da-cons GmbH ist der Spezialist auf Auswertung, Visualisierung und Archivierung großer 3D-/4D-/5D-Bilddaten.
Um große 3D-/4D-/5D-Bilddaten im Bereich von Gigabyte, Terabyte, bis hin zu Petabyte zu bewältigen, sind immense Rechenleistungen erforderlich. Durch steigende Anforderungen an die Rechenleistung und an das Datenmanagement sind die bisher auf dem Markt üblichen Softwareangebote und -verfahren nicht mehr ausreichend. Eine manuelle Datenauswertung solcher multidimensionaler Daten, ist auf Grund der anfallenden Datenmengen nicht umsetzbar.
Die da-cons GmbH aus Karlsruhe (www.da-cons.de) bietet die Dienstleistung/Service, derartige multidimensionale Bilddaten von z. B. der Embryonalentwicklung des Zebrabärblingfisches, wachsenden Pflanzen wie z. B. Arabidopsis oder die Veränderungen in gewebeähnlichen Zellansammlungen, Sphäroide genannt, effizient und effektiv auszuwerten. Das erlaubt die räumlich und zeitlich aufgelöste Untersuchung eines Objekts sowie eine sehr hohe Detailtiefe bei der Analyse von Mikroskopbildern.
Das von da-cons entwickelte System ermöglicht es, bereits vorhandene Verfahren und Algorithmen zur Auswertung multidimensionaler Bilddaten problemspezifisch zu kombinieren. So werden auf einfache und schnelle Weise Problemlösungen für die beschriebene Bildanalyse erstellt.
Die Analyse der Daten von beispielsweise der Entwicklung eines biologischen Objekts über eine Woche (z. B. Wachstum eines Tumors) kann auf einem gewöhnlichen Laptop mehrere Monate in Anspruch nehmen. Durch das Clustercomputing von da-cons kann die Rechenzeit auf wenige Stunden bis Minuten verkürzt werden. da-cons arbeitet mit mehreren Rechenzentren und Serveranbietern zusammen, sodass große Datenmengen bewältigt werden können.
Dadurch wird der Entwicklungsaufwand für neue Problemlösungen, die Berechnungszeit der anfallenden Berechnungen und Investitionen drastisch reduziert. Weiterhin stellt da-cons dem Kunden Speicherplatz in Größe von Petabytes zur Verfügung. Durch Abgabe der Analyse an da-cons spart der Kunde den Einkauf und die Administration von Hochleistungsrechnern.
So können Veränderungen in der Organdifferenzierung durch Fremdeinwirkung unterschiedlicher Stoffe früh erkannt werden. Dabei stoßen mehrere Probleme aufeinander, für deren Lösung komplett neue Bildanalysekonzepte entwickelt wurden:
•Der Organismus muss in kurzen Zeitabständen immer wieder mikroskopiert werden, um, wie in einem Film, eine Zeitabfolge von (3D) Bildern zu erhalten.
•Dadurch entstehen viele Tausend Bilddatensätze, die viele Gigabyte, Terabyte oder gar Petabyte groß sind.
•Diese Daten müssen korrekt und sicher aufbewahrt werden (d. h. Zugriff stets über Jahre möglich, gut zu finden).
•Bei der Bildanalyse muss die große Datenmenge ausgewertet werden. Es müssen z. B. automatisch Zellen erkannt und über verschiedene Zeitpunkte nachverfolgt werden. Dies wird durch Wanderung und Teilung von Zellen erschwert.
•Um die Aufgaben zu erfüllen, müssen sehr viele komplexe Algorithmen konzeptioniert und umgesetzt werden.
•Die Berechnung der Analyse erfordert Hochleistungsrechner und großes Bedienungs-Know-How für den Einsatz der Algorithmen.
da-cons ist es gelungen, alle diese Anforderungen zu erfüllen. Ihr steht damit eine sehr leistungsfähige Infrastruktur zur Verfügung, die flexibel für 3D-/4D-/5D-Bildanalysen in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden kann:
•Es können multidimensionale mikroskopische Bilder in großer Anzahl ausgewertet und dynamische Vorgänge verfolgt werden.
•Für die Datenanalyse wurden problemspezifische Algorithmen entwickelt.
•Aufgrund der immensen Datenmengen wurde ein Konzept umgesetzt, um mit Hilfe von Cluster-und Cloud-Computing die Berechnungszeit stark zu verkürzen.
•Ergebnisse können interaktiv visualisiert werden.
Ein Kunde kann dadurch Information aus dreidimensionalen Objekten oder bewegten Prozessen gewinnen, über die früher gar keine Information gewonnen werden konnte. Da die Anwendung und Durchführung komplexer Bildanalysen über Zeiträume nicht trivial ist und der Kunde meistens andere Prioritäten hat, als Bilder manuell zu analysieren, wird das Know-How als Dienstleistung angeboten.
da-cons ist ein innovatives Unternehmen mit Hauptsitz beim Steinbuch Center for Computing (SCC), am Karlsruhe Institut für Technologie (KIT) und präsent beim Buchmann Institute for Molecular Life Sciences (BMLS), an der Goethe Universität Frankfurt.
da-cons unterstützt seine Kunden im akademischen und industriellen Sektor mit dem Service große Bilddatenmengen zu visualisieren, archivieren und analysieren. Die Dienstleistung/Service von da-cons richtet sich an Mikroskophersteller, als auch Endanwender/Experimentdurchführende, wie z. B. Forscher und Unternehmen in der Biologie und Biotechnologie.
Weitere Informationen finden sich direkt unter http://da-cons.de/de/leistungen oder einfach Kontakt aufnehmen: info@da-cons.de