Beschleunigte Forschung und Innovation
So nutzt das NCHC AIOps, um öffentliche Netzwerkdienste zu verbessern und proaktiv Ausfälle zu verhindern
Ein Chief Engineer präsentiert einem Wissenschaftlerteam in einem Konferenzraum einen neuen revolutionären Ansatz für die Entwicklung künstlicher Intelligenz und neuronaler Netzwerke. Ein Fernseher an der Wand zeigt ihre Erfolge.

Die Geschwindigkeit der Forschung ist von großer Bedeutung. So entschied sie während der COVID-19-Pandemie für Millionen von Menschen über Leben und Tod.

In Taiwan, wo die Pandemiebekämpfung bei der Eindämmung von Ausbrüchen und Todesfällen außerordentlich wirksam war, trägt das National Center for High-performance Computing (NCHC) dazu bei, landesweit die Forschung und Innovation zu beschleunigen, indem es Zugang zu Supercomputern und Analysen bietet sowie landesweite Netzwerke für den Datenaustausch und die Zusammenarbeit fördert.

Das NCHC unterstützt zwar Forschung in allen Disziplinen, die Dringlichkeit der Pandemie veranlasste es allerdings dazu, mehrere „Tech v Virus“-Programme ins Leben zu rufen. Bei diesen wurden Universitäten, Forschungseinrichtungen, Unternehmen und Start-ups aufgefordert, neue Wege zur Bekämpfung der Ausbreitung des Coronavirus SARS-CoV-2 zu finden. Einer der bisherigen viel beachteten Durchbrüche ist ein Stethoskop, das die Atmung eines Patienten visualisiert und dadurch Ärzten und Krankenpflegern hilft, den engen Kontakt mit potenziell infizierten Patienten zu reduzieren und so das Übertragungsrisiko zu verringern. Ein anderer ist eine Karte der Evolution des COVID-19-Gens, die hilft, Ausbreitungswege vorherzusagen.

Um Bemühungen wie diese sowie Hunderte von anderen in allen Bereichen zu unterstützen, möchte das NCHC sicherstellen, dass die Forschung so schnell wie möglich voranschreitet. Deswegen entwickelt es seine Taiwania-Serie von Supercomputern weiter, zu der auch einer der 50 leistungsstärksten Computer der Welt gehört. Und es ist auch der Grund, warum es KI-Dienste anbietet – einschließlich Tools, die auf IBM® Cloud Pak for Data basieren. Aus diesem Grund hat das NCHC vor Kurzem mit der IBM Garage™ zusammengearbeitet, um die IBM® Cloud Pak for Watson AIOps-Lösung zu implementieren, die KI-basierte Automatisierung einsetzt, um die Ausfallsicherheit und Leistung zu maximieren.

Reduzierte MTTD

 

Die mittlere Erkennungszeit (MTTD) für Serviceprobleme wurde um 55 % reduziert

Vorhersagbarkeit

 

Identifiziert potenzielle Ausfälle 25 Stunden früher als zuvor

Durch die Einspeisung strukturierter und unstrukturierter Daten in die AI Manager-Komponente der Lösung waren das NCHC und das IBM Garage-Team KI-Modelle in der Lage, Probleme und Vorfälle automatisch und proaktiv zu verwalten.
Reduzierung der Komplexität von IT-Abläufen

Taiwan verfügt über mehrere große öffentliche Computernetzwerke, die das ganze Land durchziehen und es Forschern ermöglichen, Informationen auszutauschen und zusammenzuarbeiten. Einige der Netzwerke sind auf den akademischen Bereich spezialisiert, andere auf die Regierung und wieder andere auf die Industrie. Aber zunehmend – insbesondere als Reaktion auf die COVID-19-Pandemie – erfordern Forschungsinitiativen interdisziplinäre Anstrengungen und netzwerkübergreifende Zusammenarbeit. Ein schneller Informationsaustausch zwischen den öffentlichen Netzen ist von entscheidender Bedeutung.

Aus diesem Grund startete das NCHC eine neue Initiative: den Aufbau einer zentralen Netzwerkbörse. Doch die Zusammenführung der Netzwerke war auch mit neuen Herausforderungen verbunden. So waren die verschiedenen Netzwerke mit unterschiedlichen Überwachungstools sowie Datenprotokollquellen und -formaten ausgestattet. Diese Komplexität erschwerte die Verwaltung, was das NCHC daran hinderte, Alarme schnell zu filtern, um wichtige Probleme zu erkennen und Ausfälle zu verhindern. Ausfälle wiederum behinderten dann den Datenaustausch und die netzwerkübergreifende Zusammenarbeit.

