2011 Einzelprojekt

ZERPA – Zerstörungsfreie Prüfung auf heterogenen Parallelrechner-Architekturen

Das Projekt ZERPA widmet sich den programmier- und rechentechnischen Herausforderungen in der automatisierten zerstörungsfreien Prüfung (ZfP). Im Fokus des Projektes stehen zwei verbreitet eingesetzte Verfahren: die Röntgen- und die Ultraschallprüfung.

links: Röntgen-Computertomographie erlaubt die zerstörungsfreie Untersuchung von vielerlei Bauteilen. Dargestellt sind die nach Größe farblich kodierten Poren innerhalb eines Gussteiles rechts: Ultraschallsonde für die Prüfung von Eisenbahn-Hohlwellen. Die Sonde enthält zwei Phased-Array-Prüfköpfe zur Erkennung von Umfangsfehlern und drei konventionelle Prüfköpfe zur Detektion von axialen Fehlern

Die hohen rechentechnischen Anforderungen in der ZfP, insbesondere aufgrund hochpräziser 3D-Verfahren, sollen durch die transparente Nutzung moderner Graphikprozessoren und im Rahmen des Projektes zu entwickelnder Parallelrechentechniken erfüllt werden. Die damit verbundene erhebliche Komplexität bei der Programmierung soll durch ein Programmierungs-Framework deutlich reduziert werden.

Ausgerichtet auf die Klasse der bei der Materialprüfung erforderlichen Operatoren, soll das Framework eine aus Grafikprozessoren und Standard-Multikernarchitekturen bestehende heterogene Parallelrechnerarchitektur transparent erschließen sowie zukünftige Leistungssteigerungen durch den Einsatz von FPGAs berücksichtigen. Idealerweise sollten diese Veränderungen keine Neuprogrammierung der Auswerteverfahren im Falle einer Änderung der Systemanforderungen oder der verfügbaren Rechnerausstattung erforderlich machen. Das System soll auf diese Veränderung skalierbar und adaptiv, d.h. in einer für den Benutzer transparenten Weise, reagieren können.

Diese Eigenschaft der Adaptivität gegenüber Veränderungen an der Hardware ermöglicht nicht nur eine Nutzung als Parallelisierungswerkzeug, sondern auch als Designwerkzeug. Notwendige Ressourcen für das Archivieren sowie für Datenverteilung und -auswertung in zukünftigen ZfP-Geräten können so besser als bisher abgeschätzt werden. Dadurch werden wertvolle Designhinweise ermittelt, welche Anforderungen durch die Hardware und welche durch die Software eines neuen Gerätes gelöst werden müssen.

Projektfinder
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Forschungsverbünde

In strategisch wichtigen Bereichen werden von der Forschungs­stiftung auch Forschungs­verbünde initiiert und gefördert.

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