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Big Data

Der Einsatz von Big-Data-Techniken ist einer der wichtigen Trends im 21. Jahrhundert. Die Digitalisierung aller Lebensbereiche geht mit dem Aufkommen riesiger Datenberge einher. Wirtschaft und Industrie nutzen diese, um neue Informationen zu gewinnen – um neue Vorhersagen zu treffen, industrielle Prozesse zu optimieren oder Produkte zielgerichtet an Kundenbedürfnissen auszurichten.
In der Wissenschaft nimmt die Bedeutung von Big-Data-Problemen ebenfalls zu. Die Daten stammen oftmals aus unterschiedlichen Quellen. Entsprechende Datensätze sind typischerweise so groß und komplex oder so schwach strukturiert und unsicher, dass sie sich nicht mehr zufriedenstellend mit herkömmlichen Methoden bearbeiten lassen. Eine wichtige Rolle spielen Big-Data-Analysen etwa in der Medizin, wenn es darum geht, komplexe Zusammenhänge als Ursache für Erkrankungen zu entschlüsseln.

Wissenschaftliche Daten zusammenführen

Experten des Jülich Supercomputing Centre (JSC) – eines der führenden Rechenzentren Europas – entwickeln gemeinsam mit Fachwissenschaftlern neue Methoden und Software-Werkzeuge für wissenschaftliche Big-Data-Analysen, sogenannte Scientific Big Data Analytics. So unterstützen sie etwa Jülicher Neurowissenschaftler bei der Erschaffung eines ultrahochaufgelösten Modells des menschlichen Gehirns. Der multimodale Hirnatlas führt verschiedene Informationsebenen zusammen und soll Hirnforschern weltweit als vereinheitlichtes Referenzsystem zur Verfügung stehen.

Ein anderes Forschungsgebiet für Big-Data-Analysen sind die Klima-, Umwelt- und Geowissenschaften. Jülicher Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entwickeln innovative Methoden, mit denen sich verschiedenartige Messdaten zur Luftverschmutzung und zur Zusammensetzung der Atmosphäre mit weiteren Klimadaten sowie boden- und geowissenschaftlichen Daten zusammenbringen und analysieren lassen.

Neue Infrastrukturen für Big-Data-Analysen schaffen

Experten des JSC sind darüber hinaus maßgeblich am Aufbau neuer Daten-Infrastrukturen beteiligt: etwa an der europäischen Dateninfrastruktur EUDAT sowie der Helmholtz Data Federation – einer neuartigen Infrastruktur der Helmholtz-Gemeinschaft, die auf die Speicherung, Nutzung und Analyse von Forschungsdaten ausgerichtet ist. Die Forscherinnen und Forscher sind zudem eine der treibenden Kräfte bei der Entwicklung innovativer Hardware-Lösungen für Scientific Big Data Analytics.

In dem vom JSC koordinierten EU-Projekt DEEP-EST arbeiten Experten international führender Einrichtungen und Unternehmen an einer neuartigen modularen Supercomputer-Architektur, die auf die neuen Anforderungen von Rechenzentren zugeschnitten ist. Ziel des Projekts, das auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte DEEP und DEEP-ER folgt, ist ein Superrechner, der unterschiedliche Rechenmodule nach dem Baukastenprinzip kombiniert. Unter anderem ist ein Data-Analytics-Modul vorgesehen, das speziell auf die Analyse großer Datenmengen ausgerichtet ist.

Institute:

Jülich Supercomputing Centre (JSC)

Weitere Informationen:

Division Federated Systems and Data (JSC, Englisch)

Arbeitsgruppe "Big Data Analytics" des Instituts für Neurowissenschaften und Medizin, Bereich Strukturelle und funktionelle Organistion des Gehirns (INM-1)

Interdisziplinäre Forschungsgruppe Earth System Data Exploration (JSC, Englisch)