EPFL - Ecole Polytechnique Fédérale

EPFL: Hewlett-Packard entscheidet sich für das Genferseegebiet als Standort des Kompetenzzentrums für Bioinformatik und Biosimulation

    Lausanne (ots) -

    Biologische Moleküle besitzen eine ansehnliche Grösse. Wie kann man nun die Komplexität ihres Verhaltens und die Art und Weise verstehen, in der sie sich zusammensetzen und reagieren? Zur besseren Beantwortung dieser Fragen hat sich die Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) mit dem weltweiten Leader auf dem Gebiet der Hochleistungsrechner und dem Schweizerischen Institut für Bioinformatik zusammengetan.

    Kann einer Serie mathematischer Gleichungen dazu dienen, ein Modell der DNS-Glieder herzustellen und uns beim besseren Verständnis ihres Verhaltens behilflich sein? Bei der Annahme derartiger Herausforderungen können sich die Wissenschaftler der EPFL ab den nächsten Tagen auf Janus stützen. Seine Rechengeschwindigkeit ist beeindruckend. Janus ist in der Lage, 200 Milliarden Rechenoperationen pro Sekunde durchzuführen. Seine Ankunft beim Informatikdienst der EPFL fand grosse Beachtung. Die durch die hundert Prozessoren der Maschine erzeugte rechnerische Leistungsfähigkeit entspricht denn auch der Kapazität, welche die Wissenschaftler der Hochschule zur Erstellung eines Modells bestimmter grundlegender Phänomene benötigen, die unser Leben bestimmen. Sie verfolgen eine zweifache Zielsetzung: einerseits besteht sie in der Entwicklung neuer mathematischer, chemischer und physikalischer Modelle zur Beschreibung der Wechselwirkungen zwischen den Molekülen, andrerseits zielt sie auf die Entwicklung von Simulationstechniken ab, die dazu dienen sollen, das sich in der Realität abspielende Geschehen genauer vorherzusagen oder sogar zu kontrollieren.

    Abgesehen von der technischen Leistungsfähigkeit der Maschine zeichnet sich diese Initiative vor allem durch die Tauglichkeit des wissenschaftlichen Programms zur Einbindung sämtlicher Kompetenzen von der grundlegenden Mathematik bis zur Biologie und zur Pharmakogenomik aus. An der EPFL ist Prof. John Maddocks beispielsweise ein Pionier der Simulation der DNS-Struktur, während Prof. Ursula Roetlisberger auf dem Gebiet neuer Techniken zur Simulation und zum Verständnis des Bildungsmechanismus sehr grosser chemischer und biochemischer Moleküle arbeitet. Diese Ansätze ergänzen die am Schweizerischen Institut für Bioinformatik (SIB) durchgeführten Arbeiten; dieses Institut hat sich einen weltweiten Ruf in der Analyse und Organisation der biologischen Information und der Proteomik erworben. Zur Unterstützung der Zusammenarbeit zwischen den Biosimulations-Forschern und den Bioinformatikern stellt die EPFL den Forschungskräften des SIB im Vorfeld der Umsetzung weiterer bereits zwischen SIB, EPFL und der Universitäten Lausanne und Genf geplanten Vorhaben einen Teil der Rechnerleistung ihrer neuen Maschine zur Verfügung.

    "Wir haben uns zur Investition in dieses wissenschaftliche Programm entschlossen, weil es eine einzigartige Möglichkeit für einen Schulterschluss von Biologie, Mathematik und Engineering umfasst," erklärt Lionel Binns, Direktor für Lebenswissenschaften bei Hewlett-Packard. Der weltweite Leader auf dem Gebiet der Hochleistungsinformatik hat also die Entscheidung getroffen, sich nicht nur finanziell an diesem Programm zu beteiligen, sondern auch Kompetenzen zu investieren, da er auch Forschungsingenieure an die EPFL abordnet. "Diese Partnerschaft ist ein Beispiel der Art der Zusammenarbeit, welche die EPFL mit der Industrie aufzubauen wünscht, weil damit das grundlegende akademische Interesse mit dem konkreten Technologietransfer zusammen wirken kann", erläutert Stefan Catsicas, Vizepräsident für Forschung an der EPFL.

    Janus besteht aus 25 Knoten - d.h. aus 25 Modulen mit 4 Alphaprozessoren der neuesten Generation, die durch ein ultraschneller Quadrics-Netz untereinander verbunden sind - und zeichnet sich nicht nur durch seine Rechengeschwindigkeit, sondern auch durch seine Vielseitigkeit aus. Er wird also nicht nur für die Lebenswissenschaften Verwendung finden, sondern steht sämtlichen Wissenschaftlern und Ingenieuren der EPFL zur Verfügung. "Mathematik und numerische Simulation gehören zu unseren prioritären Gebieten. Genau wie die Plasmaphysik, die Flüssigkeitsmechanik oder die Feststoffphysik stimuliert die Biologie die Entstehung unbekannter Technologien, die dann auf andere Wissenschaftsbereich übertragen werden können", bekräftigt Stefan Catsicas. Der Strategie des Anreizes für die Forschung jenseits der Disziplinen wird an der EPFL grosses Gewicht beigemessen.

    Informations complémentaires:

Hewlett-Packard : Dominique Gillot, Life Science Manager Europe : +41 79 217 12 37 EPFL : Marie-Christine Sawley, adjointe scientifique : + 41 79 379 21 72

ANHÄNGE

1. Beschrieb der Maschine

    Das Janus-System baut auf der SC-Architektur (Scalable Computing) von HP auf, das die Konstruktion qualifizierter "Supercomputer"-Systeme ermöglicht, wie im Supercomputing-Zentrum von Pittsburgh (PSC) in der Vereinigten Staaten (2800 Prozessoren) oder bei der CEA in Frankreich (2500 Prozessoren) installiert sind.

