Tiger Team Projects

The following enumeration provides an overview of collaborations between members of the bwHPC-S5 team and scientists, i.e. tiger teams. To apply for support by a tiger team, click

Apply for Tiger Team Project

Tiger Team: tt-radiology

Optimierung der parallelen Prozessierung von 3D-Mikroskopdaten von ganzen Organen

Fortschrittliche optische Techniken wie die Lichtscheibenmikroskopie ermöglichen eine selektive Bildgebung gesamter Organe, wie des Gehirns, in drei Dimensionen (3D) mit Auflösungen von wenigen Mikrometern. Ein 3D-Datensatz der Gefäßarchitektur aus dem Gehirn einer Maus umfasst mehrere Gigabyte und enthält üblicherweise über eine Million Gefäß-Segmente mit unterschiedlichen Geometrien. Um die großen Datenmengen effektiv und automatisiert zu quantifizieren, wurden mit Python und C++ Programme geschrieben, die eine hierarchische, mehrstufige Parallelisierung der Verarbeitung bewerkstelligen. So können mithilfe des Moab Workload Management Systems beliebig viele Datensätze gleichzeitig zur Bearbeitung in die Warteschleife gegeben werden. Hierbei ist eine korrekte Anforderung von Rechenressourcen essentiell, denn die hiernach aufgerufenen Programme laufen über das Message Passing Interface (MPI) parallel, um die gesamten Bildvolumina stückchenweise zu quantifizieren. Einige der numerischen Analysen der rechteckigen Partitionen wurden mit zusätzlichem OpenMP-Multithreading der MPI-parallelisierten Prozesse implementiert. Dies führte zu Herausforderungen bei der automatisierten Anforderung gewünschter CPU-Ressourcen mit funktionierender Knoten-Kern Aufteilung. Durch das Tigerteam konnte eine flexible, effiziente Verteilung von Rechenressourcen implementiert werden, was zu erheblichen Steigerungen der Effizienz und Geschwindigkeit dieser Analysen zur Folge hatte.

Mitglieder des Tiger-Teams: Artur Hahn, Neurologische Klinik, Universitätsklinikum Heidelberg; HPC Competence Center MLS&WISO

Status: abgeschlossen.