Politik

GPU Cluster für Künstliche Intelligenz und Datenwissenschaften

Die TU Ilmenau hat in ihrem Universitätsrechenzentrum ein hochmodernes GPU-Cluster in Betrieb genommen. Es schließt mehrere GPUs, das heißt leistungsstarke Grafikprozessoren (Graphics Processing Units - GPU), zu einem Cluster so zusammen, so dass sich ihre Rechenleistung vervielfacht. Die parallele Speicherung und Verarbeitung riesiger Datenmengen ist die Grundlage für die aufwändigen Lernprozesse des Maschinellen Lernens, der Robotik und der Künstlichen Intelligenz (KI).

Detailausschnitt vom GPU-Cluster mit Metallteilen und leuchtenden Lämpchen Johann Lembach
Detailausschnitt vom GPU-Cluster.

Das GPU-Cluster ordnet sich ein in die Aktivitäten der TU Ilmenau zur Stärkung der Arbeiten auf den Gebieten „Künstliche Intelligenz und Datenwissenschaften“. Mit der Inbetriebnahme des GPU-Clusters   im Juni 2021 geht die Universität einen weiteren Schritt hin zum Premium-KI-Standort Ilmenau. Der Präsident der TU Ilmenau, Professor Kai-Uwe Sattler:

Die Zahl der datenintensiven Anwendungen ist im Zuge der Digitalisierung regelrecht explodiert und verlangt immer leistungsfähigere Rechentechnik. Mit einer solchen Technologie kann sich die TU Ilmenau in den Bereichen Künstliche Intelligenz und Datenwissenschaften im internationalen Vergleich messen.

Förderung durch das Land Thüringen

Die Einrichtung des GPU-Clusters wurde mit Mitteln in Höhe von 630.000 Euro durch die Thüringer Aufbaubank gefördert. Zuvor hatte sich die Universität mit ihrem Antrag „NVIDIA GPU-Cluster Maschinelles Lernen und Datenwissenschaften“ erfolgreich im 2019 ausgerufenen Wettbewerb im Rahmen der „Richtlinie des Freistaats Thüringen zur Förderung der Forschung“ durchgesetzt. Das Vorhaben war gemeinsam von den drei Fachgebieten Datenbanken und Informationssysteme (Prof. Kai-Uwe Sattler), Neuroinformatik und Kognitive Robotik (Prof. Horst-Michael Groß) und Softwaretechnik für Sicherheitskritische Systeme (Prof. Patrick Mäder) aus der Fakultät für Informatik und Automatisierung auf den Weg gebracht worden. Der damalige Juniorprofessor Prof. Mäder wurde inzwischen zum Universitätsprofessor und Leiter des Fachgebietes Fachgebiet Data-intensive Systems and Visualization an der Fakultät für Informatik und Automatisierung berufen und seine Forschungsarbeit auf diesem Gebiet damit verstetigt.

Modernste Technologie für Forschung und Lehre

In dem zwei Racks umfassenden GPU-Cluster ist Hardware des weltweit führenden Anbieters für Grafikprozessoren, NVIDIA, verbaut. In den sieben GPU-Servern stecken neben 320 CPU Cores insgesamt 36 NVIDIA A100 Tensor-Core GPUs mit einem Arbeitsspeicher von insgesamt 1,44 TB. Verbunden über ein latenzarmes Netzwerk mit einer Bandbreite von 200 GBit/s erlauben diese GPU-Server das effiziente Verarbeiten selbst größter Datenmengen. Damit bietet das neue GPU-Cluster hervorragende technologische Bedingungen für Forschungsarbeiten zu hochambitionierten aktuellen Projekten im Zukunftsfeld Künstliche Intelligenz und Datenwissenschaften.

Dazu zählt etwa das von der Carl-Zeiss-Stiftung geförderte Projekt „Engineering for Smart Manufacturing (E4SM)“, in dem innovative Methoden für die Entwicklung und den Betrieb von auf maschinellem Lernen basierenden Assistenzsystemen für die intelligente Fertigung erforscht werden. Im vom Freistaat Thüringen geförderten universitätsübergreifenden Projekt „ThurAI“ sollen, aufbauend auf den Aktivitäten des Thüringer Zentrums für Lernende Systeme und Robotik (TZLR), konkrete Pilotprojekte für die Anwendung und den Transfer von KI-Methoden in der Praxis initiiert und wissenschaftlich begleitet werden.

Die TU Ilmenau möchte die Felder Künstliche Intelligenz und Datenwissenschaften jedoch nicht nur in der Forschung weiter vorantreiben. Die neuen Disziplinen finden auch verstärkt Eingang in die Lehre der Universität. Mit dem GPU-Cluster verfügt die Universität über ideale Voraussetzungen, um den Anforderungen an die Ausbildung künftiger Generationen von KI- Experten gerecht zu werden. 

Mit der Fertigstellung des Standortes Ilmenau des „IT-Zentrum der Thüringer Hochschulen“ (HS-ITZ)“auf dem Campus der TU Ilmenau wird das GPU-Cluster von seinem derzeitigen Standort im Serverraum des Universitätsrechenzentrums zusammen mit weiterer hochmoderner Storage- und Computeserverhardware in den Neubau umziehen.