Forschung / Laufende Projekte

Auf dieser Seite finden Sie eine Liste der derzeit am Institut laufenden internen und externen Forschungsprojekte. 

EU Forschungsprojekte

RECAP will develop a radically novel concept in the provision of cloud services, where services are elastically instantiated and provisioned close to the users that actually need them via self-configurable cloud computing systems. The project will go beyond the current state of the art and develop the next generation of cloud/edge/fog computing capacity provisioning and remediation via targeted research advances in cloud infrastructure optimisation, simulation and automation. Building on advanced machine learning, optimisation and simulation techniques.

The MELODIC platform  will  enable  data-intensive  applications  to  run  within  defined security,  cost,  and performance  boundaries  seamlessly  on  geographically  distributed  and  federated  cloud  infrastructures.  MELODIC will thereby realise the potential of heterogeneous cloud environments for big data and data-intensive applications by  transparently  taking  advantage  of  distinct  characteristics  of  available  private  and  public  clouds,  dynamically optimise resource utilisation, consider data locality, conform to the user’s privacy needs and service requirements, and counter vendor lock-in. Hence, the main objective of the MELODIC project is to enable data-aware application deployments on geographically distributed and federated cloud infrastructures.

Nationale Projekte

Das Forschungsprojekt ProThOS wird vom BMBF mit einem Gesamtbudget von 1M€ gefördert. In diesem Projekt wird eine Laufzeitumgebung für die effiziente Ausführung von taskbasierten Anwendungen entwickelt. Die Abhängigkeits- und Granularitätsinfrmationen werden dabei vom Compiler bereitgestellt, um eine einfache Programmierbarkeit zu gewährleisten. Dabei wird das Betriebssystem mit einbezogen, um Lokalitätseigenschaften bestmöglich zu berücksichtigen. Das Kooperationsprojekt wird von der Universität Ulm koordiniert.

Das Projekt ViCE -  Virtual Open Science Collaboration Environment

Die elektronische Datenverarbeitung hat die Wissenschaft in den letzten 20 Jahren nachhaltig verändert. In jedem Fachgebiet kamen neue,computergestützte Formen der Datenerhebung,und -bearbeitung hinzu. Die zunehmende Nutzung von Virtuellen Forschungsumgebungen (VFU) erlaubt eine einrichtungs- und fächerübergreifende Kollaboration, eine bessere Integration des wiss. Nachwuchses und den Einsatz in der Lehre. In einigen Fachdisziplinen sind die Herausforderungen zur Nutzung von VFUs bereits gelöst, andere wollen den Schritt in diese Richtung vollziehen. Die notwendigen technischen Infrastrukturen sind in der Regel vorhanden. Jedoch ist noch keine standardisierte und breit verfügbare Lösung vorhanden, die Forschenden mit Bedarf an digitalen Workflows einfach zur Verfügung stehen. Diese Lücke soll von zwei Seiten, einmal “von oben” aus Anwendersicht mit ganz konkreten Bedarfen und zum anderen “von unten” aus Rechenzentrumssicht mit passgenauen Angeboten geschlossen werden. Das Projekt verhilft den wissenschaftlichen Rechenzentren zu einem klaren Verständnis der Bedarf der Communities zur besseren Unterstützung heterogener Anforderungen seitens ausgewählter Fachwissenschaften. Indem die Rechenzentren mit den Fachdisziplinen gemeinsame Vorstellungen entwickeln und daraus Planung und Organisation der Infrastrukturen für wissenschaftliche Projekte ableiten, können sie mit beherrschbarem Aufwand wichtige Basisinfrastrukturen und IT-Prozesse bereitstellen. Das bildet die Grundlage für zukünftige Organisationsstrukturen an Rechenzentren für einen dauerhaften Betrieb, nachhaltige Geschäftsmodelle und proaktive Beratung neuer Communities.

