scNews - Science und Computing AG

sciencecomputing

scNews - Science und Computing AG

science + computing ag

Ausgabe 1/2004 | Erscheinungstermin April 04

Mit Sicherheit Kosten

Vor 15 Jahren machten sich einige

Astrophysiker an der Universität

Tübingen Gedanken über ihre Zukunft.

Ermuntert und unterstützt

durch ihren Doktorvater gründeten

sie eine Firma, in der sie ihre Kompetenz

in den Bereichen wissenschaftliches

Rechnen, Anwendungsprogrammierung

und moderne IT-

Infrastrukturen anboten. Der Name

der Firma sollte Programm sein:

science + computing. Schnell zeigte

sich, dass im Bereich Technical

Computing deutlich mehr Geschäftspotential

vorhanden war, als

bei der Vermarktung von Science.

Daher wandte sich die Firma IT-

Problemen zu, die mit dem Paradigmenwechsel

vom Mainframe-

Computing zu verteilten Workstation-Infrastrukturen

entstanden.

Doch was ist geblieben von Science

im Firmennamen? Zuallererst innere

Werte: Geleitet wird die Firma

von acht promovierten Astrophysikern.

Ihr gemeinsamer Doktorvater,

Prof. Dr. Hanns Ruder, ist Vorsitzender

des Aufsichtsrates. Heute

haben von den 180 Mitarbeitern

80% einen Hochschulabschluss,

und 30% haben promoviert. Das

hat natürlich Einfluss darauf, wie

die Firma tickt: anders als viele

Wettbewerber und mit sehr viel Interesse

an Ursachen und Kontinuität.

Science im Sinne angewandter Forschung

spielt für s+c aber auch

strategisch eine wichtige Rolle. In

meinem Verantwortungsbereich

sammeln wir Ideen für neue Produkte

und begleiten deren Entwicklung

zur Produktreife. Zwei Beispiele

präsentieren sich in dieser

scNews in neuen Versionen: Power-

VIZ und scFEMod basieren auf Prototypen,

die im Rahmen von Promotionen

am Institut für Visualisierung

und Interaktive Systeme

der Universität Stuttgart entstanden

sind.

Doch auch die astrophysikalischen

Wurzeln werden nicht vergessen.

So unterstützt s+c aktuell zum 125jährigen

Geburtstag von Albert Einstein

als einer der Sponsoren die

Einstein-Ausstellung im Ulmer

Stadthaus. Der scNews-Beitrag von

Prof. Dr. Ruder über den von ihm

konzipierten wissenschaftlichen

Teil dieser Ausstellung soll Ihnen

Lust machen, sich dort selbst mit

Hilfe von Simulationen und Visualisierungen

in die Tiefen der Relativitätstheorie

zu begeben: Ein

wunderbares Beispiel für science +

computing.

Prof. Dr. Thomas Ertl, Leiter Forschung und Innovation

science + computing ag

scNews

Informationen und Innovationen der

science + computing ag

Die Themen

Relativ anschaulich:

Einsteins Theorie

Erstes Platform-Anwenderforum

in Deutschland

Auch 2002/2003 gutes

Geschäftsjahr für s+c

Mehr Komfort mit

PowerVIZ 1.5

scFEMod 1.5: Schneller

FE-Modelle korrigieren

Schulungen und

Veranstaltungen

sc

science + computing

scNews


scNews

1/2004

Seite 2

Relativ anschaulich:

Einsteins Theorie

In der Einstein-Ausstellung im Ulmer

Stadthaus, die man noch bis

Ende August jeden Tag besuchen

kann, habe ich zusammen mit meinem

Team versucht, ein paar Grundgedanken

der Speziellen und Allgemeinen

Relativitätstheorie von Albert

Einstein zu veranschaulichen.

Bei der Speziellen Relativitätstheorie

geht es um die Eigenschaften

von Raum und Zeit. Einstein hat

1905 erkannt, dass Raum

und Zeit nichts Absolutes

sind wie bei Newton und

bei unserer Alltagserfahrung:

Bewegte Uhren gehen

langsamer und bewegte

Maßstäbe sind verkürzt.

Diese Effekte werden

allerdings erst bei

Geschwindigkeiten nahe

der Lichtgeschwindigkeit

deutlich. Nun ist die

Lichtgeschwindigkeit etwa

1 Milliarde Kilometer

pro Stunde, und moderne

Autos regeln bei 250

km/h elektronisch ab.

