Ozongehalt und Stundenplan

Zu Gast beim Institut für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik in Adlershof

Adlershof - wohl kaum ein anderes Wort ist in den wissenschafts- und hochschulpolitischen Diskussionen der letzten Zeit so oft aufgetaucht, wie dieses. Oft geht es dabei um Finanzen und Umzugstermine. Doch: was tun eigentlich die, die schon dort sind? TU intern hat nachgeschaut, zum Beispiel bei der GMD FIRST

Einen etwas düsteren Bau, fünf Etagen hoch, solle ich suchen. Dazu beim Haupteingang der WISTA reingehen und dann gleich rechts abbiegen.

Der düstere Bau sorgt beim Betreten erst einmal für Überraschung. Frischrenoviert und hell sieht er von innen aus und - aber das erkennt man erst später - er ist vollgestopft mit Rechnern, die zum Feinsten gehören, was es zur Zeit gibt. Hier ist das Forschungsinstitut für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik zu Hause, eine Abteilung des Forschungszentrums Informationstechnik GmbH, kurz GMD FIRST genannt. Im fünften Stock treffe ich Professor Stefan Jähnichen, der auch an der TU lehrt. Dort ist er Leiter des Fachgebietes Softwaretechnik und Dekan des Fachbereiches Informatik hier, in Adlershof, einer der zwei Direktoren der GMD FIRST.

Rund 130 Mitarbeiter beschäftigen sich, in sechs Forschungsbereichen, mit der Entwicklung von Rechnerarchitekturen und Softwaretechnik. Das Institut kooperiert mit Partnern aus Industrie und Forschung, die Projekte sind vorwiegend drittmittelgefördert.

AUSGRÜNDUNG AUS DER TU

Gegründet wurde GMD-First im Jahre 1983 mit Sitz in der Franklinstraße. Es ging hervor aus einer Arbeitsgruppe der TU. Der damalige Leiter der AG Rechnerarchitektur Prof. Giloi ebenfalls wissenschaftlicher Direktor der GMD First war und im vorigen Jahr emeritiert wurde.

Nachdem das Ziel zunächst darin bestand schnelle, effektive und einfach zu programmierende Parallelrechner zu entwickeln, rückte ab 1990 auch deren industrielle Anwendung und die Entwicklung der zugehörigen Software in den Vordergrund. Nicht zuletzt deshalb wurde 1992 Jähnichen, der Spezialist für Softwaretechnologie, kurz nach seinem Ruf an die TU Berlin, auch zur GMD geholt.

Wie vielseitig angewandte Softwaretechnologie sein kann, zeigen einige Beispiele beim Rundgang durchs Haus.

Vierte Etage: Smogvorhersage. Der Monitor zeigt Berlin aus der Vogelperspektive. Die verschiedenen Bereiche der Stadt sind, je nach zu erwartendem Ozongehalt der Luft, unterschiedlich eingefärbt. Man kann sowohl Ort, als auch Zeitpunkt der voraussichtlichen Ozonkonzentrationen auswählen. Möglich werden solche Vorhersagen durch DYMOS (Dynamische Modelle zur Smoganalyse), ein bei FIRST entwickeltes Simulationssystem, bei dem auch Wissenschaftler der TU involviert sind. Modelle für Meteorologie, Luftchemie und Transport sind ebenso Bestandteile des Systems wie Datenbanken und eine graphische Benutzeroberfläche die die Daten dreidimensional und für einen bewegten Beobachter darstellt. Um die Ergebnisse solch ausgesprochen komplizierter Simulationen - allein die Entstehung des Ozons in der Luft wird mit 64 Gleichungen beschrieben -, in akzeptablen Zeiten darzustellen, wird ein, ebenfalls bei der GMD entwickelter, Parallelrechner verwendet. Im vergangen Sommer lieferte das Programm die Berliner Sommersmogvorhersage für inforadio. Im Münchener Raum wurde eine Sommersmogepisode im Auftrag von Greenpeace analysiert. Die aktuellen Arbeiten an DYMOS zielen darauf ab, Smogvorhersagen auch für andere Gebiete, z.B. mit anderen geographischen Verhältnissen, möglich zu machen. Geplant sind Untersuchungen in Saõ Paulo, Budapest und Gdansk. In Zusammmenarbeit mit österreichischen und norwegischen Forschungsinstituten soll der grenzüberschreitende Ozontransport in Europa untersucht werden.

IM VIRTUELLEN WINDKANAL

Es geht weiter zum virtuellen Windkanal, einem Gemeinschaftsprojekt mit dem Fraunhofer Institut für graphische Datenverarbeitung und der Volkswagen AG. Mit Hilfe von VISA+, einem System für 3D-Hochleistungsvisualisierung, werden die Strömungsverhältnisse in einem Windkanal dargestellt. "Den ganzen Windkanal", so Jähnichen "wird man damit nicht einsparen können, aber man spart einige Versuche indem man die Voreinstellungen testet." Auch hier müssen möglichst viele Daten in kurzer Zeit produziert und dargestellt werden. Das geschieht auf dem bei FIRST entwickelten MANNA-Parallelrechner, dessen Nachfolger gemeinsam mit Prof. Manke aus der Elektrotechnik der TU gebaut wird.

Wir wechseln Stockwerk und Thema: es geht um Stundenpläne, ganz konkret um den der Medizinstudenten der Humboldt-Uni. Was einst als Programm für die Betriebsplanung entwickelt wurde, bringt hier die zwei Standorte der Charité, die bis zum Physikum vorgeschriebenen Veranstaltungen der Studenten, und die Zeitvorgaben der Professoren unter einen Hut. Der Vorteil gegenüber anderen Stundenplanprogrammen liegt in der Interaktivität des Programmes. Einzelne Veranstaltungen können nachträglich verschoben werden, aber nur so, daß keine der Randbedingungen verletzt und nicht der gesamte Plan neu erstellt wird.

Unsere letzte Station: ein DFG-Projekt der TU, welches auch bei FIRST bearbeitet wird. Die "Identifikation nichtstationärer und überlagerter Quellen" klingt zwar abstrakt, soll aber einmal ganz praktisch Ärzten und deren Patienten das Leben erleichtern. Messungen von Gehirnströmen (EEG (Elektroenzephalogramm)und MEG (Magnetoenzephalogramm) sind oft von anderen Signalen, z. B. starkes Herzklopfen oder Bewegungen des Patienten, überlagert und dadurch unbrauchbar. Im Rahmen des DFG-Projektes werden nun mathematische Algorithmen entwickelt und programmiert, die es ermöglichen aus einem Gemisch von Signalen, einzelne zu identifizieren und herauszufiltern. Störungsfreie EEG oder MEGs könnten dann auch aus stark überlagerten Messungen herausgefiltert werden.

Die Informatik, das hat der Rundgang klargemacht, ist eine Wissenschaft mit stark interdisziplinärem Charakter. Etliche Projekte werden gemeinsam mit der TU bearbeitet. Eine Ausweitung der Zusammenarbeit, insbesondere in den Bereichen Verkehrstechnik und Umwelttechnik, könnte Professor Jähnichen sich gut vorstellen.

Ursula Resch-Esser