Supercomputing als Android-App

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Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine App für Handys mit Googles Betriebssystem Android entwickelt, die komplizierte physikalische Berechnungen ausführt, für die man sonst einen Großrechner benötigen würde.

Die App soll einmal Forschern außerhalb des Labors die Arbeit erleichtern und für die Steuerung von Fahrzeugen und Robotern eingesetzt werden. Die Theorie hinter der Android-Applikation wollen Phuong Huynh, Professor Anthony T. Patera und John Peterson, der am Texas Advanced Computer Center arbeitet, in einer der nächsten Ausgaben der Zeitschrift Computers and Fluids veröffentlichen.

Der Clou an der App ist, dass die Berechnungen tatsächlich auf dem Handy ausgeführt werden und nur Sekunden dauern. Eine Online-Verbindung zu einem Supercomputer ist nicht notwendig. Trotzdem würde die App ohne Supercomputer nicht funktionieren. Sobald die Forscher ein Problem gefunden haben, das sich durch einen Satz von Parametern darstellen lässt, lösen sie es auf einem Großrechner für 10 bis 50 Parametersätze. Die vorherberechneten Werte werden dabei sorgfältig ausgewählt, um ein möglichst breites Spektrum von Problemlösungen abzudecken. Das entstehende “Modell” wird auf das Handy geladen, das dann mit Hilfe der fertigen Parameterwerte neue Parametersätze selbst berechnen kann.

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Der Schlüssel zu dem System ist die Fähigkeit, das Ausmaß eines Fehlers zu ermitteln, der in der Näherungsrechnung eines Großrechners steckt, erklärte MIT-Forscher David Knezevic. Zu diesem Thema habe Professor Patera seit fast zehn Jahren geforscht. Die Analysetechniken, die mit seiner Hilfe entwickelt wurden, werden bei der Herstellung der Modelle benutzt. Dadurch könne man Parameter auswählen, die Schritt für Schritt den Fehler reduzierten.

Die Berechnung der Fehlerschranken ist auch eine Funktion der Smartphone-Applikation. Für jede Näherungslösung zeigt das Programm die Fehlerschranke an. Der Anwender kann dann selbst einen Kompromiss zwischen Rechengeschwindigkeit und dem Ausmaß des Fehlers finden. Im Allgemeinen bleibe der Fehler auch bei Berechnungen, die weniger als eine Sekunde benötigten, aber unter einem Prozent.