Jahresbericht 2011 zur kooperativen DV-Versorgung

:VORWORT 9 ÜBERSICHT DER INSERENTEN 10 TEIL I ZUR ARBEIT DER DV-KOMMISSION 15 MITGLIEDER DER DV-KOMMISSION 15 ZUR ARBEIT DES IT-LENKUNGSAUSSCHUSSES 17 ZUR ARBEIT DES WISSENSCHAFTLICHEN BEIRATES DES ZIH 17 TEIL II 1 DAS ZENTRUM FÜR INFORMATIONSDIENSTE UND HOCHLEISTUNGSRECHNEN (ZIH) 21 1.1 AUFGABEN 21 1.2 ZAHLEN UND FAKTEN (REPRÄSENTATIVE AUSWAHL) 21 1.3 HAUSHALT 22 1.4 STRUKTUR / PERSONAL 23 1.5 STANDORT 24 1.6 GREMIENARBEIT 25 2 KOMMUNIKATIONSINFRASTRUKTUR 27 2.1 NUTZUNGSÜBERSICHT NETZDIENSTE 27 2.1.1 WiN-IP-Verkehr 27 2.2 NETZWERKINFRASTRUKTUR 27 2.2.1 Allgemeine Versorgungsstruktur 27 2.2.2 Netzebenen 27 2.2.3 Backbone und lokale Vernetzung 28 2.2.4 Druck-Kopierer-Netz 32 2.2.5 Wireless Local Area Network (WLAN) 32 2.2.6 Datennetz zwischen den Universitätsstandorten und Außenanbindung 32 2.2.7 Vertrag „Kommunikationsverbindungen der Sächsischen Hochschulen“ 33 2.2.8 Datennetz zu den Wohnheimstandorten 38 2.3 KOMMUNIKATIONS- UND INFORMATIONSDIENSTE 39 2.3.1 Electronic-Mail 39 2.3.2 Groupware 42 2.3.3 Authentifizierungs- und Autorisierungs-Infrastruktur (AAI) 42 2.3.4 Wählzugänge 43 2.3.5 Sprachdienste ISDN und VoIP 43 2.3.6 Kommunikationstrassen und Uhrennetz 46 2.3.7 Time-Service 46 3 ZENTRALE DIENSTANGEBOTE UND SERVER 49 3.1 BENUTZERBERATUNG (BB) 49 3.2 TROUBLE TICKET SYSTEM (OTRS) 49 3.3 NUTZERMANAGEMENT 50 3.4 LOGIN-SERVICE 52 3.5 BEREITSTELLUNG VON VIRTUELLEN SERVERN 52 3.6 STORAGE-MANAGEMENT 53 3.6.1 Backup-Service 53 3.6.2 File-Service und Speichersysteme 56 3.7 LIZENZ-SERVICE 57 3.8 PERIPHERIE-SERVICE 57 3.9 PC-POOLS 57 3.10 SECURITY 58 3.10.1 Informationssicherheit 58 3.10.2 Frühwarnsystem (FWS) im Datennetz der TU Dresden 59 3.10.3 VPN 59 3.10.4 Konzept der zentral bereitgestellten virtuellen Firewalls 60 3.10.5 Netzkonzept für Arbeitsplatzrechner mit dynamischer Portzuordnung nach IEEE 802.1x (DyPort) 60 4 SERVICELEISTUNGEN FÜR DEZENTRALE DV-SYSTEME 61 4.1 ALLGEMEINES 61 4.2 PC-SUPPORT 61 4.2.1 Investberatung 61 4.2.2 Implementierung 61 4.2.3 Instandhaltung 61 4.3 MICROSOFT WINDOWS-SUPPORT 62 4.4 ZENTRALE SOFTWARE-BESCHAFFUNG FÜR DIE TU DRESDEN 6 4.4.1 Strategie der Software-Beschaffung 67 4.4.2 Arbeitsgruppentätigkeit 67 4.4.3 Software-Beschaffung 68 4.4.4 Nutzerberatungen 69 4.4.5 Software-Präsentationen 69 5 HOCHLEISTUNGSRECHNEN 71 5.1 HOCHLEISTUNGSRECHNER/SPEICHERKOMPLEX (HRSK) 71 5.1.1 HRSK Core-Router 72 5.1.2 HRSK SGI Altix 4700 72 5.1.3 HRSK PetaByte-Bandarchiv 74 5.1.4 HRSK Linux Networx PC-Farm 75 5.1.5 Globale Home-File-Systeme für HRSK 77 5.2 NUTZUNGSÜBERSICHT DER HPC-SERVER 77 5.3 SPEZIALRESSOURCEN 77 5.3.1 NEC SX-6 78 5.3.2 Microsoft HPC-System 78 5.3.3 Anwendercluster Triton 79 5.3.4 GPU-Cluster 79 5.4 GRID-RESSOURCEN 79 5.5 ANWENDUNGSSOFTWARE 81 5.6 VISUALISIERUNG 82 5.7 PARALLELE PROGRAMMIERWERKZEUGE 83 6 WISSENSCHAFTLICHE PROJEKTE, KOOPERATIONEN 85 6.1 „KOMPETENZZENTRUM FÜR VIDEOKONFERENZDIENSTE“ (VCCIV) 85 6.1.1 Überblick 85 6.1.2 Videokonferenzräume 85 6.1.3 Aufgaben und Entwicklungsarbeiten 85 6.1.4 Weitere Aktivitäten 87 6.1.5 Der Dienst „DFNVideoConference“ − Mehrpunktkonferenzen im G-WiN 88 6.1.6 Tendenzen und Ausblicke 89 6.2 D-GRID 89 6.2.1 D-Grid Scheduler Interoperabilität (DGSI) 89 6.2.2 EMI − European Middleware Initiative 90 6.2.3 MoSGrid − Molecular Simulation Grid 90 6.2.4 WisNetGrid −Wissensnetzwerke im Grid 91 6.2.5 GeneCloud − Cloud Computing in der Medikamentenentwicklung für kleinere und mittlere Unternehmen 91 6.2.6 FutureGrid − An Experimental High-Performance Grid Testbed 92 6.3 BIOLOGIE 92 6.3.1 Entwicklung und Analyse von stochastischen interagierenden Vielteilchen-Modellen für biologische Zellinteraktion 92 6.3.2 SpaceSys − Räumlich-zeitliche Dynamik in der Systembiologie 92 