Der Vortrag heißt simulieren geht überprobieren virtuelle Welten mit Supercomputern und ich möchte

Sie ein bisschen eben in die Welt der Simulation führen. Ich bin Inhaber des Lehrstuhls für

System Simulation und wenn Sie sonst in der Informatik in Deutschland herum schauen,

da werden Sie viele auch Kollegen in der Informatik finden, die nicht so genau wüssten,

was denn ein Lehrstuhl für System Simulation so alles macht. Also wenn Sie heute hier heimgehen,

wissen Sie mehr als manche Informatiker darüber. Erlangen dürfte eine der wenigen Universitäten

sein, die sich in der Informatik jemand mit dem Arbeitsgebiet, das ich vertrete, leistet. Und Sie

haben doch aus meiner Vorstellung schon gehört, ich bin gar kein so ein reinrassiger Informatiker. Ich

habe das zwar studiert, promoviert und auch habilitiert, aber immer eben nebenbei Mathematik

gemacht und mich um verschiedene Anwendungen gekümmert. Ja, mir geht es darum den Computer

als Werkzeug für Wissenschaftler einzusetzen und Wissenschaftler, die nicht, in der Regel zumindest

es nicht Informatiker sind. Und da gibt es einen neuen Begriff, der heißt Computational Science. Ich

habe den auf Englisch stehen gelassen, weil wir im Deutschen das Wort Computational nicht haben,

also Wissenschaft betreiben, wobei der Computer in dem Fall eben als Adjektiv ein Werkzeug ist,

Computational Wissenschaft machen. Und da möchte ich Ihnen zuerst einmal ein paar Grundlagen erklären

und dann auf Beispiele eingehen, die das illustrieren sollen, viele aus meiner eigenen Arbeit, viele aber

auch von Kollegen. Das werde ich dann entsprechend kommentieren und dann am Ende natürlich noch einen

kurzen Ausblick. So, um Sie gleich einmal mit einzubeziehen, habe ich drei Fragen. Sie haben

alle mehr oder weniger etwas mit einem PC zu tun, sei es wenn Sie eine Reise buchen, sei es wenn Sie

selber im Internet surfen und verwenden den mehr oder weniger selbstverständlich, aber wissen Sie

eigentlich wie schnell der ist? Für einen Wissenschaftler muss man dazu sagen, ist es interessant,

wie schnell er rechnen kann und deshalb ist das Kriterium, dass wir über Gleitpunktoperationen,

also Rechnen mit Gleitpunktzahlen, also mit Kommazahlen reden und die Maßeinheit ist eine

Rechenoperation, also zusammenzählen, addieren, subtrahieren, multiplizieren pro Sekunde und wie

viele Operationen pro Sekunde kann denn so ein normaler PC, den Sie für 1000 Euro oder so etwas

beim Aldi erwerben können? Hat jemand von Ihnen ein Gefühl, wie schnell die sind? Ja, also muss

man da eher in Hunderten, in Tausenden, vielleicht sogar in Zehn oder Hunderttausenden rechnen.

Hunderttausend, ja. Also es ist noch einmal deutlich mehr. Die Skala geht heute hoch, man redet

dann also von Megaflops, das sind dann Millionen Operationen pro Sekunde, Gigaflops, das sind

Milliardenoperationen pro Sekunde, Terraflops, das sind dann Tausende von Milliarden pro Sekunde und

so ein typischer handelsüblicher PC, so ähnlich auch wie der Laptop, von dem ich da meinen Vortrag

halte, leistet also zwischen ein und sieben Gigaflops, also Milliardenoperationen pro Sekunde.

Wenn man sich das vorstellt, also die Erdbevölkerung ist ja auch ungefähr so groß, wenn Sie jeden auf

der Erde dazu anleiten, dass er eine Rechenoperation pro Sekunde machen kann und Sie alle gleichzeitig

dafür bezahlen, dann können Sie ungefähr so schnell rechnen wie ein einzelner PC. Das ist

schon gigantisch. Aber das ist ja jetzt ein Geiz ist geil Rechengerät von Media Markt oder Aldi. Wie

schnell kann man denn heutzutage einen Rechner überhaupt bauen, wenn man jetzt nicht Geiz ist

geil macht, sondern für die Wissenschaft hofft, genügend Geld zur Verfügung zu haben, wie schnell

kann man es denn bauen, wo ist da die technologische Grenze? Ist das hundertmal schneller,

tausendmal schneller, was meinen Sie? Im Terraflop Bereich. Das ist gut, das stimmt im Wesentlichen,

der schnellste Rechner stand letzten November, da gibt es immer eine Liste, die wird halbjährlich

veröffentlicht, hat 367 Terraflop, also 367 mal 10 hoch 12, 12 Nuller hinten dran gehängt,

Operationen pro Sekunde und ist also ungefähr hunderttausendmal so schnell wie ein handelsüblicher

PC. Was man weiß, wie er gebaut ist, auch nicht so sehr verwundert, der besteht eben aus 130.000

Rechenwerken, wovon jedes einzelne ein bisschen ähnlich ist eben wie ein einzelner PC. Ist

natürlich auch nicht mehr ganz so billig zu haben, so die Preisregion liegt so etwa bei 100 bis 200

Millionen Euro, so genau kriegt man das nicht raus, der steht ja in den USA in einem der Labs,

die sich eben auch mit Waffenforschung beschäftigen, insofern ist nicht alle

Informationen da wirklich direkt zugänglich. Das ist ein Haufen Geld, kann man sich fragen,

lohnt sich denn das so viel Geld auszugeben, wenn man jetzt nicht unbedingt ein Atomwaffenforscher