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Regional Computing Centre (RRZK)

Die Kernforschungsbereiche

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  • Die erste Front von RAMSES ziert eine Abbildung eines sitzenden Pharaos Ramses, unterschrieben mit der Namenskartusche "Ramses": "Den Re geschaffen hat." Der Standort Köln mit dem Kölner Dom sowie Symbole, die die vier Kernforschungsbereiche repräsentieren, die RAMSES maßgeblich nutzen werden, schweben über der Darstellung: Unser Sonnensystem (Astrophysik), ein Atom (Quantenphysik), ein Herz (Medizin), ein Skarabäus (Lebenswissenschaften).
  • Das Forschungsgebiet Astrophysik wird von einer weiblichen Figur repräsentiert, die schreitend mit einem stilisierten Teleskop in das Universum blickt. Der hieroglyphische Schriftzug gibt das altägyptische Wort "imit unut" wieder: "Das was sich in den Stunden befindet (d.h. Sternenbeobachtung)". Insbesondere die Arbeit des Exzellenzclusters "Our Dynamic Universe" wird maßgeblich auf RAMSES ausgeführt.
  • Das Forschungsfeld Lebenswissenschaften wird von einer weiblichen Figur repäsentiert, die in ein stilisiertes Mikroskop blickt und von Symbolen für Insekten, Viren und Pflanzen umgeben wird. Der hieroglyphische Schriftzug gibt das altägyptische Wort "sebait nit anch" wieder: "Lehre vom Leben".
  • Das Forschungsfeld Medizin wird von einer männlichen Figur repäsentiert, die eine Schere hält. Hinter ihm ein DNA Strang, über ihm ein Herz und drei Serumröhrchen. Der hieroglyphische Schriftzug gibt das altägyptische Wort "schesau" wieder: "Heilkunde". RAMSES ist Teil der nationalen Infrastruktur des Deutschen Humangenom-Phänomarchivs GHGA und des Modellvorhabens Genomsequenzierung, in dem das ITCC als ein Genomrechnzentrum zertifiziert ist.
  • Das Forschungsfeld Quantenphysik wird von einer männlichen Figur repäsentiert, die eine Schriftrolle hält und von Symbolen für Atome und Quantenzuständen umgeben wird. Der hieroglyphische Schriftzug gibt die altägyptische Phrase "irit chet ketet resi" wieder: "Das, was sehr kleine Teilchen machen". Besonders die numerische Simulation von Quantenprozessoren ist bspw. ein Anwendungsfeld, in dem RAMSES die Erforschung und Entwicklung von Quantencomputing an der Universität zu Köln vorantreiben wird.
  • Der besondere Aspekt der sicheren Datenverarbeitung von RAMSES ziert die letzte Front von RAMSES mit einer Sphinx vor einem Tor, die von Schlüsseln umgeben wird. Diese symbolisieren sowohl die Verschlüsselungstechniken, die in RAMSES implementiert sind, als auch den sicheren Systemzugriff via SSH-Schlüssel.

RAMSES ist für vier und mit vier Kernforschungsbereichen entwickelt worden, die als Teil der Exzellenzstrategie der Universität zu Köln besonders im Fokus stehen und rechenintensive Forschung auf der Infrastruktur der Universtiät betreiben: Astophysik, Lebenswissenschaften, Medizin und Quantenphysik.

Inspiriert von der Tradition, altägyptische Namen für die HPC-Cluster der Universität zu vergeben, sind diese Bereiche auch auf der Verkleidung des Clusters in der Serverhalle des ITCC abgebildet worden.

In Zusammenarbeit mit dem Systemhersteller NEC sowie Frau Dr. Kootz vom Institut für Afrikanistik und Ägyptologie der Universität sind Grafiken entstanden, die die o.g. Forschungsbereiche illustrieren und ihre Namen in altägyptischen Hieroglyphen wiedergeben.

Medizin

Das in Zusammenarbeit mit Partnern aus der genombasierten Forschung und dem Cologne Center for Genomics (CCG) entwickelte, innovative Systemkonzept von RAMSES eröffnet zusätzlich zur Nutzung in den Naturwissenschaften für die Lebenswissenschaften und die Genomdatenanalyse neue und vielfältige Möglichkeiten.

In diesem Bereich besitzt das ITCC seit Juli 2024 ein besonderes Profil: Als eines von wenigen zugelassenen Genomrechenzentren in Deutschland wird es im Modellvorhaben „Genomsequenzierung“ mit der Verarbeitung von Genomdaten beauftragt sein, die zur Erforschung von Heilungsperspektiven für erblich bedingte Krankheiten und Krebs beitragen werden.

 

Lebenswissenschaften

Während der Fachbereich Medizin hauptsächlich Forschungen an menschlichen Probanden betreibt, weiten die Lebenswissenschaften den Fokus und beleuchten Menschen, Tiere und Pflanzen. Allen Bereichen ist gemein, dass mittels modernster Methoden immer größere Datenmengen gewonnen werden.

HPC ermöglicht es den Forschenden, die gewonnenen Daten zu verarbeiten oder komplexe Simulationen durchzuführen. So können zum Beispiel aus genetischen Sequenzierdaten vollständige Genome von Lebewesen berechnet oder Hinweise erhalten werden, welche Gene unter welchen Umständen besonders aktiv sind. Wichtig ist dies in der Krebsforschung oder im Bereich der ökologischen Genetik von Pflanzen, in der man Zusammenhänge zwischen der Adaption an Umweltveränderungen und genetischer Veränderung zu verstehen versucht.

Quantenphysik

ML4Q will so bspw. neue Computer- und Netzwerkarchitekturen schaffen, die auf den Prinzipien der Quantenmechanik beruhen. Quantencomputer versprechen revolutionäre Rechenleistung, die technologische Anwendungen weit jenseits des Horizonts klassischer Informationstechnologie in Reichweite bringt.

 

Mathematik

Im Center for Data and Simulation Science (CDS) der UzK forschen Wissenschaftler:innen an anwendungs- und methodenwissenschaftlichen Fragestellungen. Für die Simulation der dabei betrachteten komplexen Modelle sind parallel skalierende Algorithmen und die Verarbeitung großer Datenmengen oft unabdingbar. In Kombination mit modernen, datenwissenschaftlichen Methoden und Verfahren des maschinellen Lernens ergeben sich sehr hohe Anforderungen an die hierfür benötigte Hardware.

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