Kon­fe­renz der Na­ti­o­na­len Hoch­leis­tungs­re­chen­zen­tren fin­det in Pa­der­born statt: KI, Si­mu­la­ti­o­nen und schnel­le Da­ten­tech­nik

Zur Konferenz der Nationalen Hochleistungsrechenzentren (NHR) vom 14. bis 17. September kommen Forschende, Ingenieur*innen, Rechenzentrumsbetreiber*innen und Entscheidungsträger*innen aus dem gesamten Bundesgebiet in Paderborn zusammen, um den Status quo des Hochleistungsrechnens in Deutschland zu diskutieren. Die Veranstaltung stellt den Brückenschlag zwischen der Entwicklung von Hochleistungsrechen-Systemen (HPC, High Performance Computing) und deren praktischer Anwendung dar. High Performance Computing bezeichnet die Nutzung von Supercomputern und Clustern aus tausenden Prozessoren, um rechenintensive wissenschaftliche und technische Probleme zu lösen, die auf normalen Computern nicht oder nur schwer bearbeitet werden können. In Deutschland sind insgesamt neun Nationale Hochleistungsrechenzentren (NHR-Zentren), zu denen auch die Universität Paderborn zählt, dafür zuständig, diese Rechenkapazitäten der Forschung bereitzustellen. Bei der Konferenz, die in Kooperation mit dem Paderborn Center for Parallel Computing (PC2) der Universität stattfindet, geht es u. a. darum, wie künstliche Intelligenz (KI), atomare Simulationen und neue Hardware-Technologien die digitale Zukunft prägen. Anmeldungen sind bis zum 6. September möglich, einige Workshops sind für die allgemeine Öffentlichkeit zugänglich.

Neue Hardware erfordert neue Rechenmethoden

Der Wandel der Computertechnik schreitet voran. Hersteller*innen entwickeln Prozessoren, die nicht mehr mit maximaler Präzision, sondern mit reduzierter Genauigkeit arbeiten. Formate wie FP16 oder FP8 sollen den Rechendurchsatz erhöhen und gleichzeitig den Energieverbrauch senken. Dieser Ansatz stammt ursprünglich aus der KI-Forschung, betrifft nun aber auch die breite Wissenschaft. Wissenschaftler*innen stehen vor der Herausforderung, ihre Simulationscodes und numerischen Methoden an diese neue Hardware anzupassen. Ziel ist es, hybride Tools zu entwickeln und die numerische Stabilität sicherzustellen. Dazu müssen KI-Expert*innen und HPC-Praktiker*innen zusammenarbeiten. Sie untersuchen, wie sie die Lücke zwischen modernster Hardware und den genauen Anforderungen realer Anwendungen schließen können.

KI und Simulation verbinden für bessere Entscheidungen

Ein zentrales Thema der Konferenz ist die "Entscheidungsintelligenz" (Decision Intelligence). Moderne globale Systeme - von Stromnetzen über Lieferketten bis hin zu Finanzmärkten - erfordern mehr Rechenpower, als herkömmliche Computer leisten können. Die Konferenz erkundet, wie sich HPC und KI kombinieren lassen, um komplexe Probleme in Wirtschaft und Management zu lösen. Die Beiträge decken ein breites Spektrum ab: skalierbare Modellierungen, ereignisgesteuerte Simulationen und mehrstufige mathematische Optimierungen. Besonders interessant für die Praxis sind Forschungsarbeiten zu digitalen Zwillingen (virtuelle Abbilder realer Systeme) und der Einsatz von Large Language Models (LLMs) zur Szenario-Analyse. Anwendungsgebiete sind u. a. Logistik, Marktdesign, Risikomanagement und die Resilienz des öffentlichen Sektors. Dieses Themenfeld organisiert die Gesellschaft für Operations Research (GOR) e.V.

Durchbruch in der atomistischen Simulation

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf Fortschritten in der atomistischen Simulation und wie sich physikbasierte Modelle mit datengetriebenen KI-Ansätzen verbinden lassen. Von Elektronenstruktur-Berechnungen bis hin zu großskaligen Molekulardynamik-Studien entwickeln sich die Methoden hin zu automatisierten und vorhersagefähigen Workflows weiter. Neue numerische Verfahren und adaptive Algorithmen erlauben die systematische Erkundung chemischer und materialwissenschaftlicher Räume. Die "Atomistic Simulation Center" (ASC) des NHR in Berlin, Erlangen und Paderborn organisieren diesen Themenblock.

Netzwerk und Austausch im Fokus

Neben den technischen Vorträgen steht der persönliche Austausch im Mittelpunkt. Die Veranstaltung richtet sich an Mitarbeitende der NHR-Zentren, Stipendiat*innen der NHR Graduate School sowie alle, die in NHR-Arbeitsgruppen oder -Projekte eingebunden sind. Die zweigeteilte Struktur bietet verschiedene Formate: die wissenschaftliche Konferenz (14. und 15. September) mit Fokus auf fachlichen Vorträgen und Poster-Präsentationen sowie das Networking-Event (16. und 17. September) mit Fokus auf dem Austausch zwischen Nutzer*innen und Anbieter*innen der NHR-Zentren.

HPC an der Universität Paderborn

Mit Noctua 2 und Otus gibt es an der Universität Paderborn gleich zwei Superrechner, über die der Standort Mitglied im NHR-Verbund ist. Insgesamt 140.000 kompakt verbaute Prozessorkerne beschäftigen sich seit 2022 im Supercomputer "Noctua 2" mit hochkomplexen Aufgaben. "Otus" besitzt sogar die doppelte Rechenleistung. Damit werden beispielsweise Fragestellungen aus der Quantenforschung, der Materialwissenschaft oder der nachhaltigen Energietechnik bearbeitet. "Otus" erhält zudem bald eine deutliche Leistungssteigerung: Der Kaufvertrag mit der pro-com DATENSYSTEME GmbH für die Erweiterung des Lenovo-Systems wurde bereits abgeschlossen, die Inbetriebnahme ist für Ende 2026 geplant. Für den Ausbau der Rechenkapazität stehen über 12 Millionen Euro aus Landes- und Bundesmitteln zur Verfügung.

Weitere Informationen und die Möglichkeit zur Anmeldung gibt es unter: https://www.nhr-verein.de/events-trainings/nhr-conference/.