6.3.3 Biologistik − Von bio-inspirierter Logistik zum logistik-inspirierten Bio-Nano-Engineering 93 6.3.4 ZebraSim − Modellierung und Simulation der Muskelgewebsbildung bei Zebrafischen 93 6.3.5 SFB Transregio 79−Werkstoffentwicklungen für die Hartgeweberegeneration im gesunden und systemisch erkrankten Knochen 94 6.3.6 Virtuelle Leber − Raumzeitlich mathematische Modelle zur Untersuchung der Hepatozyten-Polarität und ihre Rolle in der Lebergewebeentwicklung 94 6.3.7 GrowReg −Wachstumsregulation und Strukturbildung in der Regeneration 95 6.4 PERFORMANCE EVALUIERUNG 95 6.4.1 SFB 609 − Elektromagnetische Strömungsbeeinflussung in Metallurgie, Kristallzüchtung und Elektrochemie −Teilprojekt A1: Numerische Modellierung turbulenter MFD-Strömungen 95 6.4.2 SFB 912 − Highly Adaptive Energy-Efficient Computing (HAEC), Teilprojekt A04: Anwendungsanalyse auf Niedrig-Energie HPCSystemence - Low Energy Computer 96 6.4.3 BenchIT − Performance Measurement for Scientific Applications 97 6.4.4 VI-HPS − Virtuelles Institut - HPS 97 6.4.5 Cool Computing −Technologien für Energieeffiziente Computing-Plattformen (BMBF-Spitzencluster Cool Silicon) 97 6.4.6 eeClust − Energieeffizientes Cluster-Computing 98 6.4.7 GASPI- Global Adress Space Programming 98 6.4.8 HI-CFD − Hocheffiziente Implementierung von CFD-Codes für HPC-Many-Core-Architekturen 99 6.4.9 SILC − Scalierbare Infrastruktur zur automatischen Leistungsanalyse paralleler Codes 99 6.4.10 LMAC − Leistungsdynamik massiv-paralleler Codes 100 6.4.11 TIMaCS − Tools for Intelligent System Mangement of Very Large Computing Systems 100 6.4.12 H4H – Optimise HPC Applications on Heterogeneous Architectures 100 6.4.13 HOPSA − HOlistic Performance System Analysis 101 6.4.14 CRESTA − Collaborative Research into Exascale Systemware, Tools and Application 101 6.5 DATENINTENSIVES RECHNEN 102 6.5.1 Radieschen - Rahmenbedingungen einer disziplinübergreifenden Forschungsdaten-Infrastruktur 102 6.5.2 SIOX - Scalable I/O for Extreme Performance 102 6.5.3 HPC-FLiS - HPC-Framework zur Lösung inverser Streuprobleme auf strukturierten Gittern mittels Manycore-Systemen und Anwendung für 3D-bildgebende Verfahren 103 6.5.4 NGSgoesHPC - Skalierbare HPC-Lösungen zur effizienten Genomanalyse 103 6.6 KOOPERATIONEN 104 6.6.1 100-Gigabit-Testbed Dresden/Freiberg 104 6.6.2 Center of Excellence der TU Dresden und der TU Bergakademie Freiberg 107 7 DOIT - INTEGRIERTES INFORMATIONSMANAGEMENT 109 7.1 IDENTITÄTSMANAGEMENT 109 7.2 KOOPERATION MIT DER UNIVERSITÄT LEIPZIG 110 7.3 BESCHAFFUNGSVERFAHREN 111 7.4 EINFÜHRUNGSPROJEKT 111 7.5 ÜBERGANGSLÖSUNG VERZEICHNISDIENST 111 7.5 KONTAKT 111 8 TUDO - TU DRESDEN OPTIMIEREN 113 8.1 AUFBAU DES PROJEKTES TUDO 113 8.2 ZEITPLAN DES PROJEKTES TUDO 114 8.3 WESENTLICHE ERGEBNISSE DES PROJEKTES TUDO 115 9 AUSBILDUNGSBETRIEB UND PRAKTIKA 117 9.1 AUSBILDUNG ZUM FACHINFORMATIKER / FACHRICHTUNG ANWENDUNGSENTWICKLUNG 117 9.2 PRAKTIKA 118 10 AUS- UND WEITERBILDUNGSVERANSTALTUNGEN 119 11 VERANSTALTUNGEN 121 12 PUBLIKATIONEN 123 TEIL III FAKULTÄT MATHEMATIK UND NATURWISSENSCHAFTEN 129 Fachrichtung Mathematik 129 Fachrichtung Physik 133 Fachrichtung Chemie und Lebensmittelchemie 137 Fachrichtung Psychologie 143 Fachrichtung Biologie 147 PHILOSOPHISCHE FAKULTÄT 153 FAKULTÄT SPRACH-, KULTUR- UND LITERATURWISSENSCHAFTEN 155 FAKULTÄT ERZIEHUNGSWISSENSCHAFTEN 157 JURISTISCHE FAKULTÄT 161 FAKULTÄT WIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN 163 FAKULTÄT INFORMATIK 171 FAKULTÄT BAUINGENIEURWESEN 177 FAKULTÄT ARCHITEKTUR 185 FAKULTÄT VERKEHRSWISSENSCHAFTEN „FRIEDIRCH LIST“ 189 FAKULTÄT FORST-, GEO- HYDROWISSENSCHAFTEN 201 Fachrichtung Forstwissenschaften 201 Fachrichtung Geowissenschaften 205 MEDIZINISCHE FAKULTÄT CARL GUSTAV CARUS 211 BOTANISCHER GARTEN 21

