Bei dem beschafften System Nvidia DGX A100 handelt es sich um Hochleistungscomputer mit acht NVIDIA A100 Tensor Core GPUs. Diese erbringen zusammen eine Rechenleistung von 5 AI-PetaFLOP/s, also fünf Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde Der interne Arbeitsspeicher beträgt zwei Terrabyte. Weiterhin besteht das System aus einem Storageserver mit 18 TB Festplattenspeicher und einem Mellanox ConnectX-6 VPI mit einer Datenübertragung von 200Gb/s.
Der Arbeitskreis Integrierte Informationssysteme um Prof. Tobias Teich hat sich erfolgreich am Förderaufruf zum Wettbewerbsverfahren: „Verbesserung der Forschungsfähigkeit durch Projektförderungen mit Investitionsschwerpunkt“ beteiligt und konnte sich über die Finanzierung freuen. Ähnliche Supercomputer werden beispielsweise beim Facebook Konzern Meta für die Echtzeitanalyse sozialer Medien oder am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) für die Erklärbarkeit und Optimierung von Neuronalen Netzen und Deep Learning-Methoden genutzt.
Ziel dieser Investition ist die langfristige Stärkung der Hochschule im Bereich Künstliche Intelligenz durch strategische Investitionen, welche flexible und langfristige Strukturen zur Durchführung von Lehre, Forschung und Entwicklung begünstigen und zudem den Wissenstransfer in Wirtschaft und Gesellschaft durch die Hochschule stärken.
Mit dem Ausbau der KI-Infrastruktur innerhalb der WHZ werden die hardwaretechnischen Voraussetzungen für die Entwicklung und Nutzung eines „Data Science Content Hub“ geschaffen. Mit dem Hochleistungscomputer ist es nun möglich deutlich größere Neuronale Netzwerke als bisher in viel kürzer Zeit mit sehr viel größeren Datenmengen zu trainieren. Beispielsweise können im Projekt Energieoptimiertes Reallabor Jena mittels in Echtzeit skalierbarer Energiespeicher (JenEnergieReal) nun KI-basierte Vorhersagen des zukünftigen Energiebedarfs ganzer Stadteile getroffen werden. Zur genauen Berechnung benötigt es riesige Datenmengen aus Wohnungen, Häusern, Industrie, Energiespeicher, PV-Anlagen und Wetterstationen. Die Verarbeitung so großen Datenmengen (Big Data) war mit bestehender Hardware nicht möglich.
Die Gesamtinvestition wirkt sich damit positiv auf die Forschungsgebiete der WHZ aus und ermöglicht die zwingend notwendige anwendungsnahe Forschung der KI in verschiedenen Forschungsgebieten bspw. der Energiewende, von Smart Home bis Smart City oder Industrie 4.0. Die aktuellen und bereits erfolgreich abgeschlossenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten der WHZ zeigen den wachsenden KI-Bezug innerhalb der Forschungsgebiete auf. Sie alle münden jedoch in der weiter zunehmenden Annäherung der realen und der digitalen Welt. Diese Digitalität ist ein wesentlicher Bestandteil der All Electric Society, eines unumgänglichen Zukunftsszenarios, bei dem möglichst alle Energiebedarfe durch regenerative, elektrische Energie gedeckt werden muss.
Nach erfolgreicher Inbetriebnahme wird aktuell ein langfristiges Nutzungskonzept für die Hochschule erarbeitet. Dabei werden verschiedene Forschungscluster für Forschungsarbeiten mit Zugangs- und Ressourcenteilung gebildet. Weiterhin soll der Server zukünftig in Lehrveranstaltungen zur Verfügung stehen.
Der Hochschulentwicklungsplan 2025 der Westsächsischen Hochschule Zwickau (WHZ) verfolgt mit seinem Leitmotiv "Hochschule der Mobilität" die Megatrends Digitalisierung, Konnektivität, Gesundheit und Neo-Ökologie. Diese Zielstellung der WHZ wird durch abgeschlossene und aktuelle Forschungsprojekte innerhalb der Megatrends sowie die Entwicklung zu einer All Electric Society untermauert. Dabei hat die Integration von Methoden und Anwendungen Künstlicher Intelligenz in den vergangenen Jahren stark zugenommen. Die Fortführung dieses eingeschlagenen Weges bedarf spezieller Investitionen um langfristig Fähig- und Fertigkeiten im Bereich KI zu schaffen, zu bündeln und zu verstetigen.
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Sebastian Junghans
Westsächsische Hochschule Zwickau
Arbeitskreis Integrierte Informationssysteme
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