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  Aktuelle Meldungen und Pressemitteilungen
 
 
SPEZIALRECHNER FÜR DIE GRUNDLAGENFORSCHUNG IM EINSATZ
Moderner Linux-Cluster am Institut für Informatik in Betrieb
  31.03.2003
 
Der Initiative von Prof. Jop Sibeyn, Inhaber des Lehrstuhls für "Effiziente Algorithmen und Datenstrukturen" ist es zu verdanken, dass unlängst ein leistungsfähiger Spezialrechner, ein so genannter Linux-Cluster für 178871 Euro, im Institut für Informatik am Fachbereich Mathematik und Informatik der Martin-Luther-Universität, in Betrieb genommen werden konnte, der auch anderen Forschergruppen zur Verfügung steht.
64 Intel Xeon-Prozessoren, verbunden durch ein schnelles Netzwerk, erlauben die Entwicklung und Anwendung spezieller paralleler Algorithmen, die die Bearbei-tungszeit für sehr rechenintensive Probleme reduzieren sollen. Das ist unter anderem bei der Ermittlung der alltäglichen Wettervorhersage, bei Simulationen von Autocrashtests oder globalen Umweltproblemen, für seismische Berechnungen oder auch beim Schachwettkampf Mensch gegen Maschine heute gängige Praxis.


Der Cluster ist hauptsächlich für den Einsatz in der Grundlagen-
forschung vorgesehen.
(Foto links: Cluster-Innenleben: "komplex, aber geordnet") So werden in der Arbeitsgruppe von Prof. Sibeyn neuartige Graphen-
algorithmen untersucht, um große Netzwerke, zum Beispiel das Internet, strukturell zu studieren. Die dabei erzielten Ergebnisse können die Informa-
tionssuche in Netzwerken deut-
lich beschleunigen.
Da solche Aufgaben neben den extrem hohen Rechenzeiten auch sehr viel Speicherplatz erfordern, entwickelt man derzeit dafür externe parallele Algorithmen. Hierbei passen die bei der Berechnung erforderlichen und entstehenden Informationen nicht in den Haupt-speicher und müssen deshalb während der Bearbeitung extern gespeichert werden. Darum verfügt jeder Knoten des Clusters (ein Knoten fasst zwei Prozessoren und Hauptspeicher) auch noch über eine eigene Festplatte.
Ein weiteres interessantes Vorhaben – weltweit wird an der Verbesserung der Lösungen gearbeitet – ist das Problem des Handelsreisenden. Hier geht es um die Ermittlung des kürzesten Gesamtweges, wenn mehrere Orte nacheinander zu besuchen sind. Optimierte Lösungen sind daher aus wirtschaftlicher Sicht natürlich sehr lohnend, so zum Beispiel für Transportunternehmen oder für die Belieferung von Apotheken mit lebensnotwendigen Arzneimitteln und medizinischen Artikeln.
Auch die am Fachbereich Physik etablierte Arbeitsgruppe "Theoretische Polymerphysik" will den Cluster für sehr rechenzeitintensive Simulationen zu Eigenschaften von Polymeren nutzen. Diese Arbeiten konzentrieren sich insbesondere auf Untersuchungen zum Fließverhalten und der Adsorption von Polymeren, die hohe Anforderungen an die Rechentechnik stellt und deshalb Parallelrechner erfordert.
Im Rahmen von Forschungsprojekten zur Urbanisierung und Rekultivierung ehemaliger Bergbaugebiete im mitteldeutschen Raum arbeiten Forscher aus zwei Instituten des Fachbereichs Mathematik und Informatik an der Entwicklung verteilter Algorithmen zur Lösung spezieller Optimierungsaufgaben.
Eine anderes Team, die Arbeitsgruppe "Software Engineering und Programmierspra-
chen" des Instituts für Informatik, untersucht die Programmierung von Parallelrechnern selbst und ist gegenwärtig dabei, eine Software für Parallelrechner-Programme, also auch für diesen Cluster, zu erstellen.

Betreut wird der Linux-Cluster von der Rechnerbetriebsgruppe des Instituts unter Mitwirkung von Studierenden. InformatikstudentInnen erhalten so die Möglichkeit, schon während des Studiums direkt am Institut mit moderner Hard- und Software zu arbeiten und ihre Kenntnisse praktisch anzuwenden und zu vertiefen. Das Wissen zu parallelen Algorithmen, Parallelrechnern und deren Programmierung können die Studierenden in entsprechenden Vorlesungen und Übungen am Cluster erwerben.

(Dr. Holger Blaar, Ingrid Godenrath, 1. April 2003)

Ansprechpartner:
Dr. Holger Blaar
Tel.: 0345 5524721
E-Mail: blaar@informatik.uni-halle.de
 
  Ingrid Godenrath, 01.04.2003
 
     
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