Advanced Computing - Software Innovation Campus Paderborn

Innovationsbereich Advanced Computing

In den vergangenen Jahrzehnten haben sich unterschiedlichste Varianten im Computing entwickelt, die je nach Reifegrad auch außerhalb der Wissenschaft Anwendung gefunden haben. Advanced Computing steht für die Nutzung fortschrittlicher Technologien und Konzepte, um komplexe Aufgaben in der Informationsverarbeitung zu bewältigen. Dazu gehören High-Performance Computing (im industriellen und wissenschaftlichen Bereich), Quantum Computing, Distributed/Edge Computing und vieles mehr. Ziel ist es, spezifische Computersysteme und innovative Algorithmen zu kombinieren, um anspruchsvolle Probleme zu lösen. Das Innovationspotenzial liegt dabei in den Computersystemen, deren Architekturen, den Algorithmen sowie in der Berücksichtigung neuer Anforderungen wie Nachhaltigkeit, Sicherheit, Souveränität und Robustheit.

Themenfelder

Dies ist ein Auszug aktueller Themenfelder, die kontinuierlich erweitert und aktualisiert werden.

Computational Reuse
Wiederverwendbarkeit von Daten und Informationen, indem diese so strukturiert und zugänglich gemacht werden, dass sie leicht gefunden, genutzt und erneut in verschiedenen Anwendungen oder Berechnungen eingesetzt werden können (FAIR Prinzip auf Daten/Informationen).
Distributed Computing
Distributed Computing bezeichnet die Aufteilung komplexer Aufgaben auf mehrere miteinander verbundene Computer, die parallel arbeiten. Dies ermöglicht eine schnellere Verarbeitung, bessere Ressourcennutzung und Skalierbarkeit. Die Systeme koordinieren ihre Arbeit über Netzwerke, teilen Daten und Ergebnisse, um gemeinsam große Probleme zu lösen, wie in Clustern, Clouds oder globalen Netzwerken.
Energy Aware Computing
Energy-Aware Computing optimiert den Energieverbrauch von Computersystemen, indem Ressourcen und Betriebsmodi an Arbeitslast und Leistungsanforderungen angepasst werden. Emission-Aware Computing berücksichtigt den CO₂-Fußabdruck der Energiequellen und priorisiert saubere Energie oder emissionsarme Zeitfenster, um die Umweltauswirkungen zu minimieren. Beide Ansätze fördern Nachhaltigkeit in der IT.
On the Fly Computing
On-the-Fly Computing beschreibt die dynamische und bedarfsorientierte Erstellung individueller IT-Dienste. Hierbei werden Ressourcen, Softwarekomponenten und Daten in Echtzeit kombiniert, um maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Anforderungen bereitzustellen. Dieser Ansatz fördert Flexibilität, Effizienz und ermöglicht die Anpassung an wechselnde Nutzerbedürfnisse ohne vorab festgelegte Infrastrukturen.

Anwendungsfelder

Sektorenkopplung

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Abwärmenutzung

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Integration von erneuerbarer Energie

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Edge Cloud System 4

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Ziele und Visionen

Unser Ziel ist es, bestehende Varianten im Computing anzuwenden, um datengetriebene und softwareintensive Innovationen zu unterstützen. Diese Technologien ermöglichen Innovationen, die ohne ihre Nutzung nicht realisierbar wären. Darüber hinaus treiben wir die Evolution dieser Computing-Varianten voran, um den sich ständig wandelnden Anforderungen an Nachhaltigkeit, Sicherheit und andere wichtige Aspekte gerecht zu werden.