Projektarchiv

Vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekte:

WAVE

Ziel des Projekts WAVE ist die Entwicklung und Implementierung einer portablen HPC-Toolbox zur Simulation und Inversion von Wellenfeldern (Reverse Time Migration).
Laufzeit: 02/2016 - 07/2019
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MultiModel

Wachstum und Bearbeitung von Werkstoffen sind ein integraler Bestandteil des chemischen und elektronischen Engineerings. Da diese Industriezweige dabei sind, nanotechnologische Entwicklungen einzuführen, sind die entsprechenden Prozesse auf eine Präzision auf atomarer Skala angewiesen, die durch eine experimentelle Herangehensweise nur sehr schwierig und aufwändig zu erreichen ist. Das neu entwickelte Werkzeug wird es ermöglichen, Mechanismen auf atomarer Skala unter verschiedenen Prozessbedingungen zu simulieren und so wertvolle Erkenntnisse für die Prozessoptimierung zu liefern, welche die Kosten für die Entwicklung neuer Werkstoffe reduzieren.
Laufzeit: 06/2015 - 05/2018
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Logo Neuroallianz

Neuroallianz

Im Neuroallianz-Konsortium bearbeiten akademische Institutionen und Firmen eine Reihe innovativer, diagnostischer und therapeutischer Forschungsprojekte. Ziel ist es, Forschungsaktivitäten gezielt und effizient in für Patienten greifbare Vorteile zu transformieren. Schwerpunkt sind die Diagnostik und Therapie neurodegenerativer Erkrankungen wie Morbus Alzheimer, Morbus Parkinson oder Epilepsie.
Laufzeit: 06/2013 - 05/2018
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Logo VAVID

VAVID

Im Projekt VAVID werden Simulationsdaten aus der virtuellen Produktentwicklung sowie Sensordaten von Maschinen untersucht. Fraunhofer SCAI nutzt dazu vergleichende Analysen und Datenkompression. Das spart Kosten für die Datenspeicherung und verschafft Ingenieuren einen besseren Durchblick, um Produkte zu optimieren. Die im Projekt betrachteten Daten stammen aus der Automobilindustrie sowie von Windkraftanlagen.
Laufzeit: 09/2014 - 12/2017
www.vavid.de

FAST

Aus der Sicht eines Betreibers eines Rechenzentrums ist es unwirtschaftlich, wenn nicht alle Komponenten eines Rechners durch ein laufendes Programm genutzt werden können und im schlimmsten Fall trotzdem Strom verbrauchen.In dem vom BMBF gefördertem Projekt FAST soll sowohl die initiale Jobverteilung eines Schedulers (System zur Verteilung der Rechenressourcen) als auch das Rescheduling auf der Basis von Key-Performance-Indikatoren (KPI) verbessert werden.Dabei wird unter Rescheduling das Finetuning der Schedules (eine Art Zeitablaufplan) durch die Migration von Jobs zwischen benachbarten Cluster-Knoten verstanden.
Laufzeit: 01/2014 - 12/2016

MACH

Inhalt des ITEA Projekts MACH sind Forschung an und Entwicklung von Konzepten zum Einsatz für DSLs für die Verbesserung der Entwicklung und Wartbarkeit von rechenintensiven Algorithmen auf einer Vielzahl von Hardwaresystemen.
Laufzeit: 11/2013 - 10/2016

SIMOPEK

Simulation und Optimierung des Energiekreislaufs von Rechenzentrums-Klimatisierungsnetzen unter Berücksichtigung von Supercomputer-Betriebsszenarien (SIMOPEK).
Laufzeit: 07/2013 - 06/2016

SKASIM

Das  Projekt SKASIM erforscht höchstparallele MD und neue Methoden für die hochparallele mathematische Optimierung. Diese Ansätze fließen in die Verbesserung der molekularen Modelloptimierung und Simulation. Der anwendungsseitige Fokus liegt auf der Vorhersage von Eigenschaften reiner Stoffe, dem realen Gemischverhalten fluider Phasen und der Untersuchung von nanoskaligen Prozessen, sowie auf der Entwicklung darauf basierender neuer Methoden im Bereich fluider Phasengrenzen und Nukleation in reagierenden Systemen.
Laufzeit: 07/2013 - 06/2016