Jahresbericht 2007 zur kooperativen DV-Versorgung

:VORWORT 9 ÜBERSICHT DER INSERENTEN 12 TEIL I ZUR ARBEIT DER DV KOMMISSION 15 MITGLIEDER DER DV KOMMISSION 15 ZUR ARBEIT DES LENKUNGSAUSSCHUSSES FÜR DAS ZIH 17 ZUR ARBEIT DES WISSENSCHAFTLICHEN BEIRATES DES ZIH 17 TEIL II 1 DAS ZENTRUM FÜR INFORMATIONSDIENSTE UND HOCHLEISTUNGSRECHNEN (ZIH) 21 1.1 AUFGABEN 21 1.2 ZAHLEN UND FAKTEN (REPRÄSENTATIVE AUSWAHL) 21 1.3 HAUSHALT 22 1.4 STRUKTUR / PERSONAL 23 1.5 STANDORT 24 1.6 GREMIENARBEIT 25 2 KOMMUNIKATIONSINFRASTRUKTUR 27 2.1 NUTZUNGSÜBERSICHT NETZDIENSTE 27 2.1.1 WiN IP Verkehr 27 2.2 NETZWERKINFRASTRUKTUR 27 2.2.1 Allgemeine Versorgungsstruktur 27 2.2.2 Netzebenen 27 2.2.3 Backbone und lokale Vernetzung 28 2.2.4 Druck Kopierer Netz 32 2.2.5 Funk LAN (WLAN) 32 2.2.6 Datennetz zwischen den Universitätsstandorten und Außenanbindung 33 2.2.7 Datennetz zu den Wohnheimstandorten 36 2.3 KOMMUNIKATIONS UND INFORMATIONSDIENSTE 38 2.3.1 Electronic Mail 38 2.3.1.1 Einführung einheitlicher E-Mail-Adressen an der TU Dresden 39 2.3.1.2 Funktionsbezogene TU-Mail-Adressen an der TU Dresden 40 2.3.1.3 ZIH verwaltete Nutzer-Mailboxen 40 2.3.1.4 Web-Mail 41 2.3.1.5 Neuer Mailinglisten-Server 41 2.3.2 WWW 41 2.3.3 Authentifizierung und Autorisierung (AAI) 42 2.3.3.1 Shibboleth 42 2.3.4 Wählzugänge 43 2.2.5 Time Service 43 3 ZENTRALE DIENSTANGEBOTE UND SERVER 45 3.1 BENUTZERBERATUNG (BB) 45 3.2 TROUBLE TICKET SYSTEM (TTS) 46 3.3 NUTZERMANAGEMENT 47 3.4 LOGIN SERVICE 48 3.5 STORAGE MANAGEMENT 48 3.5.1 Backup Service 49 3.5.2 File Service und Speichersysteme 52 3.6 LIZENZ SERVICE 55 3.7 PERIPHERIE SERVICE 55 3.8 PC POOLS 55 3.9 SECURITY 56 4 SERVICELEISTUNGEN FÜR DEZENTRALE DV SYSTEME 59 4.1 ALLGEMEINES 59 4.2 PC SUPPORT 59 4.2.1 Investberatung 59 4.2.2 Implementierung 59 4.2.3 Instandhaltung 59 4.3 MICROSOFT WINDOWS SUPPORT 60 4.4 ZENTRALE SOFTWARE BESCHAFFUNG FÜR DIE TU DRESDEN 64 4.4.1 Arbeitsgruppentätigkeit 64 4.4.2 Strategie des Software Einsatzes an der TU Dresden 65 4.4.3 Software Beschaffung 66 5 HOCHLEISTUNGSRECHNEN 67 5.1 HOCHLEISTUNGSRECHNER/SPEICHERKOMPLEX (HRSK) 67 5.1.1 HRSK Core Router 69 5.1.2 HRSK SGI Altix 4700 69 5.1.3 HRSK PetaByte Bandarchiv 70 5.1.4 HRSK Linux Networx PC Farm 72 5.1.5 HRSK Linux Networx PC Cluster (HRSK Stufe 1a) 73 5.2 NUTZUNGSÜBERSICHT DER HPC SERVER 74 5.3 SPEZIALRESSOURCEN 75 5.3.1 SGI Origin 3800 75 5.3.2 NEC SX 6 76 5.3.3 Anwendercluster 76 5.4 GRID RESSOURCEN 77 5.5 ANWENDUNGSSOFTWARE 78 5.6 VISUALISIERUNG 79 5.7 PERFORMANCE TOOLS 80 6 WISSENSCHAFTLICHE KOOPERATION, PROJEKTE 83 6.1 DAS PROJEKT „KOMPETENZZENTRUM FÜR VIDEOKONFERENZDIENSTE“ 83 6.1.1 Überblick 83 6.1.2 Umbau der Räume des VCC 83 6.1.3 Aufgaben und Entwicklungsarbeiten 83 6.1.4 Weitere Aktivitäten 86 6.1.5 Der Dienst „DFNVideoConference“ Mehrpunktkonferenzen im G WiN 86 6.1.6 Tendenzen und Ausblicke 87 6.2 D GRID 