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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 
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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.

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