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Mittwoch, 27.07.2016
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Milchstraße: Heimcomputer errechnen dreidimensionales Modell

Verteilte Rechenleistung von MilkyWay@Home übertrifft zweitschnellsten Supercomputer

Astronomen nutzen die vereinte Leistung von Computern weltweit, um ein hochaufgelöstes dreidimensionales Modell der Milchstraße zu erstellen. Nach dem Vorbild des berühmten SETI@Home-Projekts nutzt auch das Projekt MilkyWay@Home freie Ressourcen auf Rechnern von Privatpersonen, um die gewaltigen Datenmengen der astronomischen Berechnungen zu verarbeiten. Jetzt hat die kombinierte Computerkapazität bereits die des zweitschnellsten Supercomputers der Erde übertroffen.
Die Milchstraße

Die Milchstraße

In diesem Moment arbeiten Zehntausende von Computern weltweit gemeinsam daran, ein hochauflösendes dreidimensionales Modell der Milchstraße zu erstellen und damit die Basis zu schaffen, um die vielen noch offenen Fragen zu unserer Galaxie zu beantworten. Das Projekt wird initiiert und organisiert von Wissenschaftlern des Rensselaer Polytechnic Institute, die im Jahr 2006 begannen, die Struktur der „Berkeley Open Infrastructure for Network Computing“ (BOINC) Plattform für das Prinzip des verteilten Rechnens zu nutzen. Jeder, der sich beteiligen will, lädt sich die entsprechende Software und kann dieser einen bestimmten Prozentsatz der Rechenleistung seines Computers zur Verfügung stellen.

Spezieller Algorithmus berücksichtigt Computerunterschiede


Entstanden ist die Initiative aus der sprichwörtlichen Not heraus: „Ich saß als Forscherin in meinem Büro und hatte ein umfangreiches Rechenproblem zu lösen aber nur sehr wenige Rechnerleistung zur Verfügung”, erzählt Heidi Newberg, Professor für Physik, und Astronomie am Rensselaer Institut über die Anfänge von MilkyWay@Home. Gemeinsam mit dem Computerwissenschaftler Malik Magdon-Ismail entwickelte die Wissenschaftlerin einen neuen Algorithmus, der sowohl die unterschiedlichen Leistungsfähigkeiten und Systemvoraussetzungen der verteilten PCs berücksichtigt.

„Mit einem extrem verteilten System wie dem MilkyWay@Home arbeiten wir mit vielen verschiedenen Betriebssystemen über die ganze Welt verteilt zusammen“, erklärt Carlos Varela, Professor für Computerwissenschaften am Rensselaer Institut. „Um mit diesen asynchronen Ergebnissen arbeiten zu können, haben wir einen völlig neuen Algorithmus entwickelt. Durch ihn kann selbst der langsamste Rechner noch mithelfen .“


Verteilung der Dunklen Materie


Konkret nutzt das Programm die Ressourcen, um Daten zu Form, Dichte und Bewegung eines winzigen Ausschnitts der Milchstraße auszuwerten und zu einem kleinen dreidimensionalen Modell zusammenzufügen. Einer der Schwerpunkte des Projekts zurzeit ist die Verarbeitung von Beobachtungsdaten kleiner Zwerggalaxien im Randgebiet der Milchstraße. Aus ihren Bewegungen und Entwicklungen lassen sich unter anderem auch Rückschlüsse ziehen über die Verteilung und Dichte der Dunklen Materie in der Milchstraße.

Schneller als „Roadrunner“


Seit Projektbeginn haben mehr als 45.000 Nutzer aus 169 Ländern Rechnerzeit auf ihren Computern gestiftet. Zurzeit aktiv sind rund 17.000 Teilnehmer. Inzwischen hat die geballte Leistung aller zusammen sogar die des zweitschnellsten Supercomputers weltweit übertroffen, des „Roadrunner“ am Los Alamos National Laboratory der USA. Seine Leistung liegt bei 12,8 GigaFlops, das entspricht 12,8 Milliarden Rechenoperationen pro Sekunde.

Mehr zum Projekt und Informationen zur Teilnahme an MilkyWay@Home Web finden Sie hier.
(Rensselaer Polytechnic Institute, 12.02.2010 - NPO)