88 6.2.1 Hochenergiephysik Community Grid (HEP CG) Entwicklung von Anwendungen und Komponenten zur Datenauswertung in der Hochenergie physik in einer nationalen e Science Umgebung 88 6.2.2 MediGRID Ressourcefusion für Medizin und Lebenswissenschaften 88 6.2.3 D Grid Integrationsprojekt 89 6.2.4 Chemomentum 89 6.3 BIOLOGIE 90 6.3.1 Mathematische Modellierung und Computersimulation des Tumorwachs tums und Therapien 90 6.3.2 Entwicklung eines SME freundlichen Zuchtprogramms für Korallen 91 6.3.3 Analyse raum zeitlicher Musterbildung von Mikroorganismen 91 6.3.4 Regeneration beim Axolotl 91 6.3.5 Entwicklung und Analyse von stochastischen Interagierenden Vielteilchen Modellen für biologische Zellinteraktion 92 6.3.8 Kompetenznetzwerk MTBio 92 6.3.7 EndoSys: Raum zeitliche Modellierung der Regulationsprozesse der Endozytose in Hepatocyten 92 6.3.8 ZebraSim: Modellierung und Simulation der Muskelgewebsbildung bei Zebrafischen 93 6.3.9 Biologistik: Von bio inspirierter Logistik zum logistik inspirierten Bio Nano Engineering 93 6.4 PERFORMANCE EVALUIERUNG 94 6.4.1 SFB 609: Elektromagnetische Strömungsbeeinflussung in Metallurgie, Kristallzüchtung und Elektrochemie Teilprojekt A1: Numerische Modellierung turbulenter MFD -Strömungen 94 6.4.2 Parallel Programming for Multi core Architectures ParMA 94 6.4.3 VI HPS: Virtuelles Institut − HPS 95 6.4.4 Paralleles Kopplungs Framework und moderne Zeitintegrationsverfahren für detaillierte Wolkenprozesse in atmosphärischen Modellen 96 6.4.5 Virtuelle Entwicklung von Keramik und Kompositwerkstoffen mit maßge schneiderten Transporteigenschaften 96 7 AUSBILDUNGSBETRIEB UND PRAKTIKA 97 7.1 AUSBILDUNG ZUM FACHINFORMATIKER / FACHRICHTUNG ANWENDUNGSENTWICKLUNG 97 7.2 PRAKTIKA 98 8 AUS UND WEITERBILDUNGSVERANSTALTUNGEN 99 9 VERANSTALTUNGEN 101 10 PUBLIKATIONEN 103 TEIL III BERICHTE DER FAKULTÄTEN FAKULTÄT MATHEMATIK UND NATURWISSENSCHAFTEN 109 Fachrichtung Mathematik 109 Fachrichtung Physik 113 Fachrichtung Chemie und Lebensmittelchemie 117 Fachrichtung Psychologie 123 Fachrichtung Biologie 125 PHILOSOPHISCHE FAKULTÄT 131 FAKULTÄT SPRACH , LITERATUR UND KULTURWISSENSCHAFTEN 135 FAKULTÄT ERZIEHUNGSWISSENSCHAFTEN 137 JURISTISCHE FAKULTÄT 141 FAKULTÄT WIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN 145 FAKULTÄT INFORMATIK 153 FAKULTÄT ELEKTROTECHNIK UND INFORMATIONSTECHNIK 161 FAKULTÄT MASCHINENWESEN 169 FAKULTÄT BAUINGENIEURWESEN 179 FAKULTÄT ARCHITEKTUR 185 FAKULTÄT VERKEHRSWISSENSCHAFTEN „FRIEDRICH LIST“ 189 FAKULTÄT FORST , GEO UND HYDROWISSENSCHAFTEN 201 Fachrichtung Forstwissenschaften 201 Fachrichtung Geowissenschaften 207 Fachrichtung Wasserwesen 213 MEDIZINISCHE FAKULTÄT CARL GUSTAV CARUS 21

Auswahl PC-gestützter Software-Entwicklungsumgebungen : dargestellt am Beispiel von Excelerator, Information Engineering Workbench, ProKit*WORKBENCH und Systems Engineer

