Digitale Bibliotheken

Bei Grid geht es um das gemeinsame und verteilte Nutzen von Ressourcen jeglicher Art. Ich erkläre das gern mit einer Analogie zum Stromnetz. Um 1900 war jeder selbst für seine Stromversorgung verantwortlich und hatte meist seinen eigenen Generator. In den letzten 100 Jahren haben sich immer größere Stromnetze entwickelt. Wenn heute irgendwo Überlast herrscht, wird dieser Strom dort zur Verfügung gestellt, wo es gerade eine Unterversorgung gibt.

So kann man sich das in etwa mit der Rechenleistung im Grid-Gedanken vorstellen. Ich habe große Rechenoperationen wie zum Beispiel Klimamodellierungen für die Wettervorhersage durchzuführen und mein eigener PC reicht dafür nicht aus. Dann gehe ich sozusagen „ins Grid“ und hier finde ich Anbieter, die Rechenleistung zur Verfügung stellen – und ich kann damit sofort losrechnen.

Man kann sich ein Grid als ein virtuelles Netzwerk von verschiedenen Hardware-Clustern vorstellen. Es gibt Leute, die sagen, Grid wäre das Internet der Zukunft – zumindest für den wissenschaftlichen Bereich.

Welche Ressourcen können noch verteilt genutzt werden?

Neben der Rechenleistung ist es die gemeinsame Nutzung von Speicherplatz. Nehmen Sie zum Beispiel den Teilchenbeschleuniger am CERN. Der produziert pro Jahr mehrere Petabyte, also mehrere Billiarden Byte. Um diese Daten zu sichern, wird virtuell Speicherplatz zusammengezogen.

Zurzeit entwickeln sich international gesehen die Grid-Technologien dahin, dass man auch Ressourcen wie Tools, Services und Daten bzw. Inhalte gemeinsam nutzen kann.

In welchen Fachbereichen spielen Grids eine Rolle?

Im Moment wird das Thema stark von den Naturwissenschaften angeführt, die mitunter sehr viel Rechenleistung und Speicherplatz brauchen – zum Beispiel die Teilchenphysik mit dem HepGrid, die Astronomie mit dem AstroGrid oder die Klimaforschung mit dem C3-Grid. Daneben gibt es in Deutschland ein Projekt in Medizin und Lebenswissenschaften, das MediGrid. Die Vision dahinter ist, dass ein Arzt nicht nur auf Röntgen- und Untersuchungsdaten seiner Patienten zugreifen kann, sondern dass er über Grid sofort die neuesten Forschungsergebnisse zu einem bestimmten Krankheitsbild erhält, seine Bilder mit Bildern von Patienten vergleichen kann, die einen ähnlichen Krankheitsverlauf haben, Behandlungsmethoden vorgeschlagen bekommt und vieles mehr.

Wie sieht es in den Geisteswissenschaften aus?

Der Geisteswissenschaftler ist eigentlich ein Paradebeispiel für das virtuell verteilte Forschen. Er hat die Chance, in Zukunft sehr interaktiv und kollaborativ im Grid zu forschen und mit neuen Forschungsmethoden wie zum Beispiel dem TextMining wissenschaftliche Fragestellungen zu beantworten.

Besonders die Geisteswissenschaften können von gemeinsam genutzten Tools und Services profitieren, zum Beispiel kooperativ Texte edieren, mit Metadaten anreichern oder Querbezüge zu anderen Quellenmaterialien herstellen. Darüber hinaus können die Forschungsdaten sofort und für jeden Wissenschaftler im Grid zur Verfügung gestellt werden. Dies sind alles Meilensteine, die wir im Rahmen von TextGrid, dem zurzeit einzigen Grid-Projekt in den Geisteswissenschaften, verfolgen.

Welche Rolle spielen die Bibliotheken in Grid-Projekten?