Das Projekt RePlay-DH

Die grundlegende Idee des Projektes ist es, Wissenschaftler bei der Arbeit mit Texten aus dem Bereich der Digital Humanities mit Werkzeugen so zu unterstützen, dass die Pflege für eine Nachnutzung der Daten, als auch das Nachvollziehen von Änderungen (“Replay”), ohne erheblichen Mehraufwand z.B. durch Erlernen komplexer Kommandozeilenwerkzeuge, möglich ist. Der Lösungsansatz orientiert sich dabei an etablierten Modellen aus der Softwareentwicklung. Eine direkte Nutzung von Versionsverwaltungssystemen wie Git ist nicht nur zu komplex, sondern erlaubt auch zu viele Freiheiten für Nutzer. Die Replay-DH Werkzeuge setzen daher oberhalb dieser Systeme an, vereinfachen die Nutzung und stellen Vollständigkeit und Konformität sicher. Dies eröffnet die Möglichkeit die Pflege, der für die Nachnutzung entscheidenden, wichtigen Metadaten, bereits bei der Genese und nicht erst bei Archivierung zu erfassen und diese auch kontinuierlich zu verbessern.

Exemplarisch soll dies in Zusammenarbeit mit Vertretern der Computerlinguistik an der Universität Stuttgart durchgeführt werden. Die in diesem Forschungsprojekt gesammelten Ergebnisse werden sich auf alle Disziplinen der textverarbeitenden Geistes- und Sozialwissenschaften ausweiten lassen. Neben der Entwicklung der Werkzeuge ist es in gleichem Maße ein Ziel, ausgehend von Service-Definitionen, die Ergebnisse nicht nur als Open Source zur Verfügung zu stellen, sondern darauf aufbauend die Dienstleistungen nachhaltig zu betreiben und mit entsprechenden Beratungsangeboten zu begleiten.

Die im Rahmen des Projektes entwickelten Werkzeuge stehen als Open-Source Code auf GitHub zur Verfügung.

Das Projekt SARA - Software Archiving of Research Artefacts

Das Ziel des Projektes ist einen neuen wissenschaftlichen Dienst zu entwickeln, mit dem sowohl Forschungsdaten als auch Softwarewerkzeuge, mit denen diese Daten erzeugt werden, langfristig verfügbar gemacht werden können. In der Fachdisziplin Biologie werden beispielsweise Messdaten computergestützt erfasst und weiterverarbeitet. In der Elektrotechnik und Informatik müssen kontinuierlich die unterschiedlichen Versionsstände der entwickelten Software gespeichert werden, um den Fortschritt der Entwicklung zu dokumentieren.

Der Dienst soll die Workflows der Forschenden begleiten und es ihnen ermöglichen, Zwischenstände ihrer Forschungsarbeit bereits prozessbegleitend festzuhalten. Damit kann auf die gesamte Entstehungshistorie der oft von den Forschenden selbst entwickelten und modifizierten Tools zurückgegriffen werden. Die erhobenen Forschungsdaten und die unterschiedlichen Versionsstände der dazugehörigen Softwarewerkzeuge sind dadurch für spätere Forschung nachvollziehbar. Das System zur anwenderunterstützenden Archivierung von codebasierten Artefakten basiert auf Git und der Repositorien-Software DSpace, die an beiden Standorten als Institutionelles Repositorium eingesetzt wird. Der im Projekt prototypisch für Informatik / Elektrotechnik und Biologie entwickelte Dienst soll nach Ablauf der Evaluierungsphase grundsätzlich allen Fachdisziplinen zur Verfügung stehen.

Die im Rahmen des Projektes entwickelten Werkzeuge stehen als Open-Source Code auf GitHub zur Verfügung.

