Fujitsu und IISc forcieren KI-Forschung zur Beschleunigung der Materialentwicklung

Fujitsu Limited und das Indian Institute of Science (IISc) haben den Start einer gemeinsamen Forschungsinitiative bekannt gegeben. Ziel ist die Entwicklung hochperformanter Software zur massiven Beschleunigung von Reaktions-Diffusions-Simulationen [1].

Die am 1. Oktober gestartete Kooperation konzentriert sich auf die Entwicklung und Validierung neuartiger Algorithmen, um komplexe, reale Probleme effizienter zu verarbeiten. Das Projekt sieht die Implementierung weit verbreiteter Reaktions-Diffusions-Modelle in Graphennetzwerken vor, was Simulationen – beispielsweise für chemische Reaktionen, Materialwissenschaften oder die Bedarfsanalyse in Smart Grids – signifikant beschleunigen soll.

Ein zentraler Aspekt ist die Optimierung dieser Algorithmen für die energieeffiziente, leistungsstarke ARM-basierte CPU-Serie FUJITSU-MONAKA. Bis zum Geschäftsjahr 2030 soll eine Software bereitgestellt werden, die schnellere Reaktions-Diffusions-Simulationen bei deutlich reduziertem Stromverbrauch ermöglicht.

Technologischer Fokus: Graphennetzwerke und FUJITSU-MONAKA

Traditionell werden Reaktions-Diffusions-Systeme, die lokale chemische Reaktionen und deren Diffusion modellieren, durch partielle Differentialgleichungen beschrieben. Die komplexen Wechselbeziehungen vieler realer Systeme lassen sich jedoch effizienter durch Netzwerke abbilden.

Die gemeinsame Forschung zielt darauf ab, Algorithmen zu entwickeln, die Reaktions-Diffusions-Systeme auf Graphennetzwerken implementieren. Dieser neue algorithmische Ansatz ist entscheidend für die schnelle Bedarfsprognose in intelligenten Stromnetzen, um die Nutzung erneuerbarer Energien zu maximieren und somit zur CO2-Reduzierung beizutragen.

Die Entwicklung umfasst eine auf die FUJITSU-MONAKA-Architektur zugeschnittene Software, welche die neuen Algorithmen effizient auf Arm-CPUs ausführt. Die auf Graphennetzwerken basierende Lösung ist ideal für die CPU-Verarbeitung geeignet. Der Einsatz von FUJITSU-MONAKA – die für 2027 mit proprietärer Technologie und modernster 2-nm-Prozesstechnologie geplant ist – senkt hierbei den Stromverbrauch für die Bedarfsprognose und ermöglicht Echtzeitfunktionen.

Rollen und Beitrag zur Nachhaltigkeit

Das IISc übernimmt die grundlegende theoretische Forschung und schlägt neue Algorithmen und Berechnungsmethoden vor. Fujitsu und Fujitsu Research of India Pvt. Ltd. (FRIPL) sind für die anschließende Implementierung, Evaluierung und Entwicklung eines industrietauglichen Software-Frameworks sowie die Bereitstellung von Open-Source-Software (OSS)-Know-how verantwortlich.

Fujitsu und IISc nutzen die Stärken beider Institutionen, um innovative Softwaretechnologien voranzutreiben. Aufbauend auf diesen Ergebnissen tragen sie zur Verwirklichung einer nachhaltigen Gesellschaft bei, indem sie durch Innovation gesellschaftliche Herausforderungen adressieren und Vertrauen in technologische Lösungen aufbauen.

Anmerkung

[1] Reaktions-Diffusions-Simulationen: Mathematische Modelle zur Beschreibung, wie sich chemische Stoffe oder biologische Populationen in einem Raum ausbreiten und miteinander reagieren.

Links:

Original Pressemitteilung: Fujitsu and IISc launch joint research on advanced AI technologies to accelerate new material development and resolve societal challenges | Fujitsu Global

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