Das TextGrid wird zum Beispiel von der Staats- und Universitätsbibliothek Göttingen koordiniert. Ich verstehe mich dabei als Vermittlerin zwischen den IT-Experten und den Fachwissenschaftlern.

Im Gegensatz zu Fachbereichen, die immer von Umstrukturierungen oder Schließungen betroffen sein können, können Bibliotheken als nachhaltige und vertrauensvolle Institution zusammen mit zum Beispiel den Rechenzentren und anderen Einrichtungen der Wissenschaftsstruktur solche Dienste und Tools nachhaltig anbieten und weiterpflegen. Sie sind auch die einzigen, die für eine nachhaltige Langzeitarchivierung der digitalen Inhalte verantwortlich zeichnen können.

Es ergeben sich zum Teil völlig neue Kooperationsszenarien, in denen die Fachwissenschaft und Bibliotheken gemeinsam Infrastrukturen aufbauen, Dienste und Service entwickeln. Die Anforderungen formuliert der Wissenschaftler, der Bibliothekar sorgt für die nachhaltige Bereitstellung und Pflege.

Wie sieht es mit der langfristigen Finanzierung aus?

Das BMBF ist bei der Förderung im Moment der einzige Geldgeber für Projekte in Deutschland und damit verantwortlich für die Anschubfinanzierung einer neuen Technologie. Bisher ist eine Förderung der deutschen Grid-Initiative bis 2011 vorgesehen.

Offen ist die Frage, welche Fördermechanismen greifen können, um Grid anhand konkreter fachwissenschaftlicher Anwendungen in die akademische Breite zu tragen. Eine Universität wird in Zukunft Interesse haben, allen Fachdisziplinen vor Ort eine Grid-Technologie anbieten zu können. Dafür müssen Organisationsstrukturen und Geschäftsmodelle entwickelt werden – keine einfache Aufgabe bei unseren föderalen Strukturen in Deutschland.

Was sind die technologischen Herausforderungen?

Es geht nun darum, Grid im Routinebetrieb der Universitäten und anderen Forschungseinrichtungen anzubieten und zu stabilisieren. Da stehen wir noch ganz am Anfang. Es gibt noch zu viele Kinderkrankheiten, was aber bei der kurzen Entwicklungszeit nicht verwunderlich sein darf.

Außerdem müssen wir zusehen, dass die verschiedenen Grid-Entwicklungen auch über die Fachdisziplinen hinweg kompatibel bleiben. Sonst würden wir uns einen großen Vorteil, den die Grid-Technologien bieten, verschenken – nämlich den inter- und transdisziplinären Zugriff auf Forschungsdaten, Tools und Inhalte.

Spielen internationale Kooperationen eine große Rolle?

Ja! Forschungsergebnisse generieren sich heutzutage in der global vernetzten Welt in internationalen Teams oder sogar in großen Forschungsverbünden. Besonders eng ist die Zusammenarbeit in unserem Bereich mit den Niederlanden, mit Großbritannien und den USA.

Wie kann der Grid-Gedanke in der akademischen Welt weiter vorangetrieben werden?

Momentan stehen die technischen Aspekte der Grid-Entwicklung und die singuläre Nutzung noch sehr im Vordergrund. Wünschenswert ist in Zukunft die Hinwendung zu den Bedürfnissen von unterschiedlichen Forscher- bzw. Nutzergruppen und somit die Verlagerung des Entwicklungsschwerpunktes auf Nutzerkonzepte und Services. Auch die Entwicklungen im Rahmen der European Grid Initiative zeigen, dass die Grid-Technologien zu wesentlich mehr genutzt werden können, als nur große Rechenoperationen durchzuführen oder Speicherplatz zu belegen.

Unser Ziel ist es, eine Akzeptanz auch bei den Wissenschaftler zu erreichen, die nicht IT-affin sind. Das Grid muss so einfach und selbstverständlich zu bedienen sein wie das Stromnetz: Das muss ich ja auch nicht verstehen, um es nutzen zu können.