Montag, 18. Juli 2011

Lehrstuhl von Prof. Dr. Andrea Walther aus dem Institut für Mathematik beteiligt sich mit zwei Aufgabenbereichen an dem Projekt "HPC-FliS" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung

Analyse der Materialverteilung in einem Gegenstand, ohne diesen kaputt zu machen

Das Institut für Mathematik der Universität Paderborn ist aktuell gleich mit zwei Aufgabenbereichen an dem Projekt "HPC-FliS" beteiligt, das vom Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird. Verantwortlich ist der Lehrstuhl von Prof. Dr. Andrea Walther.

Die Abkürzung HPC-FliS steht dabei für High Performance Computing-Framework zur Lösung inverser Streuprobleme auf strukturierten Gittern mittels Manycore-Systemen und Anwendungen für 3D-bildgebende Verfahren. "Es geht darum, die Materialverteilung in einem Gegenstand zu analysieren, ohne diesen dafür kaputt machen zu müssen", erklärt Prof. Walther die Grundlage des Projekts. Bekannt sind solche Methoden unter anderem in der Medizin, in der die Ultraschalldiagnostik, das Röntgen oder die Computertomographie zum Einsatz kommen, oder aber in der Fernerkundung im Weltall.

"Die bewährten Verfahren sind nicht immer praktikabel, etwa wegen der Strahlenbelastung, ungünstigen geometrischer Bedingungen oder aber der Größenordnung des Objekts, wenn man beispielsweise an Flugzeugturbinen denkt", so Prof. Walther weiter. Zum Einsatz kommt hier dann eine neuartige Technik, die aber ihrerseits den Nachteil hat, dass nur von einer Richtung aus in den zu untersuchenden Gegenstand geschaut werden kann.

Der Paderborner Lehrstuhl kümmert sich daher in seinem ersten Arbeitsbereich um die Frage, wie trotz dieser eingeschränkten Sichtweise genügend Informationen zur Materialverteilung im Gegenstand erschlossen werden können. "Dahinter steckt beispielsweise bei der Flugzeugturbine ein konkreter Sicherheitsaspekt. Eingeschlossenes Material beeinträchtigt die Turbinenleistung. Unser angestrebtes Untersuchungsverfahren bringt eine umfangreiche Zeiteinsparung", meint Prof. Walther.

Der zweite Arbeitsbereich des Lehrstuhls beschäftigt sich mit der Erforschung der so genannten Radialspalten-Messung. "Dabei geht es beispielsweise darum, dass die Turbine nicht an das Gehäuse schlägt. Eine derartige Messung war bislang im Prinzip nicht möglich, so dass man das Gehäuse einfach groß genug gebaut hat", sagt Prof. Walther. Ein Durchbruch in diesem Bereich würde also die Effizienz steigern.

Das HPC-FliS-Projekt ist auf drei Jahre angelegt und gehört zur BMBF-Ausschreibung "HPC-Software für skalierbare Parallelrechner". Koordinator ist die E-Technik der Technischen Universität Dresden. Neben der Universität Paderborn sind auch noch das Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechnen (ZIH) Dresden, die Siemens Automation & Drive Group und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Köln beteiligt.

Das Gesamtvolumen des Projekts liegt bei einer Million Euro. Nach Paderborn fließen davon knapp 250.000 Euro. Im kommenden Jahr wird es in Paderborn zudem einen Projektworkshop geben.  


Foto: (Universität Paderborn)

Der Lehrstuhl von Prof. Dr. Andrea Walther ist mit zwei Aufgabenbereichen am Projekt "HPC-FliS" des Bundeministeriums für Bildung und Forschung beteiligt.


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