Im Profil: Dennis Hoppe und das Computing der nächsten Generation

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Dennis Hoppe (r) leitet die HLRS-Abteilung Service Management and Business Practices.

Ob Cloud Computing, künstliche Intelligenz, Quantencomputing oder Edge Computing – Dennis Hoppe bereitet das HLRS u.a. auf die Zukunft vor.

(Dieses Profil erschien in der Frühjahrsausgabe 2023 von InSiDE, dem Magazin des Gauss Centre for Supercomputing.)

Als er etwa sechs Jahre alt war, brachte Hoppes Vater einen IBM i386 mit nach Hause – ein damals relativ veralteter Computer. Um genügend Speicherplatz für seine Lieblingsspiele freizugeben, lernte Hoppe, wie man „geheime“ MS-DOS-Befehle eingibt. So begann für ihn eine lange Reise durch Generationen von Computerhardware.

„Während ich aufwuchs, durchlief ich nach und nach alle CPU-Generationen: i486, Pentium und AMD Athlon sind einige Prozessor-Generationen, an die ich mich zurückerinnere. Besonders AMD Athlon Thunderbird hat mich fasziniert, weil man ihn mit einer Wasserkühlung massiv ‚übertakten‘ konnte“, sagt er.

Das Experimentieren mit neuen Technikgenerationen als Kind stellte sich für Hoppes Zukunft als wichtiger heraus als ihm damals bewusst war. Seit 2019 leitet er die Abteilung Service Management & Business Processes am Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS). In dieser Position ermittelt Hoppe, wohin sich die technologischen Bedürfnisse der Nutzer:innen entwickeln. Der Abteilungsleiter ist mit dafür verantwortlich, dass das HLRS in die passende Hard- und Software investiert und diesen Bedürfnissen somit Rechnung trägt. Hoppe steht dafür in engem Kontakt mit Anwender:innen, damit diese die Rechenressourcen des HLRS optimal nutzen können.

Zu diesen Ressourcen zählt u.a. eine GPU-Partition, um die der im Jahr 2020 installierte Flaggschiffsupercomputer Hawk erweitert wurde. Dank dieser Investition kann das HLRS besser auf das wachsende Interesse an hybriden Workflows im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI) eingehen. Zwischen dem Aufstreben der KI, dem Interesse an Quantencomputern und der zunehmenden Bedeutung des Cloud-basierten Höchstleistungsrechnens (HPC) führt Hoppe seine Leidenschaft aus der Kindheit fort – er informiert sich über neue Technologien, noch bevor sie online verfügbar sind.

Die KI-Landschaft im Wandel

Während das Interesse an diesen Technologien in den vergangenen Jahren anstieg, entstehen in der Gesellschaft zunehmen Vorstellungen von KI und daraus resultierend auch Sorgen. Seit 2016 hat Hoppe am HLRS bereits drei verschiedene Phasen der Nutzung der KI beobachtet: In der ersten waren die Nutzer vor allem daran interessiert, klassische HPC-Ressourcen für große Datenverarbeitungsaufgaben zu nutzen. In der zweiten Phase vervielfachte sich das Interesse der Nutzer:innen an GPUs mit dem Aufkommen von Deep-Learning-Anwendungen. In der dritten, aktuellen Phase sieht Hoppe eine wachsende Zahl von Nutzer:innen, die KI mit traditionellem HPC kombinieren und hybride Workflows entwickeln wollen, um auf die Vorteile beider Hardwaretypen zurückzugreifen. „Diese Ära ist für uns als HPC-Zentrum am interessantesten“, erklärt er, „denn KI ermöglicht es unserer erfahrenen Nutzerbasis, mit diesen neuen Methoden zu experimentieren und ihre bestehenden Workflows auf unserer klassischen Infrastruktur zu bereichern.“

Hoppe sieht in diesen hybriden Arbeitsabläufen die Zukunft des wissenschaftlichen Rechnens. Da das HLRS Teil des Gauss Centre for Supercomputing (GCS) ist, fühlt er sich gut aufgestellt, um alte und neue Nutzer:innen bei der Anwendung dieser Methoden zu unterstützen. „Das GCS ist mit seiner einzigartigen heterogenen Infrastruktur in einer günstigen Position, was diese Veränderungen angeht“, sagte er. „Jedes der drei Zentren hat seine eigenen Forschungsschwerpunkte, sodass wir auf die Bedürfnisse verschiedener Forschungsgemeinschaften und Branchen eingehen können.“

Mit neuer Software Schritt halten

Die Diversität des Personals, der Teamgeist und die dynamische Arbeitsumgebung sind für Hoppe die Vorzüge des HLRS. „Für mich ist der größte Vorteil und gleichzeitig die größte Herausforderung, dass jeder Tag anders ist“, sagt er. „Das liegt in der Natur der Sache, weil wir an vielen nationalen und internationalen Forschungsprojekten beteiligt sind und auf vielfältige Weise mit unseren Nutzer:innen und Stakeholdern interagieren. Jeder Tag hält neue Überraschungen bereit – sowohl willkommene als auch gelegentlich unerwünschte.“

Schnelle Veränderungen sind für Hoppe sowohl eine Herausforderung als auch ein Anreiz. Obwohl sein Interesse an den Grenzen der Informatik aus einem jugendlichen Interesse an der Manipulation von Hardware heraus entstand, liegt seine aktuelle Faszination bei den rasanten Fortschritten in der Software. Er verweist auf das erste Quartal 2023 als Beispiel: Der scheinbar über Nacht eingetretene Erfolg des GPT-4-Sprachenmodells von ChatGPT löste ein Problem, das noch vor wenigen Jahren zu den schwierigsten Herausforderungen für KI-Forschende gehörte: die Generierung von menschenähnlichen Chat-Interaktionen mit beeindruckender Genauigkeit und Geläufigkeit. Da Forschende nun die Verbesserung von Text-zu-Bild- und sogar Text-zu-Video-Modellen als Ziel haben, sieht Hoppe über unzählige andere Hoffnungen und Träume für KI-Anwendungen hinaus für die kommenden Jahre ein noch schnelleres Wachstum voraus. „Die derzeitigen bahnbrechenden Technologien in dem relativ jungen Forschungsbereich der KI sind grundlegende Modelle für die Zukunft“, sagt er.

Glücklicherweise hat Hoppe sich dank seiner lebenslangen Erfahrungen auf diesen technologischen Moment vorbereitet. Seine Position am HLRS ermöglicht ihm einen Platz in der ersten Reihe.

Eric Gedenk