Diese Arbeit basiert auf Erfahrungen, die bei der Auswahl einer Software-Entwicklungsumgebung für die Ausbildung der Wirtschaftsinformatikstudierenden an der Universität zu Köln von den Autoren im Januar 1991 gemacht wurden. Eine ideale SEU zur Entwicklung sämtlicher Softwaretypen und zur Unterstützung aller Aufgaben der Softwareentwicklung, außerdem lauffähig auf allen Rechnerklassen, ist am Markt nicht verfügbar. Der potentielle Käufer einer SEU muß deshalb das für seine individuellen Bedürfnisse und Zielvorstellungen geeignetste Produkt aus dem umfangreichen Marktangebot auswählen. Hierzu ist ein Selektionsprozeß notwendig, der objektiv, möglichst fehlerfrei und nachprüfbar ist. Im Rahmen des Auswahlprozesses an der Universität zu Köln wurde zunächst ein Grobkriterienkatalog mit K.O.-Kriterien entworfen, um somit eine Reduzierung der in Frage kommenden SEU auf eine überschaubare Anzahl zu erreichen

Erweiterte virtuelle Umgebungen zur interaktiven, immersiven Verwendung von Funktionsmodellen

Dem Erkennen und Verstehen von komplexen Produktabhängigkeiten u. a. durch Visualisierung, auch über die klassischen Domänengrenzen hinweg, kommt eine zentrale Bedeutung, insbesondere während den frühen Konstruktionsphasen, zu. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Prototyp entwickelt, mit dessen Hilfe Funktionsmodelle in virtuelle Umgebungen übertragen und interaktiv genutzt werden können. Dies fördert das interdisziplinäre Gesamtverständnis und unterstützt eine frühzeitige Qualitätskontrolle

Jahresbericht 2013 zur kooperativen DV-Versorgung

:Vorwort ÜBERSICHT DER INSERENTEN 12 TEIL I ZUR ARBEIT DER DV-KOMMISSION 15 ZUR ARBEIT DES ERWEITERTEN IT-LENKUNGSAUSSCHUSSES 16 ZUR ARBEIT DES IT-LENKUNGSAUSSCHUSSES 17 ZUR ARBEIT DES WISSENSCHAFTLICHEN BEIRATES DES ZIH 17 TEIL II 1 DAS ZENTRUM FÜR INFORMATIONSDIENSTE UND HOCHLEISTUNGSRECHNEN (ZIH) 21 1.1 AUFGABEN 21 1.2 ZAHLEN UND FAKTEN (REPRÄSENTATIVE AUSWAHL) 21 1.3 HAUSHALT 22 1.4 STRUKTUR / PERSONAL 23 1.5 STANDORT 24 1.6 GREMIENARBEIT 25 2 KOMMUNIKATIONSINFRASTRUKTUR 27 2.1 NUTZUNGSÜBERSICHT NETZDIENSTE 27 2.2 NETZWERKINFRASTRUKTUR 27 2.3 KOMMUNIKATIONS- UND INFORMATIONSDIENSTE 37 3 ZENTRALE DIENSTANGEBOTE UND SERVER 47 3.1 SERVICE DESK 47 3.2 TROUBLE TICKET SYSTEM (OTRS) 48 3.3 NUTZERMANAGEMENT 49 3.4 LOGIN-SERVICE 50 3.5 BEREITSTELLUNG VON VIRTUELLEN SERVERN 51 3.6 STORAGE-MANAGEMENT 51 3.7 LIZENZ-SERVICE 57 3.8 PERIPHERIE-SERVICE 58 3.9 PC-POOLS 58 3.10 SECURITY 59 3.11 DRESDEN SCIENCE CALENDAR 60 4 SERVICELEISTUNGEN FÜR DEZENTRALE DV-SYSTEME 63 4.1 ALLGEMEINES 63 4.2 INVESTBERATUNG 63 4.3 PC SUPPORT 63 4.4 MICROSOFT WINDOWS-SUPPORT 64 4.5 ZENTRALE SOFTWARE-BESCHAFFUNG FÜR DIE TU DRESDEN 70 5 HOCHLEISTUNGSRECHNEN 73 5.1 HOCHLEISTUNGSRECHNER/SPEICHERKOMPLEX (HRSK-II) 73 5.2 NUTZUNGSÜBERSICHT DER HPC-SERVER 80 5.3 SPEZIALRESSOURCEN 81 5.4 GRID-RESSOURCEN 82 5.5 ANWENDUNGSSOFTWARE 84 5.6 VISUALISIERUNG 85 5.7 PARALLELE PROGRAMMIERWERKZEUGE 86 6 WISSENSCHAFTLICHE PROJEKTE, KOOPERATIONEN 89 6.1 „KOMPETENZZENTRUM FÜR VIDEOKONFERENZDIENSTE“ (VCCIV) 89 6.2 SKALIERBARE SOFTWARE-WERKZEUGE ZUR UNTERSTÜTZUNG DER ANWENDUNGSOPTIMIERUNG AUF HPC-SYSTEMEN 94 6.3 LEISTUNGS- UND ENERGIEEFFIZIENZ-ANALYSE FÜR INNOVATIVE RECHNERARCHITEKTUREN 96 6.4 DATENINTENSIVES RECHNEN, VERTEILTES RECHNEN UND CLOUD COMPUTING 100 6.5 DATENANALYSE, METHODEN UND MODELLIERUNG IN DEN LIFE SCIENCES 103 6.6 PARALLELE PROGRAMMIERUNG, ALGORITHMEN UND METHODEN 106 6.7 KOOPERATIONEN 111 7 AUSBILDUNGSBETRIEB UND PRAKTIKA 113 7.1 AUSBILDUNG ZUM FACHINFORMATIKER / FACHRICHTUNG ANWENDUNGSENTWICKLUNG 113 7.2 PRAKTIKA 114 8 AUS- UND WEITERBILDUNGSVERANSTALTUNGEN 115 9 VERANSTALTUNGEN 117 10 PUBLIKATIONEN 118 TEIL III BEREICH MATHEMATIK UND NATURWISSENSCHAFTEN 125 BEREICH GEISTES UND SOZIALWISSENSCHAFTEN 151 BEREICH INGENIEURWISSENSCHAFTEN 177 BEREICH BAU UND UMWELT 189 BEREICH MEDIZIN 223 ZENTRALE UNIVERSITÄTSVERWALTUNG 23

