Wenn die Wissenschaftler des Instituts für Biomedizinische Forschung des Pharmakonzern Novartis im Meeting sitzen, über Papieren brüten oder längst nach Hause gegangen sind, arbeiten ihre Computer weiter. 2700 PCs und Laptops hat der Informatik- und Wissensmanagement-Chef des Instituts, Manuel Peitsch, zum Grid verbunden. Damit berechnet er Docking-Prozesse: Auf der Basis von Daten über Wirkstoffe und Eiweiße kalkulieren die PCs Wechselwirkungen und finden Angriffspunkte für Medikamente.
Mit einer Rechenleistung von fünf Teraflops ersetzt das Grid Hochleistungsrechner, deren schnellste derzeit 15 Teraflops leisten. "Aber so ein Gerät hätte uns mindestens zwei Millionen Dollar gekostet", sagt Peitsch, "mal ganz abgesehen von dem dafür nötigen Datenzentrum, der Versorgung und dem Service." Stattdessen hat Peitsch bislang 400 000 Dollar für Lizenzen der Software "Metaprozessor" von United Devices ausgegeben. Die 20-Mann-Firma konkurriert mit IBM, Sun und HP - Unternehmen mit Marktmacht. "Wir setzen auf Intelligenz, nicht allein auf Muskeln", sagt Peter Sany, CIO von Novartis, der bis Ende 2004 konzernweit 25 000 PCs ins Grid einbinden will.
Im Sommer 2001, erinnert sich Sany, sei die kritische Masse für ein Grid-Projekt erreicht gewesen. Die Bioinformatik nahm nach der Entschlüsselung des Humangenoms im Mai 2000 einen immer höheren Stellenwert für die Pharmaforschung ein. "Vorher hatten wir etwa 300 potenzielle Targets, also Angriffspunkte für Medikamente", sagt Bioinformatiker Peitsch. "Heute kennen wir mehr als 30 000". Erheblich aufwändigere Rechenprozesse seien erforderlich, um passende Wirkstoffe zu finden.
Vom Screensaver zum Grid
Die Entscheidung für United Devices' Grid-Technik hatte nicht nur technische Gründe: "Mit der Software lassen sich vernetzte Computer, Server und gelegentlich eingeklinkte Laptops einbeziehen", sagt Peitsch. Ende der 90er-Jahre hat er in dem Projekt um außerirdische Intelligenz "Seti@Home Computer von Privatleuten zu einer Grid-Lösung zusammengeschlossen. Außerirdisches Leben wurde nicht gefunden, doch es entstand die Screensaver-Technologie: Wenn der Bildschirmschoner anspringt, fließen automatisch ungenutzte Rechner-Ressourcen ins Grid.
Vereinte Kraft für die Datenanalyse
Noch ist die Verteilung der Rechenleistung nicht das Problem, denn alle Kraft geht in die Berechnung von Docking-Prozessen. "Wir haben Daten über die atomare Struktur von Eiweißen und den Verbindungen", sagt Peitsch. "Für jedes Eiweiß müssen eine halbe Million Verbindungen und ihre Wechselwirkungen berechnet werden. Durch die vielen Kombinationsmöglichkeiten entsteht eine lange Rechenzeit." Noch vor zwei Jahren, schätzt Peitsch, sei eine derartige Berechnung ganz unmöglich oder zumindest völlig unökonomisch gewesen. Ein weiterer Einsatz ist im Bereich Marketing geplant. "Hier haben wir sieben Terabyte große Kundendateien", sagt Sany. Das neue Computernetz will er für die gezielte Analyse dieser Dateien einsetzen.
Für die Verteilung der Rechenleistung ist eine zentrale Grid-Administration geplant. Derzeit selektiert Novartis für seine Landschaft aus Sun-Unix, Linux-Clustern, IBM-Großrechnern und Compaq-Servern die geeignete Technologie, die neben dem PC-Grid im Gesamtnetz eingesetzt werden sollen. "Dann soll ein Job-Submission-Layer zum Einsatz kommen, der die Aufgaben automatisch verteilt", sagt Peitsch. Das Docking, die Simulation von klinischen Studien oder die Kundendatensuche würden dann automatisch an die Plattform weitergereicht werden, deren Charakteristik zur Aufgabe passe, sagt Sany.
Lange hat Novartis mit Grid-Systemen geübt. Noch fehlen Novartis 22 300 Rechner für den Triumpf - für ein 40 Tera flop starkes Netz. Bis jetzt habe sich die Step-by-Step-Strategie des wachsenden Grid bewährt. "Es war keine Hexerei", sagt Sany. "Ich verstehe gar nicht, warum Grid bislang kaum operationelle Verbreitung findet." Sany und Peitsch halten es mit Golfstar Tiger Woods: Als sein Abschlag im Bunker landete, schlug er den Ball nicht nur aufs Grün, sondern lochte direkt ein. "Da hast Du Schwein gehabt, sagte ein Kollege. "Komisch", antwortete Woods, "je mehr ich trainiere, umso mehr Schwein habe ich ...".