1. Ich bin…

Dr. Alexander Peyser, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Simulation Lab Neuroscience am Jülich Supercomputing Centre (JSC), Forschungszentrum Jülich. Der Fokus unserer Abteilung High Performance Computing in Neuroscience liegt auf der Erforschung, Entwicklung und Analyse numerischer Modelle und Algorithmen an der Schnittstelle zwischen High Performance Computing (HPC) und Computational Neuroscience. Im Rahmen des Human Brain Project (HBP) und des Helmholtz Portfolio Themas „Supercomputing and Modelling for the Human Brain (SMHB)“ arbeitet das JSC an der Entwicklung von Hard- und Software, um die neurowissenschaftliche Forschung mit multidimensionalen Datensätzen (den sogenannten Big Data) zu ermöglichen. Im SimLab Neuroscience unterstützen wir interessierte Forschungsgruppen dabei, ihre Codes für die Analysen von multidimensionalen Daten auf den Supercomputern zu skalieren.

Zu meinen aktuellen Projekten gehören die Performanceoptimierung von NEST, einem Simulator für neuronale Netze, die Live-Visualisierung und das Betreiben von Simulatoren (hier ein früheres Beispiel), grobkörnige biophysikalische Modelle von Ionenströme und Spannungssensoren, sowie Vorwärts-Prädiktionen von EEG- und MRI-Daten aus globalen Hirnmodellen. Mein Interesse gilt insbesondere der Multiskalenmodellierung, dem Verlinken hoch und gering aufgelöster Modelle auf mathematisch validen Wegen um wissenschaftlich signifikante Aggregatdaten zu schaffen.

2. Diesen Monat möchte ich mich darauf konzentrieren…

… ein Paper über die Vorhersage makroskopischer NMR Befunde aus den Simulationen von Calmodulin Metadynamiken fertig zu stellen. Es ist eine große Herausforderung, Ergebnisse einfach und klar darzustellen, wenn man Terabytes von Daten mit zahlreichen Dimensionen hat.

3. Das ist ein aktuelles wissenschaftliches Highlight für mich

Einer unserer früheren Masterstudenten, Till Schumann, ist gerade dabei, das Problem zu lösen, sehr großskalige neuronale Simulationen mit verteilter I/O zum Laufen zu bringen. Es ist heutzutage für einige Simulatoren, sei es innerhalb oder außerhalb der Neurowissenschaften, üblich, dass das Dateisystem einfriert sobald es für HPC hochskaliert wurde, weil hunderttausende oder noch mehr Dateien gleichzeitig geöffnet sind, oder sie frieren sich beim Beschreiben einer einzigen Datei selbst ein. Das Integrieren und Analysieren der Leistung der parallelen I/O – Softwarebibliotheken, wie z. B. pHDF5 oder SIONlib, ist nicht trivial. Es ist toll zu sehen, dass das Projekt eines Studenten solch einen signifikanten Einfluss hat.

4. Ein Event, worauf ich mich in diesem Monat besonders freue

Ich freue mich ganz besonders auf einen Kurs zur GPU-basierten Kodierung, da asymmetrische Hardware eine großartige Verbesserung der Geschwindigkeit numerischer Analysen bedeuten kann. Schnelles Rechnen heißt auch, dass neue Fragen beantwortet werden können.

5. Was ich diesen Monat außer der Wissenschaft noch machen will

Harry Potter auf Deutsch zu lesen. Meine Muttersprachen sind Englisch und Spanisch – mein Deutsch zu verbessern ist ein laufendes persönliches neurowissenschaftliches Experiment!