Um den Zweck des zentralen Austauschs – die Beschleunigung der landesweiten Zusammenarbeit in Forschungsangelegenheiten – zu erfüllen, benötigte das NCHC eine Möglichkeit, die Komplexität des IT-Betriebsmanagements zu verringern. Sie entschieden sich für AIOps.

Vorausschauende Wartung mit AIOps

Bei der Suche nach einer Lösung arbeitete das NCHC mit der IBM Garage zusammen, um auf der Grundlage von IBM Cloud Pak for Watson AIOps-Software ein Proof of Concept durchzuführen.

Das Ziel des POC bestand darin, die realen Auswirkungen der potenziellen Lösung abzuschätzen. Das NCHC stellte Betriebsdaten und Netzwerkprotokolldaten aus realen Szenarien zur Verfügung, z. B. zu Fällen defekter Netzwerkkomponenten, die Ausfälle verursachen würden.

Daraufhin nutzten die Teams des NCHC und von IBM IBM Cloud Pak for Watson AIOps als zentralen Integrator für die verschiedenen IT-Betriebstools der Netzwerkzentrale, um einen ganzheitlichen Überblick über die gesamte Infrastruktur zu erhalten. Und durch die Einspeisung strukturierter und unstrukturierter Daten in die AI Manager-Komponente der Lösung waren das NCHC und das IBM Garage-Team KI-Modelle in der Lage, Probleme und Vorfälle automatisch und proaktiv zu verwalten.

Die Ergebnisse waren ausgezeichnet: Die Teams erreichten eine um 55 % kürzere mittlere Erkennungszeit (MTTD) für Probleme, die den Service beeinträchtigen würden.

Basierend auf dem Erfolg des POC implementierten das NCHC und das IBM® Customer Success Manager-Team IBM Cloud Pak for Watson AIOps in der Produktionsumgebung des Exchange Centers. Die folgenden Komponenten von IBM Cloud Pak for Watson AIOps verwendet das NCHC aktuell:

  • KI Manager: zur Aufnahme strukturierter und unstrukturierter Daten und Schulung von KI-Modellen für die proaktive Verwaltung von Problemen und Vorfällen. Alle von AI Manager generierten Alerts werden als Story in einer ChatOps-Oberfläche veröffentlicht, die von den NCHC-Mitarbeitern Single-Source-of-Truth (SSOT) für die Überwachung des Austauschzentrums genutzt wird.
  • Event Manager: zur Importierung aller Netzwerkgeräteprotokolle über ein vordefiniertes Stapelverarbeitungsprogramm sowie zur Reduzierung des Netzwerkrauschens durch die Gruppierung von Ereignissen, wodurch die Betriebskosten erheblich gesenkt werden.
  • Metric Manager: zur Aufnahme aller metrischen Daten von Netzwerkgeräten, wie CPU-, Speicher- und Festplattennutzung, sowie zur Bereitstellung einer ganzheitlichen Übersicht über den Gerätestatus.

 

 

Förderung kontinuierlicher Entdeckung und Innovation

Die MTTD-Reduzierung bedeutet, dass das NCHC potenzielle Ausfälle 25 Stunden früher erkennen kann als zuvor – so kann es die Ausfälle erkennen und beheben, bevor sie auftreten.

Bisher wurden diese beeindruckenden Ergebnisse als Reaktion auf häufige, bekannte Probleme erzielt. Dem NCHC ist bewusst, dass einzigartige, unerwartete Probleme auftauchen, die die Lösung vor neue Herausforderungen stellen werden, aber die Organisation erwartet auch dabei ähnliche Ergebnisse. Letztendlich erwartet das NCHC, dass die Einführung von AIOps dazu beitragen wird, die Informationskanäle offen zu halten, sodass Forschungsprojekte in ganz Taiwan über die entscheidenden Daten verfügen, die sie benötigen, um weitere Fortschritte bei der Entdeckung und Innovation zu erzielen.

Logo von NCHC
Über das National Center for High-Performance Computing (NCHC)

Mit dem Ziel, wissenschaftliche Entdeckungen und technologische Innovation zu fördern, bietet Taiwans NCHCExternal Link (Link befindet sich außerhalb von ibm.com) den Regierungsbehörden, Hochschuleinrichtungen und der Industrie des Landes Supercomputing-Dienste, hochwertige Netzwerke, hocheffiziente Speicher, Big-Data-Analysen und wissenschaftliche Ingenieursimulationen. NCHC hat seinen Hauptsitz in Hsinchu City.

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Hergestellt in den Vereinigten Staaten von Amerika, März 2022.

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