Wir kommen also im Alltag

nie in den Genuss, relativistische

Effekte zu

erleben. In unserer Ausstellung

in Ulm jedoch

können Sie es: Dank moderner

Computer und

schneller Grafikkarten er-

stellen wir uns ein dreidimensionales

Modell von Tübingen, setzen die

Lichtgeschwindigkeit künstlich auf

30 km/h herunter und radeln dann

vergnügt auf einem Heimtrainer

mit 99% der Lichtgeschwindigkeit

durch Tübingen. Was Sie dabei erleben,

ist nicht Science Fiction sondern

die harte relativistische Wirklichkeit.

[Ein Beitrag von Prof. Dr. Hanns Ruder]

Die Allgemeine Relativitätstheorie

ist die von Einstein 1916 gefundene

korrekte Theorie der Gravitation.

Ein wichtiger Effekt ist hier die

Ablenkung des Lichts durch Massen.

Damit wurden bei der Sonnenfinsternis

1919 die Vorhersagen der

Allgemeinen Relativitätstheorie bestätigt

und Einstein berühmt. Auch

hier sind die Effekte im Alltag wieder

winzig, lediglich bei GPS, der

Satellitennavigation im Auto, wer-

In Ulm ist's möglich:

mit annähernd Lichtgeschwindigkeit auf einem Fahrrad fahren ...

den sie wichtig: Ohne Relativitätstheorie

würden Sie alsbald von der

Straße abkommen und gegen die

Wand fahren. Die Lichtablenkung

kann man nur bei gewaltigen Massenkonzentrationen

und am besten

bei einem Schwarzen Loch sehen.

Da sich die Stadt Ulm bei der heutigen

Haushaltslage kein Schwarzes

Loch leisten konnte, helfen hier

wieder Computersimulationen. In

der Ausstellung können Sie selbst

ein Schwarzes Loch vor sich erzeugen

und interaktiv damit spielen.

Auch im Weltall lässt sich ein

Schwarzes Loch interaktiv aufbauen,

und man kann die Effekte der

Lichtablenkung um diese Gravitationslinse

studieren. Bringt man

das Schwarze Loch direkt vor einen

hellen Stern, dann wird dieser

Stern als ein heller Ring um das

Schwarze Loch abgebildet,

der von Einstein vorhergesagte

Einstein-Ring.

Die Allgemeine Relativitätstheorie

ermöglicht es

zum ersten Mal, ein physikalisches

Bild des gesamten

Universums zu

erstellen. Unsere Vorstellung

des Universums basiert

auf Einsteins Relativitätstheorie.

In Ulm

können Sie sich anhand

einer Reise durch Raum

und Zeit das Universum

vorstellen: Wir beginnen

unsere Reise durch den

Raum bei der Sonne, fliegen

an den Planeten vorbei,

verlassen unser Planetensystem

und tauchen

in den interstellaren

Raum ein. Danach

geht es flott durch unsere

Milchstraße und wir

bewundern Sternhaufen, Dunkelwolken

und Gasnebel. Nach dem

Verlassen unserer Galaxis fliegen

wir an unseren Nachbargalaxien

vorbei, durcheilen riesige Galaxienhaufen

in 100 Millionen bis 10

Milliarden Lichtjahren Entfernung

und beenden unsere Reise in dem

heißen Plasma am Rande des

für uns übersehbaren Universums.


... oder ganz einfach

Schwarze Löcher erzeugen und durch's Weltall schieben.

Dort drehen wir um, starten mit

dem Urknall und fliegen in der

Zeit zurück. Nach 380.000 Jahren

wird das Universum durchsichtig,

die kosmische Hintergrundstrahlung

entsteht. Dabei sehen wir die

Entstehung der ersten Sterne und

Galaxien, erleben Geburt und Tod

von neuen Sterngenerationen und

die Entwicklung von Planetensystemen

und beenden die Zeitreise

nach 13,7 Milliarden Jahren auf der

Erde.

