© Jacqueline McBride

Rechenleistung
10/14/2013

"Mendel": Neuer Supercomputer für Biologen in Wien

Pflanzenforschungsinstitut GMI startet Hochleistungscomputer „Mendel“, der mit den enormen Datenmengen der modernen Biologie umgehen soll.

Nicht nur Geheimdienste sammeln heutzutage große Datenmengen, sondern auch Biologen. Damit sie mit diesen etwas anfangen können, brauchen sie Computer mit Unmengen an Speicherplatz, schnellen Leitungen und fitten Prozessorkernen. Solch einen „Supercomputer“ hat sich nun das Gregor Mendel Institut (GMI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) geleistet und nach dem Genetiker und erbsenzählenden schlesischen Mönch „Mendel“ getauft, wie das Institut am Montag in einer Aussendung bekannt gab.

„Man kann heute keine Wissenschaft mehr ohne 'Big Data' machen“, erklärte Magnus Nordborg, der wissenschaftliche Leiter des GMI, im Gespräch mit der APA. Wenn Forscher etwa die kompletten Erbanlagen vieler Pflanzen-Individuen vergleichen wollen und Unmengen mikroskopische Fotos Pixel für Pixel analysieren, bräuchten sie Computer, die mit Terabytes an Daten umgehen können. „Die moderne Biologie spielt sich am Computer ab“, meint er.

Internet zu langsam

Zwar könne man auch Rechenpower bei diversen Anbietern kaufen, aber die Daten über das Internet zu anderen Servern zu schicken sei für die Wissenschafter keine Option. „Ironischerweise ist das Internet viel zu langsam für so große Datenmengen“, sagte er. Deshalb müsse man heutzutage die Computer dort hinstellen, wo die Daten erzeugt werden. Auch die Hochleistungscomputer der Physiker - wie der Computercluster an der Technischen Universität - seien für die GMI-Forscher „praktisch nutzlos“, erklärte Nordborg.

„Wenn man die Interaktionen von Teilchen oder das Wetter simulieren will, braucht man schlaue Algorithmen und viel Rechenkraft, aber wenig Speicherplatz. Bei uns ist es genau umgekehrt“, sagte er. In der Biologie seien die Rechner-Aufgaben oft ein langweiliges Vergleichen von Daten, bei dem man allerdings Unmengen an Arbeits- und Festplattenspeicher bräuchte.

Baukastensystem

Damit der neue Supercomputer nicht gleich wieder veraltet ist, habe man sich für ein modulares System entschieden, erklärte Markus Kiess, Geschäftsführer des GMI. „Das System ist ausbaubar wie der Kasten eines schwedischen Möbelhauses“, sagte er. Momentan sei dieser Schrank erst zu einem Viertel mit „Schubladen“ - also Rechnereinheiten - gefüllt. „Bei Bedarf können wir relativ einfach und innerhalb von wenigen Wochen die Rechenpower verdoppeln oder verdreifachen“, so Kiess.

Zwei von vier Internet-Technikern kümmern sich laut Kiess am GMI um den neuen Superrechner, der auch anderen Wissenschaftern des Campus Vienna Biocenter und von ÖAW Instituten gegen Bezahlung zur Verfügung stehen wird, damit er voll ausgelastet ist.

Allerdings dürften dies zunächst die GMI-Forscher schon alleine schaffen, meint Nordborg. So will etwa sein Kollege Wolfgang Busch klären, wie sich verschiedene Umweltbedingungen auf das Wurzelwachstum auswirken. Dafür soll „Mendel“ zuerst Hunderttausende hochauflösende Fotos analysieren und mit diesen Daten schließlich herausfinden, welche von 120 Millionen DNA-Bausteinen des Pflanzengenoms einen Einfluss auf diesen Prozess haben.