CAPICE
Die wissenschaftliche Modellierung erfordert nicht nur die Ausführung des Modells selbst, sondern auch verschiedene Vorverarbeitungsschritte und die Datenerfassung, die auf verschiedene Computerinfrastrukturen verteilt sind. Normalerweise muss der Benutzer auf mehrere solcher Infrastrukturen zugreifen, um eine Simulation vorzubereiten. Ziel dieses Pilotprojekts war es, eine beispielhafte Infrastruktur und einen beispielhaften Arbeitsablauf zu entwickeln, die es ermöglichen, Simulationen über verschiedene Recheninfrastrukturen hinweg laufen zu lassen, ohne dass der Benutzer manuell eingreifen muss, und die Veröffentlichung der Ergebnisse vorzubereiten.
Als beispielhafte wissenschaftliche Software wurde das quelloffene "Ice Sheet System Model ISSM" (https://doi.org/10.1029/2011JF002140) verwendet. ISSM ist ein etabliertes und weit verbreitetes Eisdecken-modell. Die Softwarelösung, die den verteilten Simulationsansatz ermöglicht, ist das „Data Analytics Software Framework DASF“ (https://dasf.readthedocs.io). DASF ist eine Remote-Procedure-Call-Bibliothek und fungiert als Nachrichtenvermittler, der es dem Benutzer ermöglicht, eine Nachricht von einem lokalen Rechner an ein entferntes System zu senden. Diese Nachricht kann dann interpretiert werden, um z.B. eine Simulation auszuführen. Auf diese Weise kann der Benutzer verschiedene Prozesse auslösen, wie z. B. die Übertragung von Daten von einem entfernten System zu einem anderen über einen Datenspeicherdienst, die Vorverarbeitung und Analyse der erforderlichen Daten und die Übermittlung von Skripten für Rechenaufgaben, z. B. für den Job Scheduler in Slurm.
Das CAPICE Projekt kann als Vorlage für weitere Applikationen genutzt werden bei denen Domain-spezifischer Code verteilt auf verschiedene Infrastrukturen mit automatisierter Datenverarbeitung benötigt wird.
Partner
- Alfred-Wegener Institut, Helmholtz Zentrum für Polar- und Meereswisschenschaften, Bremerhaven, Germany
- Universität Bremen, Bremen, Germany
- Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Köln Germany
- Leibniz-Rechenzentrum der Bayerischen Akademie für Wissenschaften, München, Germany
- Helmholtz-Zentrum Hereon, Geesthacht, Germany
- Deutsches Klimarechenzentrum, Hamburg, Germany
Weitere Informationen
- DASF: https://dasf.readthedocs.io
- NFDI4Earth: https://nfdi4earth.de
- Source Code: https://git.rwth-aachen.de/nfdi4earth/pilotsincubatorlab/pilots/capice
Kontakt
Data Scientist
Helmholtz Coastal Data Center, Datenmanagement Küstenforschung, Institut für Kohlenstoff-Kreisläufe
Tel: +49 (0)4152 87-2126