    Diese SC-Architektur gestattet den Anschluss der Standard-Hochleistungsrechnerknoten mit einem von der Firma Quadrics entwickelten ultraschnellen Verbindungssystem, das äusserst niedrige Latenzzeiten bietet. Das Janus-System umfasst heute 25 ES45, die aus 4 Alpha-Prozessoren bestehen, eine Geschwindigkeit von 1.25 GHz aufweisen und das Betriebssystem TRU64 UNIX von Hewlett Packard sowie die Systemmanagementsoftware LSF der Firma Platform antreiben.

Anbetracht des Entwicklungskonzepts der SC-Plattform kann dieses System in Abhängigkeit der Bedürfnisse ohne Änderung der Grundarchitektur erweitert werden, indem einfach neue Rechnerknoten hinzugefügt werden, wobei das "Sierra "-System die Verwaltung der neuen Rechnerknoten übernimmt

Diese auf dem Alpha-Prozessor von Hewlett-Packard basierende Architektur eignet sich besonders gut für die umfangreichen Berechnungen von Anwendungen der Molekül- und Proteinsimulation, welche die EPFL durchzuführen gedenkt

2. HP

    HP ist weltweit führend auf dem Gebiet der Hochleistungsrechner gemäss IDC und insbesondere auf dem Gebiet der Lebenswissenschaften. Nach ihrer Fusion mit Compaq bietet HP nun ein sehr breites Spektrum an Lösungen für die Forschung an. Zusätzliche Informationen finden sich unter www.hp.com.

3. EPFL

    Die Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) ist zusammen mit der ETH Zürich eine der zwei grössten technischen Universitäten der Schweiz. Sie wird von der Bundesregierung getragen. Während der letzten Jahrezehnte zeichnete sie sich durch ihr starkes Wachstum aus; seit 1990 nahm die Zahl der Studenten um 57% zu. Ihr Sitz ist ein einziger und einzigartiger Standort am Ufer des Genfersees, der rund 9000 Personen Platz bietet. Sie ist bekannt für ihr weltbürgerliches Wesen, sind doch Staatsangehörige aus über 100 Ländern dort tätig. Ein weiteres Merkmal der EPFL ist eine besondere Dynamik zur Förderung der transdisziplinären Arbeit zwischen den Grundwissenschaften, dem Ingenieurwesen, der Informatik, den Kommunikationssystemen und den Lebenswissenschaften. Im Januar 2002 unterzog sie sich dabei einer tiefgreifenden Veränderung und schaffte sämtliche ehemaligen Abteilungen zugunsten einer neuen, offneren und dezentralisierten Struktur ab, welche die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern und Ingenieuren aus verschiedenen Fachbereichen fördern soll.

    Schliesslich ist die EPFL auch für ihre Kreativität und ihre Abenteuerlust bekannt. Gegenwärtig ist sie die wissenschaftliche Beraterin von Alinghi, dem Schweizer Challenger im America's Cup, für den sie namentlich komplexe aero- und hydrodynamische Simulationen durchgeführt hat.

4. Schweizerisches Institut für Bioinformatik (SIB)

    Die Aufgabe des Institut Suisse de Bioinformatique (SIB) besteht in der Zusammenführung schweizerischer Kompetenzen auf dem Gebiet der Bioinformatik und in der Erbringung qualitätsmässig hochstehender Dienstleistungen für die nationale und internationale wissenschaftliche Gemeinschaft. Seine Mitglieder umfassen Forschungsgruppen in Genf, Lausanne und Basel, und es sind Diskussionen mit Forschungsgruppen anderer schweizerischer Institutionen im Gange. Seine Kompetenzen werden zu Recht geschätzt, und Forscher auf dem Gebiet der Zell- und Molekularbiologie bekunden eine grosse Nachfrage nach seinen Dienstleistungen, und zwar sowohl auf nationaler als auch auf internationaler Ebene. Die Forschungsgruppen des SIB befassen sich mit verschiedenen Aspekten der Bioinformatik, nämlich mit · Erstellung und Unterhalt von Datenbanken mit biologischen Informationen (Gensequenzen oder Proteine), · Analyse und Auslegung von Gensequenzen und Proteinen, · der Entwicklung von Werkzeugen für die Proteomik, · der Bestimmung funktioneller und struktureller Bereiche in den Proteinen, · der Voraussage und Veranschaulichung der dreidimensionalen Struktur der Proteine und deren Abkapselungsmethode, · die Bestimmung der Gruppierung von Genen und Proteinen in strukturelle und funktionelle Familien. 1993 schuf das SIB die erste Website für die Lebenswissenschaften, ExPASy, die seither von mehr als 200 Millionen Forschern aus der ganzen Welt besucht worden ist. Sämtliche Aspekte der Forschung auf dem Gebiet der Bioinformatik erfordern andrerseits die intensive Nutzung rechnerischer Mittel von hoher Leistungsfähigkeit, und so ist das SIB Koordinationsstelle eines ehrgeizigen interinstitutionellen Projekts für die Schaffung einer Informatikplattform (Vital-IT) von sehr hoher Leistungsfähigkeit, die zusammen mit den Vorzugspartnern EPFL (wobei Janus und das Übereinkommen mit HP ein erster Schritt zu dieser Realisierung darstellen) und den Universitäten Genf, Lausanne und Basel im Genferseegebiet angesiedelt wird.



Weitere Meldungen: EPFL - Ecole Polytechnique Fédérale

Das könnte Sie auch interessieren: