Als Research Software Engineer ist es meine Hauptaufgabe, zum MICROCARD2-Projekt beizutragen. Darüber hinaus werde ich andere Projekte am IBT unterstützen, die direkt mit der Weiterentwicklung von openCARP in Verbindung stehen.

MICROCARD2 ist einer einzigen Exascale-Anwendung gewidmet (openCARP): einem digitalen Zwilling des menschlichen Herzgewebes, der einzelne Zellen und ihre Verbindungen mit einer Auflösung im Mikrometerbereich darstellt.

Zu diesem Zweck werde ich einen Beitrag zum Arbeitspaket 1 leisten und openCARP verbessern, indem ich die FE-Implementierung erster Ordnung in openCARP um hierarchische FE zweiter Ordnung erweitere und sowohl die Assemblierungs- als auch die Projektionsoperatoren für die Verbindung von Potentialen mit den Ionenmodellen ausbaue. Ein rechnerisch günstiger Fehlerschätzer, der nur den linearen FE-Teil verwendet, wird entwickelt, um Teile des Gebiets zu definieren, in denen FE erster Ordnung ausreichend genau sind, und die Berechnung der Ionenströme und der linearen Solver wird auf die notwendigen Freiheitsgrade beschränkt.

Darüber hinaus zielt MICROCARD2 darauf ab, die Nutzung von GPU-Backends für lineare Systeme und Ionenmodelle zu maximieren, indem CPU-Engpässe, die zu blockierenden Datenübertragungen führen, beseitigt werden. Durch die Implementierung von GPU-basierten Lösungen und die Nutzung asynchroner Kommunikation werden wir die GPU-Leistung verbessern und gleichzeitig die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit von openCARP erhalten.