ATOMMODEL

Elektronikkomponenten sind über die letzten 40 Jahre soweit verkleinert worden, dass nun einzelne Atome einen Einfluss auf Leistung und Zuverlässigkeit haben. Da hier die gängigen mikro- und makroskopischen Modellierungen versagen, hat die Elektronikindustrie die Notwendigkeit von neuen Simulationswerkzeugen auf der atomistischen Skala erkannt. Das Ziel des Verbundvorhabens ATOMMODEL ist es, effiziente Methoden zur atomistischen Modellierung von neuartigen Materialien in der Elektronik, die auf Metalloxiden basieren, zu entwickeln und im Rahmen einer benutzerfreundlichen Software zu implementieren.
Laufzeit: 06/2012 - 05/2015

EnCoMOS

Normgerechtes Energie-Controlling, -Management- und Optimierungssystem basierend auf Online Process Mining.
Laufzeit: 04/2013 - 03/2015

FEMMINER

SCAI and GNS mbH will develop new data mining methods for the analysis of simulation results in the automotive industry. These methods will be integrated­ into new software tools supporting simulation engineers in the discovery of branching points in the development history of new products.
Laufzeit: 11/2010 - 03/2013

Hybrid4HPC

Im H4H-Projekt wird eine Programmierumgebung entworfen, die die Entwicklung von Anwendungen mit hohem Bedarf an Rechenzeit auf Computer-Clustern unterstützt. Diese Cluster können aus klassischen Prozessoren und Hardware-Beschleunigern bestehen. Die Herausforderungen des Wandels von traditionellen Ein-Prozessor-Rechnern zu Rechnern mit vielen Prozessoren, können mittels neuer Algorithmen bewältigt werden. Auf diesem Gebiet leistet SCAI wichtige Beiträge zur H4H-Arbeitsgruppe.

SchmiRmaL

Im BMBF-Projekt »Schaltbare, intelligente Tribosysteme mit minimalen Reibverlusten und maximaler Lebensdauer« (SchmiRmaL) verwendet Fraunhofer SCAI eine hochmoderne molekulare Modellierung zur Simulation von Octanol-Wasser- und Membran-Wasser-Verteilungskoeffizienten. Beide Bestandteile sind wichtig, um die Giftigkeit der Chemikalien zu schätzen. Dabei misst die Octanol-Wasser-Verteilung, wie stark sich eine Chemikalie in einem biologischen Stoff anreichert. Dagegen zeigt die Membran-Wasser-Verteilung, wie schnell eine Chemikalie in eine biologische Zelle eindringen kann. Da die Experimente aufgrund der extrem geringen IL-Konzentrationen nicht leicht durchzuführen sind, stellt die Simulation in Bezug auf die Genauigkeit und den Preis eine realistische Alternative dar.
Laufzeit 04/2012 - 03/2015

SIMDATA-NL

Zur Bauteilanalyse und bei der Entwicklung neuer Sicherheitskonzepte sind Crashtests in der Autmobilindustrie mittlerweile zum Standard geworden. Ein wichtiger Schritt bei der Nachbearbeitung der Simulationsergebnisse solcher Berechnungen ist die korrekte Interpretation und Auswertung. Aufgrund der riesigen vorliegenden Simulationsarchive ist es hierzu notwendig, eine effiziente Darstellung der Daten zu finden, damit eine Übersicht über sämtliche auftretenden Effekte gewährleistet und eine umfassende Interpretation ermöglicht werden kann. Die Entwicklung nicht linearer Verfahren zur Bestimmung einer solchen Darstellung sowie die erfolgreiche Anwendung dieser Verfahren auf vorhandene Crash-Simulationen ist das Ziel dieses Projektes.

SOFA

Gekoppelte Simulation und Optimierung für robustes, virtuelles Fahrzeugdesign: Universitäten und Industriepartner suchen Lösungen für die Herausforderungen zukünftiger Fahrzeugentwicklung. Die Entwicklung von Methoden und Software-Tools für eine effiziente und robuste Simulation und Optimierung gekoppelter multiphysikalischer Probleme im Automobilbau ist das Hauptziel des Projekts.