Einstein wollte zunächst ein statisches

Universum, so wie wir es

auch empfinden, wenn wir nachts

den Himmel anschauen. Dazu

musste er, damit die Galaxien nicht

aufgrund ihrer gegenseitigen Anziehung

zusammenstürzen, in seinen

Gleichungen eine Konstante

einführen, die sogenannte Kosmologische

Konstante. Als dann

Hubble 1929 beobachtete, dass das

Universum nicht statisch ist, sondern

sich ausdehnt, wurde die Kosmologische

Konstante, die Einstein

nie besonders gefallen

hat, überflüssig. Er strich

sie aus seiner Gleichung

und soll sie als seine

"größte Eselei" bezeichnet

haben. Jüngste Beobachtungen

zeigen, dass

sich das Universum beschleunigt

ausdehnt -

dies lässt sich im Rahmen

der heutigen Theorie

nur mit der Wiedereinführung

der Kosmologischen

Konstante erklären.

Die Messungen

ergeben, dass Einsteins

größte Eselei 73 % der

Energiedichte des Universums

ausmachen.

Das Ganze, was ich Ihnen hier erzähle,

ist natürlich nur ein winziger

Ausschnitt. Bedenken Sie bitte,

dass mathematisch vorgebildete

Studenten drei Semester Vorlesungen

mit Übungen benötigen, um

die Grundlage der Speziellen und

der Allgemeinen Relativitätstheorie

zu verstehen. Das kann nicht auf

einer Seite scNews und auch nicht

2

auf 300 m Ausstellungsfläche in

Ulm gelingen, sonst wären ja die

Hochschullehrer überflüssig und

das Wissenschaftsministerium könnte

weiter einsparen.

Hanns Ruder ist Professor für theoretische Astrophysik an

der Universität Tübingen. Er reist gerne mit annähernd

Lichtgeschwindigkeit in seinem PKW. Unter Gelehrten gilt

er mittlerweile relativ sicher als Urknall von s+c.

Weitere Infos zur Ausstellung: www.einstein.ulm.de

1. Platform Anwenderforum

in Deutschland

Zum ersten Mal in Deutschland

fand im Januar in Stuttgart ein Platform-Anwender-Forum

statt. Unter

anderem wurde auch die neue Platform-Produktpalette

vorgestellt: Mit

der Version 6.0 (seit Januar verfügbar)

wird die LSF-Familie konsolidiert.

Als Standardprodukte gibt

es ab sofort nur noch LSF und LSF

HPC.

Eine neue Ergänzung ist der LSF

License Scheduler. Mit ihm lässt

sich die Nutzung von Applikationslizenzen

optimieren. Auch neu: LSF

Reports, ein intelligentes Reporting-Tool,

das einen statistischen

Einblick in die Auslastung eines

LSF-Clusters erlaubt. Die Software

Platform IT Analytics geht auf diesem

Weg noch einen Schritt weiter:

Sie sammelt nicht nur Daten zur

Auslastung, sondern stellt zusätzlich

auch noch Korrelationen zu

Geschäftsprozessen her. Auf dieser

Basis lassen sich dann fundierte

Entscheidungen über die Optimierung

der Umgebung treffen.

Roland Niemeier von s+c und Frank

Kink von Infineon zeigten in einem

gemeinsamen Vortrag, wie LSF

dabei geholfen hat, das Infineon-

Grid optimal auszulasten. Den Erfolg

dieser Vorgehensweise bestätigte

Karl Pomschar, CIO bei Infineon,

bereits am 05.01.2004 in

einem Handelsblatt-Artikel: "Bei

Infineon wurden bereits Einsparungen

in zweistelliger Millionenhöhe

realisiert. Ohne Grid wäre

Infineon nicht in der Lage, trotz

des eingeschränkten IT-Budgets die

benötigte Rechenleistung bereitzustellen."

Platform IT Analytics soll

jetzt weitere Nutzungspotenziale

aufzeigen.

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Auch 2002/2003 gutes

Geschäftsjahr für s+c

Wie in den Jahren zuvor hat s+c für

das Geschäftsjahr 2002/2003 wieder

gute Zahlen vorzuweisen: Der

Umsatz konnte von 14,49 Mio. Euro

um 16 Prozent auf 16,84 Mio. Euro

gesteigert werden. Der Gewinn vor

Steuern wuchs um 9 Prozent von

1,47 Mio. Euro auf 1,6 Mio. Euro.

