Gerhard Wellein gasthoogleraar High Performance Computing
Prof. Dr. Gerhard Wellein is onlangs bij onze faculteit begonnen als gasthoogleraar High Performance Computing. Gerhard is hoogleraar High Performance Computing (HPC) aan het Department for Computer Science van de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) in Duitsland. Hij zal regelmatig naar Delft reizen om zijn kennis over High Performance Computing te delen met het HPC-team van onze faculteit.
Prestatie- en energiemodellering
Gerhards onderzoek richt zich op de prestaties van computers. Hij legt uit: "We willen begrijpen wat er gebeurt als computers problemen oplossen. En wat er gebeurt als computers onze codes uitvoeren. Wat zijn beperkende factoren in de computer?"
Op basis van die kennis kunnen Gerhard en het HPC-team bijvoorbeeld knelpunten identificeren en codeaanpassingen bedenken. "Als mijn code sneller draait, zijn er minder resources nodig en verbruikt het ook minder energie", zegt Gerhard. Computerefficiëntie is een grote uitdaging binnen de moderne computerarchitectuur. "Het is belangrijk om manieren te vinden om computers efficiënter te maken."
Duur energieverbruik
Onderzoek naar het energieverbruik van computers zorgt ook voor lagere kosten. "In Duitsland zijn de energiekosten ongeveer €0,30 per kWh", legt Gerhard uit. Dat betekent dat als je een jaar lang een machine van één megawatt gebruikt, je een energierekening van €2,5 miljoen krijgt. En bij een machine van 10 megawatt is dat €25 miljoen per jaar. Deze systemen zijn niet alleen duur in aanschaf, maar ook erg duur in gebruik. "Daarom is het belangrijk om op een gestructureerde manier te begrijpen wat er in die machine gebeurt", benadrukt hij.
Menselijk leren, niet machine learning
Gerhard gebruikt een analytische benadering om high performance computing te bestuderen. Hij vertelt dat dit een unieke benadering is. "Op dit gebied gebruiken mensen vaak machine learning om computerprestaties te bestuderen. Ze genereren veel gegevens en proberen deze automatisch te analyseren om conclusies te trekken. Maar wij gaan er echt voor zitten en kijken naar de code. We maken een model voor elke hardware-architectuur en analyseren dan de code. Uiteindelijk is het vaak pen- en papierwerk. Het is menselijk leerwerk, geen machine learning." Gerhard heeft een visie op de toekomst van HPC: "Ik denk dat de langetermijnvisie is dat er geen sprake meer is van HPC en AI, maar dat er op veel manieren convergentie zal zijn tussen de twee gebieden."
Samenwerking met TU Delft
In de afgelopen tien jaar waren er al verschillende projecten waarin Gerhard samenwerkte met de TU Delft op het gebied van High Performance Computing. Gerhard kende Dr. Jonas Thies al, die nu in onze HPC-groep werkt. "Jonas werkt aan de algoritmekant", legt Gerhard uit, "hij zorgt ervoor dat het algoritme goed gekozen wordt. En wij zorgen ervoor dat de daadwerkelijke implementatie van het algoritme op de computer goed gebeurt. Ons werk vult elkaar dus echt aan."
De TU Delft probeert ook de HPC-infrastructuur te centraliseren. Gerhard legt uit: "Het is veel energiezuiniger om een groot cluster (super)computers op één plek te laten draaien, in plaats van 10 kleinere clusters verspreid over verschillende onderzoeksgroepen. Drie jaar geleden werd de groep aan onze universiteit in Duitsland een nationaal supercomputercentrum. De TU Delft is hard op weg om een centraal team te krijgen. En door onze ervaring kunnen we helpen om ervoor te zorgen dat er een sterke centrale groep ontstaat. Ik denk dat de TU Delft hier echt van kan profiteren. Ik kan hieraan bijdragen door onderwijs en lezingen, maar ook door onderzoek en ontmoetingen met collega's van de TU Delft."
Gerhard is erg enthousiast over de samenwerking en over de stad Delft. "Ik ben dol op Delft! Ik ben er nu zo'n drie of vier keer geweest. Ik probeer zoveel mogelijk naar Delft te reizen. Ik houd echt van de stad, het is een geweldige plek."