Baukastenbasierte Entwicklungsmethodik für die rechnerunterstützte Konstruktion von Mikrosystemen

In der vorliegenden Arbeit wird eine Methodik vorgestellt, die den Entwickler von Mikrosystemen von der Entwicklung einzelner Komponenten bis zum Entwurf komplexer Mikrosysteme, die aus einer Vielzahl von Materialien bestehen können, unterstützt. Dazu wird zunächst ausgehend von bekannten Vorgehensmodellen der Produktentwicklung ein Vorschlag für ein an die Besonderheiten des Mikrosystementwurfs angepasstes Vorgehensmodell entwickelt welches den verhaltensnahen und den fertigungsnahen Entwurf vereint. Dabei wird insbesondere darauf geachtet, dass es ungeachtet der Ausrichtung der Entwurfsstrategie einen gemeinsamen Einstiegspunkt in das Vorgehensmodell gibt. Der Systementwurf in dem von den Anforderungen eine Funktions-, bzw. Wirkstruktur abgeleitet wird, ist sowohl für den verhaltensnahen als auch für den fertigungsnahen Entwurf relevant. Ausgehend von der Wirkstruktur sieht das Vorgehensmodell dann prinzipiell zwei Wege vor, die zunächst zur Ableitung eines dreidimensionalen Modells, später zum gefertigten Mikrosystem führen. Die Analyse des Stands der Forschung hat gezeigt, dass die bisher entwickelten Entwurfswerkzeuge hauptsächlich den verhaltensnahen Entwurf unterstützen. Die bekannten Ansätze zur fertigungsnahen Entwurfsunterstützung vernachlässigen weitestgehend den Entwurf des Maskenlayouts. Im Bereich der Baukästen wurden hauptsächlich Systembaukästen aufgebaut, die einzelne Mikrosysteme über definierte Schnittstellen miteinander verbinden. Daher wurde ein System entwickelt, welches eine Lücke im Bereich des Komponentenentwurfs schließt. Mit Hilfe von Bausteinen auf Komponentenebene kann eine Möglichkeit aufgezeigt werden wie ein kombinierter Layout- und Prozessentwurf die technologieübergreifende Nutzung von bereits erfolgreich gefertigten Lösungselementen ermöglicht. Das System wurde in einen Softwareprototyp umgesetzt und mit einer zentralen Datenbank verbunden. Einen Aspekt des Komponentenentwurfs spiegelt die detaillierte Simulation konkreter Prozessschritte wider. Gerade im Umgang mit Prozessen der UV-Tiefenlithographie hat sich im Verlauf der Arbeit gezeigt, dass Beugungserscheinungen die strukturgetreue Abbildung der Maskengeometrie verhindern. Es ist daher sinnvoll, die Belichtungsintensität auf der Resistoberfläche vorhersagen zu können, um das Maskenlayout ggf. anzupassen. Daher wurde ein Simulationsprogramm für Beugungseffekte entwickelt, welches aus den erstellten Maskenlayouts eine Topographie der Resistoberfläche ableitet und den Einfluss dieser Topographie auf die Abbildungstreue simuliert. Um die starre Zuordnung von Bausteinen zu Fertigungsprozessen, wie sie im Datenmodell des Baukastensystems verankert ist aufzuweichen, wurde nach einer Möglichkeit gesucht Fertigungstechnologien an Hand eines Kriteriensystems auswählbar zu machen. Es wird gezeigt, dass aus dem Maschinenbau bekannte Verfahren an die Belange der Mikrosystemtechnik angepasst werden können und so zur gezielten Auswahl geeigneter Technologien führen. Ein weiterer wichtiger Aspekt der Arbeit ist die Integration der einzelnen Module in eine geschlossene Entwicklungsumgebung. Hier wurde darauf geachtet, dass kommerzielle Werkzeuge mit den entwickelten Modulen über definierte Schnittstellen Daten austauschen und so ein geschlossenes System für den verhaltens- und fertigungsnahen Entwurf zur Verfügung steht. Der Entwickler wird über ein Projektplanungs und -management Werkzeug durch die einzelnen Entwurfsschritte geführt. Abschließend zeigen Anwendungsbeispiele verschiedene Aspekte des Systems. Am Beispiel einer doppelllagigen Mikrospule wird das Vorgehen beim Entwurf mittels Baukastensystem verdeutlicht. Diese Anwendung soll vor Allem detailliert die Arbeitsweise des Programms im Hinblick auf die Ableitung von Gesamtlayout und - prozesskette verdeutlichen. Des Weiteren wird hierbei ein Modul zum Grobentwurf von planaren Mikrospulen eingesetzt und die Anbindung an ein Finite Elemente Magnetics Programm vorgestellt. Ein zweites Anwendungsbeispiel verdeutlicht den Einsatz von Modulen zum Komponentenentwurf, falls für gewünschte Funktionen keine Bausteine im System vorgehalten werden. Die Membran eines Kraftsensors wird herangezogen, um die Vorgehensweise des Moduls zur Optimierung von Masken zu illustrieren. In der letzten Anwendung wird die Fähigkeit des Systems herausgestellt technologieübergreifende Bausteine zu einem neuen, komplexen Mikrosystem zusammenzuführen. Das Beispiel eines Mikrogreifers, der Komponenten aus der Siliziumtechnologie und der UV-Tiefenlithographie verbindet zeigt wie vorteilhaft die technologieübergreifende Entwicklung sein kann. Die Arbeit schließt mit einer Zusammenfassung und einem Ausblick für zukünftigen Forschungsbedarf ab.This work presents a method, which supports designers of microsystems. The main achievement of the system is that it supports the design of single components as well as the development of complex systems that consist of several different materials. In a first step available product development models are analyzed and the main challenges of MEMS design are discussed. This leads to the generation of a new process model for MEMS design that combines both behavioral modeling and productionrelated design. The system design forms the common starting point of the model. This process leads from the specifications to a function structure, which will than act as a basis for either the behavioral design path or the production-related design path. Both ways lead to a three-dimensional model of the proposed system, which can be used for further computational analysis. An analysis of the state-of-the-art in design tools for MEMS showed that most commonly the behavioral modeling is supported by such tools. All relevant methods neglect the design of process and mask layout for non-standard process flows. The area of building block systems mainly focuses on the definition of interfaces between single micro systems. This leads to the development of the presented system, which closes a gap in the area of component design. By means of building blocks on component level a new way of designing microsystems can be pointed out. The combination of layout and process design makes the reuse of once successfully fabricated elements possible. The system is presented as a software prototype and is attached to a central database. One important aspect of component design is the simulation of process steps. Especially high-aspect-ratio UV-lithographic patterning requires the use of a simulation tool for the estimation of diffraction effects during the exposure of complex three-dimensional structures. Different levels of microstructures and substrate cause diffraction effects during the exposure, which lead to a distortion of the original mask pattern. The presented simulation tool enables a designer to calculate intensity profiles on the resist surface and to estimate the impact of diffraction effects on the resulting resist pattern. An example is used to show the optimization of mask structures by adding special compensation structures. The presented building block system still lacks of flexibility regarding the use of evolving technologies. It uses fixed process sequences for single blocks to derive of process flow for the whole system. This leads to the fact that new fabrication processes have to be added to each block separately. To substitute single processes in a process chain a criterion system was developed to assist designers in decision making regarding the use of the best fabrication technology for a given design problem. Another important aspect is the integration of all tools into one single design environment. Here the fact that commercially available tools can communicate with other modules of the environment by especially designed interfaces was especially addressed. This ensures the consistent use of behavioral modeling and production-related design tools in one workflow. Different application examples show the capabilities of the presented system. The example of a spiral micro-coil is used to depict the use of the building block system. It focuses on the aspect of deriving a process flow and the layout. Additionally a module for the preliminary design of all coil dimensions and the interface to a finite-elementmagnetics tool is presented. In a second example the use of modules for the design of single components is shown. The membrane of a tactile force sensor acts as an example for deriving an optimized layout structure. The last application shows, how the system can handle blocks from different technologies to combine them into a complex microsystem. A hybrid micro gripper is used to depict how silicon based components can be combined with technologies from highaspect- ratio UV-lithography. The work concludes with a summary and a perspective for further research activities in this area

