Das Team des Sonderforschungsbereichs FONDA. Foto: Marcus Hilbrich

Wissenschaftliche Entdeckungen in den Naturwissenschaften erfordern die computergestützte Analyse immer größerer Datensätze. Dazu braucht es effiziente Datenanalyse-Workflows, die aufgrund der Größe der Daten auf einer verteilten Recheninfrastruktur ausgeführt werden müssen. Bisher konzentriert sich die Forschung zu Datenanalyse-Workflows hauptsächlich auf Techniken zur Minimierung der Laufzeit, was aber meist auf Kosten der Wartungsfreundlichkeit geht. Für einen erfolgreichen Einsatz dieser Technologie spielt aber die Entwicklungszeit eine oftmals noch wichtigere Rolle.

Der SFB FONDA

Hier setzt der SFB FONDA an. Er erforscht seit 2020 Techniken zur Reduktion der Entwicklungszeit und der Entwicklungskosten von Datenanalyse-Workflows. „Das übergreifende Forschungsziel von FONDA ist es, Sprachen, Technologien und Algorithmen zu erforschen, um die menschliche Produktivität bei der Entwicklung, Wartung oder Wiederverwendung von Datenanalyse-Workflows für die wissenschaftliche Analyse großer Datenbestände zu erhöhen“, sagt der Sprecher des SFB FONDA, Prof. Dr. Ulf Leser vom Institut für Informatik der Humboldt-Universität zu Berlin (HU).

In der nun bewilligten zweiten Phase wird sich FONDA vor allem drei Themen widmen:

• Techniken für föderierte Workflowausführungen, die über mehrere Datencenter verteilt ausgeführt werden. Dadurch können Analysen dort passieren, wo auch die größten Datenbestände liegen, was die Notwendigkeit für komplexe Datenspiegelungen und -transporte reduziert.
• Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit von Workflowsystemen direkt an der Mensch-Maschine Schnittstelle. Hierzu werden mit empirischen, nutzerzentrierten Studien moderne Methoden der Künstlichen Intelligenz, insbesondere von Large Language Modells wie ChatGPT, und des Entwurfs von Programmiersprachen erforscht.
• Verbesserung der Nachhaltigkeit von Workflowtechnologien in Bezug auf deren hohen Energieverbrauch und hohe CO2 Produktion. Oftmals kann man gleich genaue Ergebnisse aber auch durch weniger energiehungrige Techniken erreichen oder Analysen auch ausführen, wenn grüner Strom verfügbar ist, was neue Verfahren zur Workflowoptimierung und zur Ausführungsplanung erfordert.

Die erste Phase von FONDA konnte mehrere langfristige Entwicklungen anstoßen. Mit der kürzlich erfolgten Einrichtung des neuen HPC@HU Services hatte FONDA bereits einen nachhaltigen strukturellen Einfluss auf die Sprecheruniversität. Die Anerkennung der Bedeutung des Forschungsthemas des Sonderforschungsbereichs an der Schnittstelle zwischen Informatik und den Naturwissenschaften spiegelt sich in zahlreichen Neuberufungen in der Region wider, die eine passgenaue Erweiterung der Gruppe der Antragstellenden ermöglichen. „Wir sind stolz auf den außergewöhnlich hohen Anteil an Frauen unter unseren Promovierenden in Höhe von 38 Prozent“, so Prof. Leser.

An FONDA beteiligt sind auch die Freie Universität Berlin, die Technische Universität Berlin, die Universität Potsdam, die Charité – Universitätsmedizin Berlin, das Hasso-Plattner-Institut für Digital Engineering, das Zuse-Institut Berlin, die Technische Universität Darmstadt, die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, das Helmholtz Geoforschungszentrum Potsdam sowie das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin.

Sonderforschungsbereiche der DFG

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat elf neue Sonderforschungsbereiche (SFB) eingerichtet, die ab Oktober 2024 zunächst für drei Jahre und neun Monate mit insgesamt rund 148 Millionen Euro gefördert werden. Darunter sind fünf SFB/Transregio (TRR), die von mehreren antragstellenden Hochschulen gemeinsam getragen werden. Außerdem wurden 22 Sonderforschungsbereichen um je eine weitere Förderperiode verlängert. Dazu zählen auch elf SFB/Transregio (TRR). Mit den Sonderforschungsbereichen ermöglicht die DFG es den Hochschulen, innovative, anspruchsvolle und langfristig konzipierte Forschungsvorhaben im Verbund zu bearbeiten und fördert damit auch die Schwerpunkt- und Strukturbildung. Die Förderdauer beträgt maximal zwölf Jahre.

Bei zwei verlängerten SFB/Transregio (TRR) ist die Humboldt-Universität ebenfalls beteiligt:

• TRR „Behandlung motorischer Netzwerkstörungen mittels Neuromodulation“
  Charité – FU und HU Berlin, Sprecherin: Professorin Dr. Andrea Kühn; ebenfalls antragstellend: Universität Würzburg
• TRR „Der Chloroplast als zentraler Knotenpunkt der Akklimatisation bei Pflanzen“
  LMU München, Sprecher: Professor Dr. Dario Leister; ebenfalls antragstellend: HU Berlin, RPTU Kaiserslautern

Weitere Informationen

Zum SFB FONDA

Kontakt

Prof. Dr. Ulf Leser
Institut für Informatik der Humboldt-Universität zu Berlin

Tel.: 030 2093-41282
leser@informatik.hu-berlin.de