GASPI

Das Projekt GASPI (Global Address Space Programming Interface) befasst sich mit einer Herausforderung in der Software-Industrie, bekannt als »Multicore-Challenge«. Hierbei soll die Entwicklung neuer Programmiermodelle und Programmiersprachen zur Nutzung paralleler Recheneinheiten gefördert werden. Dies soll neue Wege für die mathematische Modellierung und Algorithmenentwicklung sowie deren Implementierung in Software eröffnen.
Laufzeit 06/2011 - 05/2014

BePhaSys

Entwicklung einer Methode zur Berechnung thermochemischer Gleichgewichte. Mittels thermochemischer Methoden lassen sich Vorhersagen über mögliche Reaktionen von Substanzen in einem chemischen System und den resultierenden Produkten (fest, flüssig, gasförmig oder in Phasenüberschneidungen) treffen. Die computergestützte Thermochemie gelangt an mathematische Grenzen, wenn die Berechnungen sehr komplex werden. Das Projekt zielt darauf, diese Grenzen zu überwinden und neue mathematische Software-Tools für praktische Probleme in der Industrie zu entwickeln.

enhance

Das Projekt verbessert die Integration und vereinfacht die Nutzung heterogener Recheneinheiten in aktuellen und künftigen Computersystemen. Mit aktueller PC-Hardware lassen sich heute bereits wissenschaftliche Aufgaben lösen. Dies ist für viele Unternehmen günstiger als die Nutzung externer Hochleistungs-Computersysteme. Um jedoch beispielsweise Rechner mit mehreren Prozessoren einsetzen zu können, sind große Herausforderungen hinsichtlich der Programmierbarkeit, der Performance-Abschätzung und des Schedulings zu lösen.

UIMA-HPC

Die unglaubliche und weltweit ständig wachsende Fülle von Fachartikeln, Patenten und anderen Nachrichtenquellen (wie z.B. Blogs) ruft sozusagen nach einem automatischen Lesen und Auswerten. So enthält die Literaturreferenzdatenbank PubMed derzeit mehr als 20 Millionen Einträge auf dem biologisch-pharmakologischen Gebiet. Hier stößt die menschliche Fähigkeit, sich einen schnellen Überblick zu verschaffen, an ihre Grenzen. Die Idee dieses Projektes ist, Verfahren zu entwickeln, das bestehende Wissen in unstrukturierten Quellen schnell und effizient für neue Fragestellungen nutzbar zu machen.

VIPROFORM

Bei der industriellen Anfertigung von Automobilteilen werden Blechverkleidungen durch Press- oder Stanzprozesse geformt. Das Softwaresystems »VIPROFORM« besteht aus einer Datenbank, die CAD-Modelle mit Ergebnissen bereits vorhandener Umformsimulationen beinhaltet. Das Projektziel ist es, innovative mathematische Methoden und auf Parallelrechnern nutzbare Software zu entwickeln, die das virtuelle Design robuster Bauteile verbessert.
Laufzeit: 02/2012 - 07/2014

Vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) geförderte Projekte:

BioEquality

Im Projekt BioEquality wird eine Softwarelösung erarbeitet, die sowohl eine Archivierung von Peptide Mass Map-Daten vornimmt als auch einen automatisierten Vergleich dieser Daten ermöglicht. Damit wird eine automatisierte Analyse der Qualität von Biopharmazeutika und deren Äquivalenten möglich.

ComFliTe

Im Flugzeugbau steigen die Anforderungen an numerische Simulationen ständig. Dies erfordert skalier­bare Methoden zur effizienten Lösung der im numerischen Kern auftretenden riesigen linearen Gleichungs­systeme. Fraunhofer SCAI beteiligt sich an dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technolgie geförderten Projekt ComFliTe mit dem Ziel, die SCAI-Softwarebibliothek SAMG (Algebraic Multigrid Methods­ for Systems) für derartige Anwendungen einzusetzen.

cloud4health

Mit dem Projekt »cloud4health« soll erstmals eine sichere »Trusted-Cloud«-Infrastruktur für eHealth-Anwendungen im Gesundheitswesen bereit gestellt werden. Das Fraunhofer SCAI wird als Partner im Projekt »cloud4health« sowohl im Bereich Cloud Computing als auch im Bereich Biomedizinische Informatik und Data Mining seine Kompetenzen einbringen. Im Bereich Bioinformatik gehört SCAI zu den führenden Anbietern von Text- und Data Mining-Tools für die biotechnologische und pharmazeutische Industrie. Laufzeit: 12/2011 - 11/2014  

