Freitag, 1. April 2016

E-Science: Informatik ist Muss als Grundlage für alle Wissenschaften

Albert Einstein nutzte eine Kreidetafel. Heutige Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler brauchen Informatik.

In den Erd- und Umweltwissenschaften liefern Satelliten und Sensornetzwerke kontinuierlich massive Datenströme. Von den Sentinel-Satelliten des Europäischen Copernicus-Programms werden beim Deutschen Fernerkundungsdatenzentrum (DFD) bis zu zehn Terabyte pro Tag archiviert und verarbeitet. Am Deutschen Klimarechenzentrum (DKRZ) wird durch Klimasimulationen ein jährliches Datenwachstum von etwa 75 Petabyte erzeugt.
Lebenswissenschaften wie Molekularbiologie, Biomedizin oder Lebensmitteltechnologie können durch die Untersuchung molekularer Prozesse auf der Basis von Genom-Daten ein neues Verständnis von Lebensvorgängen erreichen. Dies kann zu maßgeschneiderten Therapien in der Medizin führen oder die Züchtung robuster und ertragreicher Nutzpflanzen ermöglichen. Die dafür notwendige Datenmenge ist allein im European Bioinformatics Institute (EBI) von 15 auf 25 Petabyte im Jahr 2015 angestiegen.
Um die Datenmengen aktueller Forschung verarbeiten zu können, stellt z.B. die European Grid Infrastructure (EGI) 530,000 logische CPUs, 200 Petabyte Festplattenspeicher und 300 Petabyte Bandlaufwerke zur Verfügung. Diese Ressourcen werden gemeinschaftlich von 350 Rechenzentren in 56 Ländern der Welt betrieben. EGI ist nur möglich durch leistungsfähige Datenbanken, schnelle Rechnernetze und hohe Parallelität.
Die Ergebnisse der Informatik verändern in allen Wissenschaftsbereichen technologische Rahmenbedingungen und die Art und Weise wie Forschung durchgeführt wird. Sie verändern damit auch Kostenstrukturen und schaffen verbesserte Grundlagen für Forschung und Innovation. Studien zeigen, dass der Mehrwert einer effizienten IT-Infrastruktur um das Zwanzigfache höher sein kann als deren operationelle Kosten.

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