Digital Science Support Lab

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In vielen Bereichen unseres gesellschaftlichen Lebens ist die Digitalisierung bereits ein fester Bestandteil. Beispielsweise ist für viele Menschen ein Leben ohne Smartphone schier undenkbar. Zu groß sind die damit verbundenen Annehmlichkeiten, jederzeit mit seinen Mitmenschen in Kontakt stehen zu können und Zugriff auf schier grenzenlose Informationen zu haben. Nicht zuletzt durch Ihr schnelles Voranschreiten, stellt uns die Digitalisierung als Gesellschaft aber auch vor viele Herausforderungen. Eine dieser Herausforderungen, die uns alle betrifft, ist beispielsweise der verantwortungsvolle Umgang mit Daten.

Digitalisierung der Wissenschaft

Auch vor der Wissenschaft macht die Digitalisierung keinesfalls halt. In vielen Bereichen der Forschung und Wissenschaft hat sich das „virtuelle“ Experiment neben der Theorie und dem klassischen Experimentieren bereits etabliert. Die immer leistungsfähigeren Computer stellen Wissenschaftler*innen jedoch zunehmend vor Herausforderungen. So wachsen mit der Leistungsfähigkeit in gleichem Maße auch die Möglichkeiten und somit die Anforderungen die Wissenschaftler*innen an ihre Forschungssoftware stellen. Diese zusätzlichen Möglichkeiten und Anforderungen haben allerdings zur Folge, dass die Programme immer komplexer werden was das Programmieren für die Wissenschaftler*innen erschwert.

Die zunehmende Verbreitung von Computern im allgemeinen und deren exponentiell wachsende Leistungsfähigkeit begünstigt zudem ein rasantes Anfallen immer größerer Mengen wissenschaftlicher Daten. Diese Daten bilden ihrerseits wiederum einen wertvollen Rohstoff für Wissenschaftler*innen die Ihre Forschungsarbeit unter Einsatz Maschinenellen Lernens darauf aufsetzen. Das Erschließen und Verfügbarmachen dieser Daten ist somit für die Wissenschaft von immer größerer Bedeutung und Bestandteil der guten wissenschaftlichen Praxis.

Unterstützung digitaler Wissenschaft an der TU Braunschweig

Die Technische Universität Braunschweig unterstützt ihre Wissenschaftler*innen bei der digitalen Transformation ihrer Forschungsarbeit und hat in diesem Zuge das Servicezentrum Digital Science Support Lab (DSS-Lab) eingerichtet. Das DSS-Lab fungiert somit als zentrale Anlaufstelle für Forscher*innen bei Fragestellungen zu den prominenten Themen der digitalen Forschung wie beispielsweise dem Forschungsdatenmanagement (FDM), der Entwicklung von Forschungssoftware (Research Software Engineering – RSE) und dem Hochleistungsrechnen (High Performance Computing – HPC). Um die große Breite an Themen abzudecken, bündeln die zentralen Einrichtungen Universitätsbibliothek, Gauß-IT-Zentrum und Forschungsservice ihr Kompetenzen und gestalten das DSS-Lab gemeinschaftlich.

Themenbereich Forschungsdaten

An der TU Braunschweig werden seit 2016 Services und Infrastrukturen zum Forschungsdatenmanagement angeboten. Dafür arbeiten von Anfang an Universitätsbibliothek, Gauß-IT-Zentrum und Forschungsservice eng zusammen und bieten unter dem Label „TUBS.researchdata“ Services aus einer Hand an. Über Data Stewards in den Forschungsschwerpunkten der TU Braunschweig und in enger Anbindung an Verbundprojekte (SFB/TRR) und Exzellenzcluster sowie über einen wissenschaftlichen Beirat (bisher als AG Forschung des IT-Lenkungsausschusses) wird eine direkte Integration mit der Forschung angestrebt. Darüber hinaus engagiert sich die TU Braunschweig in verschiedenen Kooperationen zum Thema Forschungsdaten und Forschungsdateninfrastruktur z.B. innerhalb des TU9-Verbundes und in verschiedenen NFDI-Konsortien (v.a. NFDI4Chem, NFDI4Ing) und weiteren überregionalen Services (z.B. FID BAUdigital, FID Pharmazie).

Themenbereich Entwicklung von Forschungssoftware

In der heutigen digitalen Welt sind Forschungsdaten immer häufiger das Ergebnis des Einsatzes von Software. Die TU Braunschweig unterstützt ihre Wissenschaftler*innen daher schon seit einigen Jahren gezielt bei der Entwicklung ihrer Forschungssoftware. So bietet das Center for Mechanics, Uncertainty and Simulation in ENgineering - MUSEN beispielsweise regelmäßige Workshops zum Thema an.

Darüber hinaus haben Wissernschaftler*innen der TU Braunschweig und der FAU Erlangen-Nürnberg gemeinsam mit der Universitätsbibliothek und dem Gauß-IT-Zentrum das DFG-Projekt SURESOFT zur Förderung der Nachhaltigkeit von Forschungssoftware ins Leben gerufen. Die im Rahmen des Projektes entwickelte Infrastruktur hat zum Ziel Forscherinnen und Forschern dabei zu unterstützen, Praktiken und Werkzeuge aus der Software Engineering Community zu adaptieren. Da Werkzeuge allein allerdings nicht ausreichen, sondern eine kompetente Ausführung erfordern, verfolgt das Projekt einen doppelten Ansatz, der Werkzeuge und Infrastruktur mit Ausbildung in Form von Workshops und Schulungen kombiniert.

Themenbereich Hochleistungsrechnen

Nicht selten benötigen Forscherinnen und Forscher besonders leistungsfähige Computer, um mit Hilfe der von ihnen entwickelten Forschungssoftware Antworten auf sehr komplexe wissenschaftliche Fragestellungen zu berechnen. Die TU Braunschweig stellt ihren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zu diesem Zweck verschiedene Hochleistungsrechner Rechner wie z.B. den Phoenix-Cluster zur Verfügung. Mit diesem Hochleistungsrechner können langwierige Berechnungen mehrere Hundert mal schneller ausgeführt werden als mit einem herkömmlichen Arbeitsplatz PC. Aufgaben die mit dem HPC-Cluster Phoenix zum Beispiel in wenigen Stunden fertig berechnet sind, würden ohne ein solches Hochleistungssystem mehrere Monate Rechenzeit beanspruchen.

Viele Forschungsvorhaben richten sich nach einem engen Zeitplan und können daher massiv von einer solchen Geschwindigkeitssteigerung profitieren.

Weiterhin kann die Größe einer zu berechnenden Aufgabe ebenso mehrere Hundert mal größer sein. Darum ist es ab einer bestimmten Aufgabengröße gar nicht mehr möglich, sie ohne ein entsprechendes Hochleistungssystem zu bearbeiten.

Um diese enormen Kapazitäten eines Hochleistungsrechners nutzen zu können, bedarf es bestimmter Programmiertechniken. Hierzu bietet das Gauß-IT-Zentrum Beratung und Unterstützung bei der Nutzung TU-interner Hochleistungsrechner und externer Ressourcen zum Hochleistungsrechnen (z.B. dem HLRN).

Unser Team

Das DSS-Lab wird im Stab des hauptberuflichen Vizepräsidenten für Digitalisierung und Nachhaltigkeit gemeinschaftliche geführt von der Universitätsbibliothek, dem Gauß-IT-Zentrum und dem Forschungsservice.