De digitale energiehonger bestreden met algoritme en koelsysteem

'Groene' supercomputers

Volker Lindenstruth in het rekencentrum van de Goetheuni (afb: Goetheuni)

Computers vreten stroom. In 2030 zou het stroomverbruik door datacentra wereldwijd wel eens 13% van het totale stroomverbruik kunnen uit maken, stelt een persbericht van de Goetheuniversiteit in Frankfurt. Dat lijkt me fors aan de hoge kant, maar zeker is dat computers en digitale toepassingen als het wereldwijde web stroomvreters zijn. Uit Duitsland komen twee verhalen over ideeën die die digitale energiehonger wat moeten afremmen. Frankfurt komt met een verhaal over ‘groene’ supercomputers en aan de Johannes Gutenberguniversiteit in Mainz is een algoritme gewrocht waarmee het zelfs op een gewone computer mogelijk is ingewikkelde berekeningen te doen zoals weersvoorspellingen. Dat scheelt een hoop stroom.
Die stroombehoefte van grote computers komt voor een niet onbelangrijk deel door de noodzakelijke koeling. Samen met grootverbruikers in het Helmholtzcentrum voor zware-ionenonderzoek hebben de onderzoekers in Frankfurt een zuiniger koelsysteem bedacht waarop een Europees patent is verleend. Met dat door onder meer Volker Lindenstruth ontwikkelde systeem kan 50% op de energiekosten voor koeling worden bespaard, is het verhaal.
De techniek wordt overigens al jaren gebruikt in het rekencentrum van de Goetheniversiteit en er wordt continu aan verbeteringen gewerkt. In Darmstadt wordt nu voor het Helmholtzcentrum een groot rekencentrum gebouwd, de Green IT Cube, die is uitgerust met die koeltechniek. Het Duitse bedrijf NDC Data Centers in München heeft de rechten om deze Green Technology, ook de Duitsers weten van wanten als het om Engels gaat, aan de man (of vrouw) te brengen.

Zuinig algoritme

De onderzoekers in Mainz e.o. hebben het in de manier gezocht waarop computers te werk gaan: de algoritmes. Samen met collega’s van de universiteit van Italiaans Zwitserland in Lugano ontwikkelden ze een algoritme dat ingewikkelde problemen eenvoudig zou kunnen oplossen. Daar zou je dan geen supercomputers voor nodig hebben, maar gewone pc’s voor kunnen gebruiken.

Bioinformatica Susanne Gerber is niet zo te spreken over de huidige manier waarop de nieuwste (energievretende) rage, de kunstmatig intelligentie, te werk gaat. “Die functioneert nu als een black box. Wij willen begrijpen hoe ki werkt en hoe we beter verbanden kunnen zien.”
Aan die ontwikkeling heeft ze samen met medeonderzoeker Illia Horenko van de Zwitserse universiteit en andere collega’s jarenlang gewerkt. Het idee zou volgens het tweetal geïnspireerd zijn op het legoprincipe: complexe systemen worden in hapklare brokken gesplitst. Met drie- of vierduizend van die brokstukken kunnen grote gegevensbestanden geanalyseerd worden en kunnen deugdelijke voorspellingen gedaan worden. Gerber: “Met het SPA-algoritme kunnen we een op gegevens gebaseerde voorspelling doen van het weer van morgen met de oppervlaktetemperaturen in Europa met foutjes van hoogstens 0,75°C.” De foutmarge zou 40% lager liggen dan met huidige techniek en het zou bovendien aanmerkelijk goedkoper zijn. Met een gewone pc dus.

SPA

Dat SPA is een afko van Scalable Probabalistic Approximation (opschaalbare waarschijnlijkheidsbenadering) en is gebouwd op een wiskundige ondergrond. De methode is voor verschillende probleemoplossingen te gebruiken waarbij grote gegevensverzamelingen komen kijken. Dan moet je denken aan het indelen en classificeren van biologische cellen. “Het mooie is dat we naderhand begrijpen hoe die cellen gesorteerd zijn”, zegt Gerber. Ook zou het algoritme goede diensten kunnen bewijzen bij het ‘lezen’ van de betekenis van eeg’s (‘hersenfilmpjes’) of van röntgenopnames.

Horenko: “Het is geschikt voor vele toepassingen, van het Lorenzturbulentiemodel tot de molecuuldynamica van aminozuren in water. Het proces is eenvoudiger en zuiniger en de resultaten zijn beter dan met de huidige techniek.”

Bronnen: Alpha Galileo en Alpha Galileo

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.