Erweiterte virtuelle Umgebungen zur interaktiven, immersiven Verwendung von Funktionsmodellen

Dem Erkennen und Verstehen von komplexen Produktabhängigkeiten u. a. durch Visualisierung, auch über die klassischen Domänengrenzen hinweg, kommt eine zentrale Bedeutung, insbesondere während den frühen Konstruktionsphasen, zu. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Prototyp entwickelt, mit dessen Hilfe Funktionsmodelle in virtuelle Umgebungen übertragen und interaktiv genutzt werden können. Dies fördert das interdisziplinäre Gesamtverständnis und unterstützt eine frühzeitige Qualitätskontrolle

Fehlerdatenauswertung in Java

Ziel der Diplomarbeit ist die Erstellung einer Software zum Auslesen und Aufbereiten von Fehlerdaten aus einer Datenbank einer Automatischen Optischen Inspektion (AOI). Des Weiteren sollen die Daten in Tabellenform und als Diagramm darstellbar und auch exportierbar sein. Diese Arbeit befasst sich zunächst mit den Grundlagen von Java und Datenbanken sowie mit der Abfragesprache SQL. In den darauffolgenden Kapiteln werden die Anforderungen präzisiert und es wird näher auf die Installation der erforderlichen Komponenten sowie die Implementierung eingegangen. Im letzten Kapitel werden die Ergebnisse kurz zusammengefasst und ein Ausblick für Funktionserweiterungen wird dargestellt