Von der Europäischen Kommission geförderte Projekte:

Logo AETIONOMY

AETIONOMY

Das Projekt AETIONOMY ist eines der »Flaggschiff-Projekte« der Innovative Medicine Initiative (IMI), einer öffentlich-privaten Partnerschaft der Europäischen Union und der Föderation der Pharmazeutischen Industrieverbände in Europa (EFPIA). AETIONOMY zielt darauf ab, in den nächsten fünf Jahren eine »Mechanismus-basierte Taxonomie« für die beiden neurologischen Erkrankungen Alzheimer und Parkinson zu generieren. Die Strategie basiert auf der Daten- und Wissens-Aggregation, der Identifizierung neuen Wissens durch Technologien des »knowledge discovery« und der Modellierung komplexer biomedizinischer Vorgänge mit dem Ziel, neue Krankheitsmechanismen zu identifizieren.
Laufzeit: 01/2014 - 12/2018
www.aetionomy.eu

Logo Fortissimo

Fortissimo 2

Fortissimo und Fortissimo 2 zielen darauf ab, die globale Wettbewerbsfähigkeit europäischer kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) durch die Nutzung von Simulations-Services zu verbessern, die auf einer High Performance Computing Cloud Infrastruktur laufen. SCAI trägt zu Fortissimo 2 mit seiner Expertise in zwei Technologiebereichen bei:

  • hochentwickelte Methoden der Datenanalyse für große Mengen von Daten aus numerischen Simulationen und
  • flexible Lizensierungsmechanismen für pay-per-use Modelle in Clouds.

Laufzeit: 11/2015 - 10/2018
www.fortissimo-project.eu

EGI-Engage

EGI-Engage zielt darauf ab, die Implementation der Vision des Open Science Commons zu beschleunigen, wo Forscher aller Fachrichtungen einfachen und direkten Zugriff auf die innovativen digitalen Services, Daten, Know-how und Expertise haben, die sie für ihre Arbeit brauchen.
Laufzeit: 03/2015 - 08/2017

SESAME Net

Das im Rahmen von Horizon 2020 geförderte Projekt SESAME Net fördert die Nutzung des High Performance Computing (HPC) für kleine und mittlere Unternehmen (KMU). In SESAME Net werden Strategien entwickelt, damit KMU den bisher oft schwierigen Zugang zu HPC-Ressourcen und Know-how erhalten. Außerdem sollen die Möglichkeiten und Vorteile von HPC-Technologien aufgezeigt werden.
Laufzeit: 06/2015 - 05/2017

VERCE

VERCE supports earthquake research by developing a data-intensive eScience environment­. SCAI contributes its experience in distributed infrastructures and service­ provisioning.
Laufzeit: 10/2011 - 09/2015

OPTIMIS

The projekt Optimized Infrastructure Services (OPTIMIS) enables organizations to automatically­ externalize services and applications to best-execution venues in the hybrid­ cloud model. SCAI contributes a solution for software licensing and management­ in clouds and a framework for negotiating and creating Service Level Agreements

+Spaces

+Spaces targets the use of data from online communities like Facebook, Twitter, and others to support policy making. In these spaces huge numbers of participants can share their opinion in polls, textual debates, or structured role play simulations. SCAI supports the decision making processes by intelligent data analysis services.

EGI-InSPIRE

EGI establishes a sustainable European grid infrastructure. SCAI is one of the involved service centers in Germany and participates in operating services for the infrastructure­. Furthermore, SCAI develops data discovery tools and interfaces for the earth science community. Laufzeit: 05/2010 - 04/2014

SmartLM

Die heutige Praxis für Gestaltung und Gebrauch von Softwarelizenzen behindert die Ausbreitung und Nutzung von Technologien des verteilten Rechnens, wie etwa Grid Computing, im nicht-akademischen Umfeld. Gleichzeitig erfordert die rasante Verbreitung von Service- und Virtualisierungsumgebungen eine schnelle Evolution der Lizenzmodelle, um mit Softwarelizenzen geschützte kommerzielle Anwendungen auch in diesem Umfeld nutzen zu können.

Diese Defizite waren der Ausgangspunkt für das SmartLM Projekt, das die Entwicklung einer generischen und flexiblen Virtualisierungstechnologie für Softwarelizenzierung zum Ziel hat, die dynamische Nutzung externer Ressourcen und die neuen, service-orientierten Geschäftsmodelle über Organisationsgrenzen hinweg unterstützt.