Das Projekt "Nachhaltige Rechenzentren Baden-Württemberg - EcoRZ"

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ausgehend von einer Technologieanalyse die Potenziale der Steigerung der Energieeffizienz und der Bereitstellung von Flexibilität im Bereich der Rechenzentren für Baden-Württemberg zu bestimmen. Dabei werden stets Elektrizität, Wärme und Kälte integriert und über die Grenzen des Rechenzentrums hinaus betrachtet. Rechenzentren bilden zunehmend die infrastrukturelle Basis für Wirtschaftstätigkeit in nahezu allen Branchen. Vor diesem Hintergrund wird ein Instrumentarium zur Standortanalyse ausgearbeitet, das sowohl seitens der Rechenzentrumsbetreiber zur Standortentscheidung als auch seitens der Politik zur Identifikation von Handlungsbedarfen eingesetzt werden kann. Kern dieser Standortanalyse ist die Erarbeitung eines Sets von Nachhaltigkeitsindikatoren, die sowohl harte wie auch weiche Standortfaktoren erfassen. Zudem werden unter Einbeziehung der Projektergebnisse Potentiale hinsichtlich einer Verminderung von Treibhausgasemissionen, Energieeinsparungen sowie Arbeitsplätzen (inkl. Multiplikatoreneffekte) quantifiziert. Der Transfer in die Praxis erfolgt durch eine projektbegleitende Kommunikation sowie der Anwendung der Ergebnisse auf konkrete Rechenzentren.

Vergangene EU Forschungsprojekte

For the project CloudSocket - Business and IT-Cloud Alignment using a Smart Socket with an overall budget of 4.084.850,00€, it is investigated together with the partners BOC, Atos, Ymens, Fhoster, bwcon, Mathema, FORTH and Fachhochschule Nordwestschweiz, in a platform for supporting the Business-Process-as-a-Service (BPaaS) concept from business process modelling to the execution and evaluation as services in the Cloud.

Das Projekt Paasage - Model-based Cloud Platform Upperware ist ein integriertes Projekt mit einem Gesamtbudget von  8.401.778€ und den Partnern SINTEF, STFC, HLRS, Universität Stuttgart, INRIA, CETIC, FORTH, be.wan ,EVRY, Sysfera, Flexiant, Lufthansa Systems, AG GWDG, Automotive Simulation Center Stuttgart e.V., Universität Oslo, Universität Ulm.

Im Projekt CACTOS - Context-Aware Cloud Topology Optimisation and Simulation mit einem Gesamtbudget von 3.45 M€ wird zusammen mit den Partnern Realtech AG, Queen's University Belfast, Flexiant, FZI Karlsruhe, Umea University und Dublin City University die Modelle und Methoden erforscht, die Ausführung von Cloud Anwendungen auf Basis diverser Parameter und unter Berücksichtigung heterogener Hardwareinfrastruktur optimal und damit energieeffizient auszuführen.

Das Projekt POLCA - Programming Large Scale Heterogeneous Infrastructures bringt Partner aus Industrie und Forschung zusammen um die Programmierbarkeit von eingebetteten Systemen und Höchstleistungsrechnern zu verbessern. Das dreijährige Projekt mit einem Gesamtbudget von 3,15M€ bringt mit den Partnern Universität Stuttgart/HLRS, Universität Twente, CETIC, IMDEA, Maxeler Technologies und Recore Systems Expertise aus den Bereichen Höchstleistungsrechnen und eingebetteter Systeme zusammen.

Vergangene Nationale Projekte

Im vom BMBF geförderten Forschungsprojekt MyThOS wird ein reduziertes, auf die Bedürfnisse von rechenintensiven Anwendungen optimiertes Betriebssystem entwickelt. Dabei sind insbesondere Fragestellungen wie zukünftige heterogene Hardwaresysteme mit einer hohen Anzahl von Rechenkernen adressiert werden können von Interesse. Das zum 1.10.2013 beginnende Vorhaben hat ein Gesamtbudget von 1,3M€ und erfolgt zusammen mit den Partnern Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart, Brandenburgische Technische Universität Cottbus, Alcatel-Lucent Deutschland AG, Bell Labs und der Universität Siegen. Das Vorhaben wird von der Universität Ulm koordiniert.