Verteilte Intelligenz: Stößt die Wissenschaft an ihre Grenzen?

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Gravitationswellen aus dem Heimcomputer



Dezember 21, 2018
|
Digitalisierung
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Nur durch verteilte Intelligenz gelang es Physikern 2017 ein wichtiger Durchbruch: der Nachweis der Gravitationswellen. Stößt das „System“ Wissenschaft als exklusiver und geschlossener Ort für auserwählte Menschen an seine Grenzen?

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SETI@Home basiert auf einer dezentralen Analyse der Daten, die paketweise auf Tausende von Privatrechnern verteilt werden. Und das geht so: Man meldet sich mit seinem heimischen PC an und erhält daraufhin eine Software, die immer dann die Daten durchforstet, wenn der Bildschirmschoner anspringt. Das Ergebnis wird automatisch zurückgeschickt. Auf diese Weise lässt sich die Suche nach Signalen auf ein Netzwerk mit einer enormen Rechenkapazität verteilen. SETI@Home stieß von Beginn an auf sehr großen Zuspruch.

Rechnernetze als Supercomputer

Es gibt rund 100 Projekte, in denen Daten im verteilten Rechnen gesichtet werden. Die Spanne reicht von der Medikamentenentwicklung gegen Malaria und Molekularsimulationen von Proteinen bis hin zur Suche nach der größten bekannten Primzahl. Unter ihnen ist Einstein@Home eines der größten. Es erreicht heute eine gesamte Rechenleistung von 1,7 Petaflops pro Sekunde, also von 1,7 Billiarden Rechenschritten. Damit gehört dieses Rechnernetz zu den 60 leistungsfähigsten Supercomputern weltweit.

Einstein@home wird unter anderem auch zur Suche nach Pulsaren eingesetzt. Dafür werden die Daten aus Radioteleskopen analysiert. „Wir wollen unsere begrenzte Rechenkapazität optimal nutzen, so als wollte man in einem Casino aus einem bestimmten Einsatz den größten Gewinn rausholen.“ Einstein@Home eignet sich hervorragend für diese Blindsuche, weil es besonders effizient kleine Datenpakete mit großer Rechenpower analysiert. Wegen der vielen dezentralen Privatcomputer bekommt man sie fast zum Nulltarif – ein Aspekt, der diese Forschung überhaupt erst in relevantem Rahmen möglich macht.

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Anhand einer Liste mit typischen Namen informierten die Forscher die Teilnehmer darüber, ob das Gegenüber ein Angehöriger der slowakischen Mehrheitsbevölkerung oder der Roma-Minderheit war. Zudem gestalteten die Wissenschaftler den Spielverlauf so, dass jeweils drei Jugendliche aus der gleichen Schulklasse kurz nacheinander ihre Entscheidung fällten. Die nachfolgenden Spieler wussten jeweils, wie ihre Klassenkameraden gehandelt hatten.

Auch mobile Geräte zuschaltbar

Einstein@Home blickt auf eine beeindruckende Entdeckungsgeschichte zurück. Seit Juli 2013 wird die die Software auch für Android-Smartphones und Tablets angeboten. Um die Batterielebensdauer zu erhalten, Ladezeiten zu minimieren und den Verbrauch von Download-Kontingenten zu vermeiden, rechnet die Software nur, wenn das Gerät mit einem WLAN-Netz verbunden ist, geladen wird und die Batterieladung bei mehr als 90 Prozent liegt. Dies lässt auch die Nutzung mobile Geräte zu – ohne Einschränkungen für den User. Und diese werden immer mehr.

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Gerade im Hinblick auf Themen wie “Big-Data” und das Internet der Dinge sind Programme wie Einstein@Home ein großer Mehrwert. Denn egal ob Wissenschaft, Gesellschaft oder speziell die Wirtschaft – im Informationszeitalter ist es die schiere Masse an Daten und ihrer Auswertung, welche über Erfolg oder Misserfolg entscheiden kann. Rechnernetzwerke wie Einstein@Home bieten eine kostengünstige Möglichkeit mit diesen großen Mengen fertig zu werden – machen die Vision rund um Big Data und das Internet der Dinge greifbarer. (mpg/forgsight)

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