Max-Planck-Institut für Biochemie setzt MathWorks Tools in biomedizinischer Grundlagenforschung ein

Institut beschleunigt Rekonstruktion wichtiger Proteinkomplexe mit MATLAB und der Parallel Computing Toolbox

(PresseBox) (München, ) Das Max-Planck-Institut für Biochemie nutzt MATLAB, die Parallel Computing Toolbox, den MATLAB Distributed Computing Server und weitere MathWorks Tools, um seinen Workflow zu beschleunigen und die Zyklen für Forschung und Entwicklung drastisch zu verkürzen.

Am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried bei München studieren Forscher in der Abteilung für Molekulare Strukturbiologie die Beziehungen zwischen Struktur und Aktivität makromolekularer Proteinkomplexe, die am Proteinabbau in Zellen beteiligt sind. Diese komplexen Forschungsaufgaben erfordern Tools und Verfahren, mit denen riesige Datenmengen effizient verarbeitet werden können.

Die Forscher am Max-Planck-Institut haben sich für Software von The MathWorks entschieden, um hochwirksame Verfahren für ihre datenintensiven Anwendungen einschließlich Bilderfassung, Filterung, Verarbeitung und 3-D-Rekonstruktion zu entwickeln. Für Techniken wie die Mustererkennung und die Einzelpartikel-Rekonstruktion, die rechenintensive Algorithmen erfordern, verwendeten die Forscher die Parallel Computing Toolbox und den MATLAB Distributed Computing Server, um Berechnungen auf einem aus 64 Knoten bestehenden Computer-Cluster zu beschleunigen.

"Für die Rekonstruktion eines 3-D-Volumens benötigt eine einzelne CPU in der Regel mehrere Tage. Mit der Parallel Computing Toolbox und dem MATLAB Distributed Computing Server von The MathWorks konnten wir die Rechenleistung um das 20- bis 30-fache steigern", erläutert Andreas Korinek, der am Max-Planck-Institut für Biochemie forscht. "Besonders hilfreich war die Möglichkeit, unsere Computer-Cluster mit MATLAB produktiv einzusetzen, ohne dass wir Spezialkenntnisse in Parallelprogrammierung benötigten. Es waren nur minimale Änderungen an den existierenden seriellen Anwendungen erforderlich. In den meisten Fällen mussten wir lediglich for-Schleifen in parallele for-Schleifen ändern, um den MATLAB-Code für die Parallelverarbeitung aufzubereiten und den Cluster produktiv einzusetzen."

"Projekte, die eine komplexe Datenverarbeitung erfordern, können von der Effizienzsteigerung durch Parallelverarbeitung enorm profitieren. Allerdings ist die Parallelprogrammierung ein kompliziertes Feld, und bisher mussten Wissenschaftler und Ingenieure ihre Anwendungen in maschinennahen Sprachen programmieren", kommentiert Silvina Grad-Freilich, Produkt Manager für Distributed Computing und Application Deployment bei The MathWorks. "Mit Tools wie der Parallel Computing Toolbox und dem MATLAB Distributed Computing Server ermöglicht The MathWorks den MATLAB-Anwendern einen nahtlosen Übergang in die Parallelprogrammierung."

Über die Max-Planck-Gesellschaft und das Max-Planck-Institut für Biochemie

Die Max-Planck-Gesellschaft führt schwerpunktmäßig Grundlagenforschung im Bereich der Natur- und Geisteswissenschaften durch und ergänzt dadurch die Forschung der Universitäten. Sie unterhält 78 Institute sowie drei zusätzliche Forschungseinrichtungen mit über 13.000 Mitarbeitern (Stand: Januar 2008). Die Generalverwaltung der Max-Planck-Gesellschaft ist in München. Mit mehr als 800 Mitarbeitern ist das Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried eines der größten Institute der Max-Planck-Gesellschaft. Sein Arbeitsschwerpunkt liegt in der biomedizinischen Grundlagenforschung, besonders der Erforschung makromolekularer und zellulärer Strukturen und deren Funktionen.

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