VESTEC ist ein europäisch gefördertes H2020-Projekt für die Bewertung und das Management von akuten Krisenszenarien. Es baut eine flexible Verarbeitungskette auf, um verschiedene Datenquellen zu kombinieren, wesentliche Merkmale effizient zu extrahieren, eine flexible Zeitplanung und ein interaktives Supercomputing zu ermöglichen, sowie 3D-Visualisierungsumgebungen für interaktive Krisenbewertungen durch Interessengruppen und Krisenreaktionszentren zu nutzen. VESTEC entwickelt durchgängige Softwarelösungen, die für dringende Entscheidungen in verschiedene Krisenszenarien (mit Bezug auf die Europäische Union) benötigt werden.
VESTEC entwickelt und evaluiert Methoden und Schnittstellen für die Integration von Supercomputer-Simulationen und echtzeitfähigen Datenanalyseumgebungen. Durch die Variation von Eingangsparametern werden Simulationsergebnisse erzeugt, die unterschiedliche Trends aufzeigen können und somit Unsicherheiten in der Vorhersage der Ausbreitung von Krisen besser berücksichtigen. Auf Basis dieser so genannten Ensembles werden statistische Analysen durchgeführt um intuitivere graphische Zeitverläufe kritischer Phänomene erstellt zu können. Innovative Datenkomprimierungsansätze verwenden topologiebasierte Extraktions- und Abtastmethoden, wodurch irrelevante Informationen verworfen werden können. Die damit einhergehende Reduktion von Speicher- und Verarbeitungsanforderungen trägt zusätzlich dazu bei, dass VESTEC Krisenreaktionszentren unverzüglich und zielgenau unterstützt.
Ausführlichere Informationen finden Sie auf der VESTEC-Website: https://VESTEC-project.eu
Beispiele für Anwendungsfälle der VESTEC-Software
Drei Anwendungen wurden als Pilotszenarien ausgewählt. Sie demonstrieren den immensen Nutzen und die Bandbreite von VESTEC für dringende Entscheidungssituationen. Die sind im Einzelnen: die Überwachung und Vorhersage von Waldbränden; die Risikoanalyse der durch Moskitos übertragenen Krankheiten; sowie die Auswirkungen des Weltraumwetters auf die Erde (u.a. auf technische Infrastruktur).
VESTEC bringt Experten für Hochleistungsrechnen, Entwicklung massiv-paralleler Simulationscodes, Datenanalyse und Visualisierung zusammen. Erst dadurch lassen sich die Herausforderungen ganzheitlich angehen.
Der Projektstart erfolgte im Jahr 2018. Im Herbst 2020 wurde die Technologie am ersten Test- Szenario „Überwachung und Vorhersage von Waldbränden“ ausgeführt und demonstriert. Dafür wurden auch die realen Informationen aus einem Waldbrand im Juli 2020 bei La Jonquera, in Spanien eingebunden.Anhand dieses Anwendungsfalls wurde das Verhalten von Waldbränden analysiert und ausgewertet: die Entstehung in kleinen lokalen Hotspots, die Ausbreitung zu Flächenbränden und der Einfluss von Wettergegebenheiten auf den Verlauf des Brandes.
Ausführlichere Informationen zu dem beschriebenen Pilot-Anwendungsfall veröffentlichte das DLR im Dezember 2020 in der Meldung VESTEC – Interaktives Supercomputing für schnelle Entscheidungen in Notfallsituationen.
Das DLR-Institut für Softwaretechnik als Projektleiter
Das DLR-Institut für Softwaretechnologie ist Projektleiter des Großprojekts, und beteiligt sich mit zwei Abteilungen an den Forschungsarbeiten. In der Abteilung „High-Performance Computing“ findet das Performance Monitoring statt. Um einen erfolgreichen Einsatz in einer Krisensituation zu ermöglichen, muss die eingesetzte Software in kürzester Zeit auswertbare Ergebnisse liefern. Prozesse, wie die Datenanfrage z. B. der globalen Wetterdaten und die Datenübertragung auf einen geeigneten Supercomputer, werden auf ihre Effizienz überprüft und neuralgische Punkte in den Prozessen erkannt.
Dringende Entscheidungsfindung im Zentrum für satellitengestützte Kriseninformation (ZKI). Bild: DLR/ZKI
Bei der Abteilung „Software für Raumfahrtsysteme und interaktive Visualisierung“ wird das Visualisierungstool für zukünftige Einsatzfälle von VESTEC erstellt. Sie ist zudem für die Projektleitung verantwortlich. Auf Basis der DLR-eigenen Software CosmoScout VR wird das Analyserahmenwerk weiterentwickelt, sodass parallele Szenarien berechnet und visualisiert werden können.
Abschließend wird der gesamte interaktive Verarbeitungsprozess – von der Sensordatenerfassung über die Supercomputer-Prozessierung bis zur 3D-Datenvisualisierung –am Erdbeobachtungscenter (EOC) für den Einsatz in Krisenreaktionszentren analysiert und bewertet. Dies erfolgt durch das Deutsche Fernerkundungsdatenzentrum (DFD), das das Zentrum für satellitengestützte Kriseninformation (ZKI) betreibt.
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Laufzeit
2018 – 2022
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