Projektbeschreibung
Digitale Zwilling zu Herzgewebe stellen Zell-Zell-Verbindungen dar
Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind weltweit die häufigste Todesursache. Numerische Modelle der Herzfunktion werden oft eingesetzt, aber die Auflösung muss dringend erhöht werden. Für die Darstellung einzelner Herzzellen und ihrer Verbindung ist eine enorme Rechenleistung notwendig. Daher wird im EU-finanzierten Projekt MICROCARD-2 auf dem Vorgängerprojekt EuroHPC-2019 MICROCARD und der Exascale-Plattform zur Simulation der kardialen Elektrophysiologie, auf der Zell-Zell-Simulationen beruhen, aufgebaut. Über MICROCARD-2 soll die Kommunikationsbandbreite reduziert, der energieeffiziente Systemcode für die Zentraleinheit und den Grafikprozessor ausgeweitet und die Produktion von realistischen Gewebenetzen für Simulationen ermöglicht werden.
Ziel
Cardiac function is coordinated by an electric system whose disorders are among the most frequent causes of death and disease. Numerical models of this complex system are mature and widely used, but to match observations in aging and diseased hearts they need to move from a continuum approach to a representation of individual cells and their interconnections. This makes the problem more complex, harder to solve, and four orders of magnitude larger, necessitating exascale computers.
The EuroHPC-2019 MICROCARD project is developing a simulation platform that can meet this challenge, by a joint effort of HPC experts, numerical scientists, biomedical engineers, and biomedical scientists, from academia and industry. Our proposal is to establish a Centre of Excellence that will consolidate and scale up the MICROCARD results enabling digital twins of cardiac tissue.
With a consortium gathering the core partners of MICROCARD, we will further develop MICROCARD's numerical schemes, moving to second-order spatial discretization. Based on MICROCARD results, we will develop mixed-precision preconditioners and data compression to reduce communication bandwidth. The highly successful efforts towards automated compilation of high-level model descriptions into optimized, energy-efficient system code for different CPUs and GPUs will be extended to upcoming architectures. We will continue efforts to robustify parallel remeshing software and add necessary functionality for parallel mesh partitioning and production of realistic synthetic tissue meshes needed for simulations.
The platform will be benchmarked with realistic test cases and be made accessible for a wide range of users with tailored workflows.
The platform will be adaptable to similar biological systems such as nerves, and several of our products such as improved solvers, preconditioners, remeshers, and partitioners will be reusable in a wide range of applications.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.2.4 - Digital, Industry and Space Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-EUROHPC-JU-2023-COE-03
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HORIZON-JU-RIA - HORIZON JU Research and Innovation ActionsKoordinator
33000 Bordeaux
Frankreich