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Hintergrund: Wie man einen Supercomputer zur Schnecke macht

So mächtig Supercomputer inzwischen auch sind: Die Aufgaben, die auf sie warten, sind so gewaltig, dass der Mensch die Maschine in die Knie zwingen kann. Beispiel: Klimaforschung.

So schnell der neue Petaflop-Rechner auch ist: Der Mensch wird auf absehbare Zeit keine Probleme haben, die Maschinen in die Knie zu zwingen. Beispiele sind Klimasimulationen, Aerodynamik- Berechnungen und die Faltung von Proteinen. Eines der Standard- Klimamodelle des Max-Planck-Instituts für Meteorologie in Hamburg macht den unstillbaren Rechenhunger deutlich. Die Vorgänge in der Atmosphäre und im Ozean lassen sich mathematisch beschreiben. Dafür wird die Erde jeweils mit einem gedachten Gitternetz überzogen. Im Atmosphärenmodell beträgt dessen Gitterweite etwa 200 Kilometer - so entstehen auf der Erdoberfläche 18.432 Punkte.

Wie die Schalen einer Zwiebel wölben sich darüber 31 Luftschichten, jede wiederum mit 18.432 Punkten. So ergeben sich 571.392 Gitterpunkte, an denen jeweils acht Gleichungen unter anderem Temperatur, Wind sowie den Wasser- und Eisgehalt beschreiben. Jeder Wert an einem einzelnen Punkt wirkt sich zu jeder Zeit auf seine Nachbarn aus. Ein ähnlicher Aufwand wird für den Ozean getrieben - nur dass die Schichten hier in die Tiefe des Wassers ragen und dass statt Luft Wasser strömt. Außerdem beeinflussen beide Modelle einander.

Der Computer kalkuliert nun die entstehenden Änderungen und verwendet den jeweiligen Endpunkt als Anfang der neuen Rechnung. Das Modell simuliert das Klima im Zwölf-Minuten-Rhythmus bis zum Jahr 2100. Die 200-Kilometer-Gitterweite sind allerdings nur ein grobes Raster. Wer 50 statt 200 Kilometer oder 50 statt 31 Luftschichten oder 6 statt 12 Minuten einstellt - oder alles gleichzeitig - kann die Anforderungen nach Belieben in die Höhe schrauben. Klimaforscher hätten daher keine Probleme, den weltweit schnellsten Computer, den Roadrunner, zur Schnecke zu machen.

Das gilt auch für Biochemiker und -informatiker, wenn sie vorhersagen wollen, welche Form eine lange Kette aus verschiedenen Aminosäuren im fertigen Protein einnehmen wird. Autobauer wiederum schaffen im Rechner digitale Modelle ihrer Fahrzeuge und lassen sie miteinander kollidieren. Jedes Bauteil wird dafür in winzige Zellen untergliedert, die sich beim virtuellen Crash gegenseitig beeinflussen und verformen. Je mehr Zellen, desto genauer und aussagekräftiger das Resultat. Aerodynamische Fragen bei Flugzeugen und Autos, Strömungen in Rohren oder die personalisierte Medizin sind weitere Anwendungen schneller Rechner.

DPA / DPA
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Kann ich mich auf Geschwindigkeitsanzeige FritzBox verlassen?
Hallo zusammen, erstmal herzlichen Dank für die Leute, die sich Zeit nehmen Fragen zu beantworten oder ihre Erfahrungen mit anderen teilen. Das ist oft hlifreich, wenn man sich nicht so auskennt. Ich hoffe, dass mir jemand weiterhelfen kann. Die Telekom hat hier nach langer und ersehnter Zeit schnelle Leitungen verlegt. Mitarbeiter waren auch zu Besuch da und auch nett:-) Sie wollten ja auch, dass ich von 1und1 wieder zurück wechsel. Das ist für mich in Ordnung und gehört zum Wettbewerb. Da jedoch die Mitarbeiter mir sagten, dass die Telekom für paar Jahre das Vorrecht hätte, könnte ich schnelles Internet nur über Telekom beziehen. Sprich entweder Telekom und schnelles Internet oder langsames Internet. Da habe ich im Internet recherchiert und rausgefunden, dass das so nicht mehr stimmt. Das war der Grund, warum ich dann bei 1und1 DSL100 abgeschlossen habe, da man mir am Telefon gesagt, dass es ohne Probleme möglich wäre. Nun ist es jedoch so, dass wir gar nicht so merken, dass unser Internet schneller ist. Gerade in der oberen Etage kann man nicht ohne Router surfen oder Sky über Internet Fernsehen. Nun meine Frage: Bei der Fritzbox wird es jedoch angezeigt. Kann ich mich drauf verlassen? Oder wie macht ihr eure Messungen? Ich weiss, dass es Software gibt, aber der feste Rechner ist bereits alt und hat einen alten Internet Explorer drauf. Wenn ich mit einem Laptop im Wlan mich reinhänge, wird sicher die Geschwindigkeit sowieso niedriger und nicht verwertbar sein, oder? Vielen Dank für die Antworten.