Service and Support for Science IT

Die UZH gibt Schub bei der Datenanalyse

Peter Kunszt leitet die neugeschaffene Abteilung «Service and Support for Science IT», kurz S3IT. Sie hilft Forschenden aller Fakultäten bei der Nutzung von Grossrechnern und der Datenverwaltung und soll dazu beitragen, dass die UZH-Forschung international kompetitiv bleibt. 

Stefan Stöcklin

Unterstützt Forschende bei der Datenverarbeitung und -verwaltung: IT-Spezialist Peter Kunszt. (Bild: Stefan Stöcklin)

An der Forschungsfront geht heute ohne Informatik nichts mehr. Wenn Biologen das Verhalten von Zellen studieren oder die verschlungenen Regelkreise von Genen, brauchen sie zur Analyse der Datenberge Supercomputer. Gleich wie die Teilchen- und Astrophysiker, die sich mit den kleinsten Strukturen in Atomen oder den grössten Gebilden im Universum beschäftigen. Längst sind Grossrechner mit mehreren hundert Prozessoren und Terabytes von Speicherplatz auch ausserhalb der Naturwissenschaften unersetzbar. Disziplinen wie die Wirtschaftswissenschaften, die Psychologie oder die Medizin stützen sich je länger, je mehr auf komplexe Datenanalysen, die nur noch von leistungsstarken Computern bewältigt werden können.

«Viele Spitzenforscher kommen im Bereich der Informatik an ihre Grenzen», sagt Peter Kunszt, Leiter der Abteilung «Service and Support for Science IT» (S3IT). Auf ihren Gebieten gehören die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen zwar zur Topliga, aber im Umgang mit den Rechnern fehlt ihnen das Know-how. Hier hilft die neu geschaffene Abteilung S3IT, eine Einheit der Akademischen Dienste, die auf gleicher Ebene wie die Informatikdienste angesiedelt ist.

Schrödinger und Brutus

Zusammen mit seinen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ermöglicht Kunszt den Zugang zu den Grossrechnern wie dem Schrödinger-Supercomputer an der UZH, dem Brutus-Cluster an der ETH Zürich oder dem Schweizerischen Hochleistungsrechnungszentrum in Manno (TI). Auch bei weniger ambitiösen Rechenaufgaben hilft das siebenköpfige Team. Die Spezialisten beraten Forschende aller Fakultäten in Sachen Hard- und Software und passen die Programme bei Bedarf an. Sie unterstützen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei der Analyse und Auswertung, der Verwaltung und Speicherung und bei der Publikation ihrer Daten.

«Wir verstehen uns als Dienstleister der Forschenden», sagt Kunszt. Ein Beispiel einer aktuellen Zusammenarbeit betrifft die Forschungsgruppe von Lucas Pelkmans am «Institute of Molecular Life Sciences» der UZH. Pelkmans untersucht unter anderem das Verhalten von Zellverbänden, die aus Millionen einzelner Zellen bestehen. Den Zellen haften grün gefärbte Signalmoleküle an, die mit spezieller Fluoreszenz-Mikroskopie erfasst werden können. So lässt sich die Bewegung des Zellverbands bis auf jede einzelne, mikroskopisch kleine Zelle rekonstruieren, was Aufschluss darüber gibt, wie die Zellgruppe ihre Bewegungen koordiniert. Dies ist eine wichtige Fragestellung, um beispielsweise das Wachstum eines Embryos besser zu verstehen.

Menschliche Zellen in Bewegung: Grossrechner verkürzen deren Analyse von einem Monat auf eine Stunde. (Bild: Pelkmans Lab/zVg)

Beschleunigung der Forschung

Zur Klärung nötig sind in diesem Fall effiziente Analysen von Millionen von Mikroskopieaufnahmen. «Wir schreiben zwar die Programme selbst, brauchen aber vom S3IT Unterstützung beim Supercomputing und Datenmanagment», sagt Lucas Pelkmans. Dank den Hochleistungsrechnern dauert die Analyse der Mikroskopiedaten gerade noch eine Stunde statt einer Woche. Der Zeitgewinn beschleunigt die Forschung und erhöht die Produktivität der Gruppe. «Supercomputing ist für unsere Forschung unverzichtbar», sagt Pelkmans.

Der gleichen Ansicht ist Abteilungsleiter Peter Kunszt, er verallgemeinert die Aussage des Forschers: «Es braucht den IT-Support, um kompetitiv zu bleiben.» Er versteht das Angebot von S3IT nicht nur als Dienstleistung, sondern sieht sein Team als Projektpartner der Forschungsgruppen bei der Suche nach Lösungen für die Datenanalyse. Das bedingt Verständnis innerhalb des S3IT-Teams für die verschiedenen wissenschaftlichen Fragestellungen der Forschungsgruppen, die aus allen Fakultäten der Universität Zürich stammen. Das Kernteam von S3IT besteht deshalb aus Fachleuten unterschiedlicher Disziplinen.

Weltweite Erfahrungen

Peter Kunszt selbst hat sich das IT-Know-how über die Jahre angeeignet. Nach seinem Studium der theoretischen Physik an der Universität Bern arbeitete er zunächst an der Johns Hopkins University in Baltimore (USA) und baute eine der ersten grossen astronomischen Datenbanken auf. Sie dient zur Analyse der Teleskopie-Bilder, die im Rahmen des Sloan Digital Sky Survey gewonnen wurden. Danach beschäftigte sich Kunszt während mehrerer Jahre am Genfer CERN mit Gridcomputing und Datenanalysen des Teilchenbeschleunigers LHC (Large Hadron Collider). Dazu verknüpfte er das Schweizerische Hochleistungsrechnungszentrum in Manno mit dem LHC-Grid. Im Rahmen der Schweizer Initiative für Systembiologie Systemsx.ch baute Kunszt ab 2009 die Service-Abteilung SyBIT auf, um die Forschenden in Sachen IT und Datenauswertung zu unterstützen.

Als Abteilungsleiter des S3IT hat Peter Kunszt seit Anfang Jahr eine vergleichbare Aufgabe an der UZH inne. Sein Bereich stärkt aber nicht nur die Systembiologen, sondern alle Disziplinen. Dass die Beratung ankomme, zeige das wachsende Interesse, so Kunszt. Den letzten Monat hat der Informatiker ausschliesslich damit verbracht, neue Anfragen zu bearbeiten.

Stefan Stöcklin, Redaktor UZH News.

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