagen ging es um die Energieeffizienz von Computern. Bei aufwändigen Berechnungen ist ihr Stromverbrauch relativ groß: „Der Gesamtstromverbrauch aller Rechner liegt in einem Bereich, der energiewirtschaftlich bereits relevant ist – von den Folgen für die Umwelt durch die Abwärme größerer Rechenzentren ganz zu schweigen“, betont Keller, der sich auch mit dieser Thematik befasst. Bei einer entsprechenden „Anordnung der Anwendungen im Rechner“ lässt sich der Energieverbrauch jedoch deutlich verringern: „Das ist wie beim Autofahren, bei ständigem Bremsen und Beschleunigen kann der Benzinverbrauch höher sein als bei gleichmäßig hoher Geschwindigkeit.“ Die Studierenden lernten im Labor unter anderem, durch die Veränderung der Prozessorfrequenz Energie zu sparen. Und wie sie durch die Veränderung von Berechnungen möglichst wenig verbrauchen und trotzdem schnell zu ihrem Ergebnis kommen können: „Was dabei vorteilhafter ist, hängt vom jeweiligen Rechner ab“, so Keller.

Trotz der vielen Arbeit hatten die russischen Gäste natürlich auch Gelegenheit, Hagen, die NRW-Landeshauptstadt Düsseldorf und Köln kennenzulernen. 2017 findet die dritte Sommerschule statt.

Gerd Dapprich | 24.10.2016