Künst­li­che In­tel­li­genz hilft beim Rech­nen

For­scher ver­su­chen der Da­ten­flut bei ih­ren For­schun­gen Herr zu wer­den.

Salzburger Nachrichten - - WISSEN / GESUNDHEIT - BM

Was sind die fun­da­men­ta­len Baustei­ne der Na­tur? Wie ent­stand das Uni­ver­sum und wie hat es sich ent­wi­ckelt? Die­sen grund­le­gen­den Fra­gen ge­hen For­scher mit sehr un­ter­schied­li­chen Me­tho­den nach. Am Lar­ge Ha­dron Col­li­der (LHC) am CERN in der Schweiz und beim Bel­le-II-Ex­pe­ri­ment in Ja­pan et­wa su­chen sie nach neu­en ele­men­ta­ren Ur-Teil­chen. Am FAIRBe­schleu­ni­ger in Darm­stadt wol­len die For­scher in we­ni­gen Jah­ren kom­pri­mier­te Neu­tro­nen­stern-Ma­te­rie im La­bor her­stel­len, die Quel­le der schwe­ren Ele­men­te im Kos­mos.

Am Pier­re-Au­ger-Ob­ser­va­to­ri­um in Ar­gen­ti­ni­en er­lan­gen die For­scher durch den Nach­weis kos­mi­scher Strah­lung Er­kennt­nis­se über as­tro­phy­si­ka­li­sche und kos­mo­lo­gi­sche Pro­zes­se.

Trotz un­ter­schied­li­cher Me­tho­den und wis­sen­schaft­li­cher Fra­ge­stel­lun­gen ver­bin­det die For­scher ei­ne Her­aus­for­de­rung. Die zu­neh­mend hö­he­re Auf­lö­sung der Mess­in­stru­men­te und die Leis­tungs­stei­ge­rung der Be­schleu­ni­ger ver­spre­chen zwar neue wis­sen­schaft­li­che Er­kennt­nis­se, al­ler­dings stei­gen da­mit auch die Da­ten­men­gen ra­sant an. Schon jetzt fal­len bei den Ex­pe­ri­men­ten am CERN et­wa 50 Pe­ta­byte Da­ten jähr­lich an. Das sind 50 Mil­lio­nen Gi­ga­byte. Ge­spei­chert wür­den sie auf zehn Mil­lio­nen DVDs Platz fin­den, ge­sta­pelt er­gä­ben die DVDs ei­ne Hö­he von 13 Ki­lo­me­tern.

„In den kom­men­den zehn Jah­ren er­war­ten wir we­gen der Wei­ter­ent­wick­lun­gen von De­tek­to­ren und Be­schleu­ni­gern ei­ne Zu­nah­me der Da­ten­men­gen um den Fak­tor 50“, sagt Phy­si­ker Thomas Kuhr von der Münch­ner Uni­ver­si­tät. Neue Ent­wick­lun­gen in der Spei­cher- und Pro­zes­sor­tech­no­lo­gie kön­nen die­ses Wachs­tum an Spei­cher­be­darf nie aus­glei­chen.

Um wei­ter­hin For­schungs­da­ten ana­ly­sie­ren zu kön­nen, braucht es da­her kom­plett neue Re­chen­kon­zep­te. Um die­se zu ent­wi­ckeln, ha­ben sich For­scher aus der Teil­chen­phy­sik, der Ha­dro­nen- und Kern­phy­sik so­wie der Astro­teil­chen­phy­sik zu ei­nem fach­über­grei­fen­den Ver­bund zu­sam­men­ge­schlos­sen.

In­ner­halb der nächs­ten drei Jah­re tes­ten sie neue Com­pu­ting-Sys­te­me. Ein viel­ver­spre­chen­der An­satz ist da­bei der Ein­satz von Vir­tua­li­sie­rungs­tech­no­lo­gi­en, um mehr Res­sour­cen zu nut­zen. Gra­fik­kar­ten sol­len ein­ge­setzt wer­den, die ei­ne bes­se­re Ener­gie­ef­fi­zi­enz ver­spre­chen (Gre­en IT). Ei­ne wich­ti­ge Säu­le se­hen die For­scher im Ein­satz von künst­li­cher In­tel­li­genz (KI) für Bi­gDa­ta-Ana­ly­sen.

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