Im Projekt wurde bereits ein Prototyp entwickelt, der jetzt zu einem Produkt weiterentwickelt wird, das ab dem Jahresende 2009 für Evaluierung interessierten Softwareherstellern zur Verfügung stehen wird. 
Laufzeit: 02/2008 - 07/2010

Von der Fraunhofer Gesellschaft geförderte, interne Forschungsprojekte (MAVO):

FUS

Im Projekt FUS werden die Kompetenzen verschiedener Fraunhofer-Institute im Bereich der experimentellen Methoden, der Simulation, der Optimierung, der Visualisierung und der medizinischen Bildverarbeitung gebündelt und erweitert, um mathematische Modelle und numerische Simulationen für die physikalisch-mechanischen Effekte von fokussiertem Ultraschall zu erforschen, sowie echtzeitfähige Methoden für Bewegungserkennung und -vorhersage zur Therapieunterstützung zu entwickeln. Auf Basis der evaluierten mathematischen Modelle sollen demonstratorische Softwareassistenten für die Planung, Optimierung und Verlaufskontrolle der extrakorporalen fokussierten Tumortherapie entstehen.

TurboKeramik

Lokalen Kraftwerken mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) kommt in Zukunft eine größere Bedeutung als Energiequelle zu. Der Einsatz keramischer Bauteile für den Rotor bietet das Potenzial, den Wirkungsgrad für dezentrale Gasturbinenanlagen um mehrere Prozentpunkte zu steigern. Im Projekt wird das Fraunhofer SCAI Multiphysics-Simulationen einsetzen, um die Energie-Effizienz der Anlagen zu steigern.

Sonstige Förderprojekte

CharMe-uPS

Das von der Forschungsvereinigung der Arbeitsgemeinschaft der Eisen und Metall verarbeitenden Industrie e.V. (AVIF) geförderte Projekt CharMe-uPS arbeitet an der Charakterisierung und Meta-Modellierung von ungleichartigen Punktschweißverbindungen für die Crashsimulation.
Laufzeit: 07/2015 - 12/2018

Reaktionskinetische Modelle

Im von der DFG geförderten Projekt Identifikation physikalischer reaktionskinetischer Modelle unter Einsatz von Metamodellierung am Beispiel der alkalischen Elektrooxidation von Methanol  werden Mikro- und Makrokinetik sowie geschwindigkeitsbestimmende Schritte der alkalischen Methanoloxidation auf Basis einer geeigneten Kombination von physikalischen Ansätzen und Metamodellierung identifiziert. Hierbei wird bekanntes Wissen zu den einzelnen Prozessen in Form mathematischer Ansätze und Gleichungen kombiniert mit einer Datenbank an möglichen physikalischen Ansätzen für die Beschreibung weiterer Prozesse und Parameterabhängigkeiten sowie mit Metamodellansätzen zur Extraktion korrekter Abhängigkeiten aus Experimenten.
Laufzeit: 10/2015 - 09/2017
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Reaktionskinetische Modelle

Im von der DFG geförderten Projekt Identifikation physikalischer reaktionskinetischer Modelle unter Einsatz von Metamodellierung am Beispiel der alkalischen Elektrooxidation von Methanol  werden Mikro- und Makrokinetik sowie geschwindigkeitsbestimmende Schritte der alkalischen Methanoloxidation auf Basis einer geeigneten Kombination von physikalischen Ansätzen und Metamodellierung identifiziert. Hierbei wird bekanntes Wissen zu den einzelnen Prozessen in Form mathematischer Ansätze und Gleichungen kombiniert mit einer Datenbank an möglichen physikalischen Ansätzen für die Beschreibung weiterer Prozesse und Parameterabhängigkeiten sowie mit Metamodellansätzen zur Extraktion korrekter Abhängigkeiten aus Experimenten.
Laufzeit: 10/2015 - 09/2017
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UmCra2

Ziel des AiF-geförderten Projekts UmCra2 war die Entwicklung neuer Werkstoffmodelle und die Kennwertermittlung für die industrielle Anwendung der Umform- und Crash-Simulation unter Berücksichtigung der mechanischen und thermischen Vorgeschichte bei hochfesten Stählen.
Laufzeit: 2011 - 2014