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Mit Big Data Licht ins Dunkel des Universums bringen

Feature | 13. Mai 2016 von Robin Meyerhoff, Klaus Schimmer 0

SAP hilft dabei, einen Datenkosmos zu erschließen, der weit über die Grenzen unseres Planeten hinaus reicht. Für SAP HANA ist es die womöglich größte Herausforderung, die das Universum zu bieten hat.

Stellen Sie sich vor, Sie könnten einen Blick in die Anfänge unseres Universums werfen, als die ersten Sterne entstanden. Oder die verschiedenen Etappen in seiner Entstehungsgeschichte besser verstehen – die Bildung von Galaxien oder die aktuell anhaltende, immer schneller voranschreitende kosmische Expansion, die durch dunkle Energie verursacht wird. Das derzeit in Entwicklung befindliche Square Kilometre Array (SKA) ist das größte Astronomieprojekt der Welt. Es wurde ins Leben gerufen, um diese und andere Geheimnisse zu lüften, die Astrophysiker seit Jahrzehnten vor Rätsel stellen.

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Infografik zu SKA1 MID, dem Mittelfrequenzinstrument des SKA :www.skatelescope.org

Insgesamt wird das SKA 50.000 Mal empfindlicher sein als alle bereits existierenden Radioteleskope und über eine 50 Mal höhere Bildauflösung verfügen als das Hubble-Weltraumteleskop.

Dr. Russ Taylor ist Gründungsdirektor des Inter-University Institute for Data Intensive Astronomy (IDIA), einer neuen Partnerschaft zwischen vier südafrikanischen Universitäten. Dabei unterstützen führende Wissenschaftler das SKA in wichtigen Forschungsfragen.

„Das Teleskop wird enorme Datenmengen generieren, gewissermaßen einen Extremfall von Big Data“, erklärt Taylor. „Richtig mit diesen Daten umzugehen, sie in universell nutzbare, leicht verteilbare Informationen umzuwandeln, und schließlich Erkenntnisse aus ihnen zu gewinnen, gehört zu den größten Herausforderungen des SKA. Das Projekt ist eine riesige Chance für die südafrikanische Wissenschafts- und Technologieszene.“

SAP hilft, Big Data aus dem Weltall zu analysieren

An dieser Stelle kommt SAP ins Spiel. Parallel zum SKA-Projekt hat das Unternehmen ein internationales Expertenteam zusammengestellt, das herausfinden soll, ob Big-Data-Technologien von SAP dabei helfen können, die riesigen Datenmengen zu bändigen.

Elke Simon-Keller ist bei SAP Africa für Innovationsprojekte verantwortlich und ihr Kollege Jean-Christoph Pazzaglia leitet von Frankreich aus das Produktmanagement für das Higher-Education-&-Research-Team. Im letzten Jahr trafen sie Dr. Taylor bei der Africa Code Week. Sie sprachen darüber, wie SAP HANA mit dem SKA eines der ersten südafrikanischen Großprojekte im Wissenschafts- und Technologiebereich vorantreiben könnte.

Simon-Keller erklärt: „Entscheidend für den Erfolg des Forschungsprojekts ist es, die Daten, die das Teleskop liefert, sinnvoll aufzubereiten. Wenn alles klappt wie geplant, könnte dieses Projekt zum wichtigsten Validierungsfall für SAP HANA werden, den das Universum zu bieten hat.“

„Konkret gesagt,“ fährt sie fort, „wird das SKA in Südafrika zwei Terabyte an Rohdaten pro Sekunde generieren. Diese Datenmenge reicht aus, um etwa 340.000 Laptops mit einem Tag an Inhalten zu füllen.“

Die Daten müssen an den Endanwender übermittelt, reduziert, vereinheitlicht und in einen dreidimensionalen Datenwürfel umgewandelt werden. Anschließend muss eine Analyse und Archivierung der Daten erfolgen – ein Prozess voller Herausforderungen, der sehr zeitintensiv ist.

Ein internationales Team greift nach den Sternen

Unterdessen entwickelten SAP-Mitarbeiter in Walldorf fast zeitgleich einen ähnlichen Ansatz. Klaus Schimmer arbeitet im Global-Security-Team und interessiert sich besonders für Astronomie. 2013 traf er den weltbekannten Astrophysiker Professor Thomas Henning, Direktor des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg und Experte auf dem Gebiet der Stern- und Planetenentstehung. Sie sprachen darüber, wie man SAP HANA einsetzen könnte, um die Herausforderungen rund um Big Data zu lösen, die durch große Teleskope wie das SKA und das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array in Chile entstehen, wo Dr. Henning arbeitete.

Ein Jahr später kam Tatiana Vasyunina, eine von Dr. Hennings ehemaligen Studentinnen, zu SAP. Sie schloss sich mit Klaus Schimmer zusammen, um herauszufinden, wie Big-Data-Technologien von SAP die Astrophysik weiter voranbringen könnten. Vor Kurzem erklärte sich dann Dr. Franz Färber, Leiter des Bereichs SAP HANA Vora, bereit, das Projekt zu unterstützen.

„Die neuen Teleskope produzieren nahezu unvorstellbare Mengen an Daten. Das ist eine echte Herausforderung, und wir möchten herausfinden, ob wir sie mit unserer Technologie bewältigen können. Ich bin gespannt, wie sich SAP HANA Vora und SAP HANA schlagen werden“, erklärt Färber.

Virtuelle Zusammenarbeit

Die verschiedenen Projekte führten schließlich dazu, dass Anfang März ein zweitägiger Workshop zum Thema Square Kilometre Array stattfand. Darin ging es um die Frage, wie SAP das Projekt im Bereich Big Data unterstützen könnte. An dem virtuellen Workshop nahmen SAP-Führungskräfte, Forschungsexperten und leitende Mitarbeiter des IDIA und des SKA-Projekts in Kapstadt, Frankreich, Heidelberg und Walldorf teil.

Das Team in Kapstadt veranstaltete zudem einen Design-Thinking-Workshop, um konkrete Anwendungsszenarien für Big-Data-Technologien von SAP zu definieren. Danach sollen weitere Workshops mit technischen Teams der SAP, des IDIA sowie SKA stattfinden, um die Prototypen weiterzuentwickeln. Insgesamt befindet sich das Projekt derzeit noch in der Versuchsphase – die Diskussion darüber, wie SAP bei der Auswertung astronomischer Datenmengen aus dem All helfen kann, hat jedoch begonnen.

Foto: Shutterstock

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