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0

Umsatzentwicklung

Umsatz in Mio. Euro

98/99 99/00 00/01 01/02 02/03

"Auch in diesem Jahr wurde unsere

konsequente Ausrichtung auf hochwertige

IT-Dienstleistungen für

komplexe Rechnernetze wieder belohnt,"

schätzt Dr. Arno Steitz, im

s+c-Vorstand verantwortlich für

den Bereich Technik, die wirtschaftliche

Entwicklung ein. "In

unserem Kerngeschäft konnten wir

erneut sehr erfreulich zulegen." So

wurde beispielsweise im November

2002 ein neues Büro in Duisburg

eröffnet. s+c betreut von dort aus

ThyssenKrupp. Auch für das laufende

Geschäftsjahr soll wieder ein

zweistelliges Umsatzwachstum erzielt

werden.

Mehr Komfort mit

PowerVIZ 1.5

PowerVIZ ist ein Visualisierungstool

für Exa PowerFLOW Berechnungen.

Mit Version 1.5 verfügt der

Postprocessor neben den eigenen

Features zusätzlich über den gleichen

Funktionsumfang wie das

Visualisierungstool ExaVIZ. Programmwechsler

finden sich also so-

fort zurecht. Die tägliche Arbeit

mit PowerVIZ gestaltet sich in der

neuen Version noch komfortabler.

So wurde beispielsweise das File-

Handling stark verbessert. Einzigartig

unter den CFD-Visualisierungsprogrammen

ist in PowerVIZ

1.5 die Möglichkeit, Simulations-

und Diskretisierungsfehler zu visualisieren.

Auch abgebrochene

fehlerhafte Simulationsläufe kann

der Ingenieur auf diese Weise anschaulich

analysieren und rasch

verbessert neu starten.

scFEMod 1.5: Schneller

FE-Modelle korrigieren

scFEMod ist auf das schnelle und

fehlerfreie Zusammenfügen von

unabhängig voneinander vernetzten

Bauteilen zu einem Simulationsmodell

spezialisiert. Das Update

1.5 beschleunigt und vereinfacht

die Korrektur von Verbin-

dungselementen: Ab sofort gibt es

einen Assistenten, der den Anwender

in den Simulationsmodellen

von einer fehlerhafter Verbindung

zur nächsten führt, diese dann jeweils

visualisiert und nach Kontrolle

durch den Ingenieur automatisch

korrigiert. Zudem: Möchte der

Ingenieur schnell einmal beispielsweise

eine versteifte Version seines

Bauteils austesten, ohne das Modell

nochmals neu vernetzen zu müssen,

so ist das jetzt mit scFEMod

möglich. Kleine Varianten kann er

hier auf Netzebene herstellen, indem

er interaktiv in der Visualisierung

Knoten des Modells an

neue Koordinaten verschiebt.

Schulungen

[www.science-computing.de/aktuell/

schulungen.html]

scFEMod

Tübingen 26.04.

PowerVIZ - Einsteiger

Tübingen 27.04.

PowerVIZ - Fortgeschrittene

Tübingen 28.04.

scVENUS

München 03. - 05.05.

scVENUS

Tübingen 14. - 16.06.

Veranstaltungen

[www.science-computing.de/aktuell/

veranstaltungen.html]

PERMAS Users' Conference 2004

Leinfelden-Echterdingen 22. - 23.04.

Challenge Linux

IT-Stategien zur Kostensenkung

Mainz 03. - 04.05.

Nafems-Seminar

Simulation komplexer

Strömungsvorgänge

Neuhausen (Wiesbaden) 03. - 04.05.

Impressum

Ausgabe 1/2004

Erscheinungstermin April 2004

Die scNews ist eine Veröffentlichung der

science + computing ag.

Erscheinungsweise: 3 Ausgaben pro Jahr

Auflage: 5.000

Herausgeber: science + computing ag

Hagellocher Weg 71-75, 72070 Tübingen

Telefon: 07071-9457-0, Fax: 07071-9457-211

email: scNews@science-computing.de

Verantwortlich: Dr. Ralf Allrutz

Redaktion: Tobias Feifel

Text: Prof. Dr. Thomas Ertl, Prof. Dr. Hanns Ruder, T. Feifel

Produktion und Gestaltung: Birgit Neu

Alle Rechte vorbehalten.

Abdruck, auch auszugsweise, nur mit ausdrücklicher

Genehmigung des Herausgebers.

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