Jahresbericht 2005 zur kooperativen DV-Versorgung

:VORWORT 9 ÜBERSICHT DER INSERENTEN 11 TEIL I ZUR ARBEIT DER DV-KOMMISSION 15 MITGLIEDER DER DV-KOMMISSION 16 ZUR ARBEIT DES IT-KOORDINIERUNGSSTABES UND DES LENKUNGSAUSSCHUSSES FÜR DAS ZIH 17 TEIL II 1 DAS ZENTRUM FÜR INFORMATIONSDIENSTE UND HOCHLEISTUNGSRECHNEN (ZIH) 21 1.1 AUFGABEN 21 1.2 ZAHLEN UND FAKTEN (REPRÄSENTATIVE AUSWAHL) 21 1.3 HAUSHALT 22 1.4 STRUKTUR / PERSONAL 23 1.5 STANDORT 24 1.6 GREMIENARBEIT 25 2 KOMMUNIKATIONSINFRASTRUKTUR 27 2.1 NUTZUNGSÜBERSICHT NETZDIENSTE 27 2.1.1 WiN-IP-Verkehr 27 2.2 NETZWERKINFRASTRUKTUR AN DER TUD 27 2.2.1 Allgemeine Versorgungsstruktur 27 2.2.2 Netzebenen 28 2.2.3 Backbone und lokale Vernetzung 28 2.2.4 Druck-Kopierer-Netz 33 2.2.5 Funk-LAN (WLAN) 33 2.2.6 Datennetz zwischen den Universitätsstandorten und Außenanbindung 33 2.2.7 Datennetz zu den Wohnheimstandorten 38 2.3 KOMMUNIKATIONS- UND INFORMATIONSDIENSTE 39 2.3.1 Electronic-Mail 39 2.3.1.1 Einführung einheitlicher E-Mail-Adressen an der TU Dresden 39 2.3.1.2 Web-Mail 40 2.3.2 WWW 40 2.3.3 FTP 42 2.3.4 Wählzugänge 42 2.2.5 Time-Service 42 3 ZENTRALE DIENSTANGEBOTE UND SERVER 43 3.1 BENUTZERBERATUNG 43 3.2 NUTZERMANAGEMENT, NUTZERDATENBANK 43 3.3 LOGIN-SERVICE 45 3.4 FILE-SERVICE 45 3.5 BACKUP-SERVICE 47 3.6 LIZENZ-SERVICE 50 3.7 PERIPHERIE-SERVICES 51 3.8 PC-POOLS 51 3.9 SECURITY 52 4 SERVICELEISTUNGEN FÜR DEZENTRALE DV-SYSTEME 55 4.1 ALLGEMEINES 55 4.2 PC-SUPPORT 55 4.2.1 Investberatung 55 4.2.2 Implementierung 55 4.2.3 Instandhaltung 55 4.2.4 Notebook-Ausleihe 56 4.2.5 Wichtige Beschaffungen dezentraler Hardware im ZIH 56 4.3 MICROSOFT WINDOWS-SUPPORT 56 4.4 ZENTRALE SOFTWARE-BESCHAFFUNG FÜR DIE TU DRESDEN 62 4.4.1 Arbeitsgruppentätigkeit 62 4.4.2 Strategie des Software-Einsatzes an der TU Dresden 62 4.4.3 Software-Beschaffung 63 5 HOCHLEISTUNGSRECHNEN 65 5.1 COMPUTE-SERVER 65 5.1.1 SGI Origin2800 66 5.1.2 SGI Origin3800 67 5.1.3 Cray T3E 69 5.1.4 NEC SX6i 70 5.1.5 Altix 3700 Bx2 71 5.1.6 Linux Networx PC-Farm 71 5.1.7 Anwender-Cluster 72 5.2 BIODATENBANKEN-SERVICE 73 5.3 ANWENDUNGSSOFTWARE 73 5.4 VISUALISIERUNG 74 5.5 PERFORMANCE TOOLS 75 6 WISSENSCHAFTLICHE KOOPERATION, PROJEKTE 77 6.1. DAS PROJEKT „KOMPETENZZENTRUM FÜR VIDEOKONFERENZDIENSTE“ 77 6.1.1 Aufgaben und Entwicklungsarbeiten 77 6.1.2 Der Dienst „DFNVideoConference“ - Mehrpunktkonferenzen im G-WiN 80 6.1.3 Tendenzen und Ausblicke 80 6.2 D-GRID 80 6.2.1 EP-Cache - Werkzeuge für die effiziente parallele Programmierung von Cache-Architekturen 80 6.2.2 Hochenergiephysik Community Grid (HEP CG) - Entwicklung von Anwendungen und Komponenten zur Datenauswertung in der Hochenergiephysik in einer nationalen e-Science-Umgebung 81 6.2.3 MediGRID - Ressourcefusion für Medizin und Lebenswissenschaften 82 6.2.4 D-Grid Integrationsprojekt 82 6.3 BIOLOGIE 83 6.3.1 BISON (Biologie-inspirierte Techniken zur Selbstorganisation in dynamischen Netzwerken) 83 6.3.2 Verständnis der molekularen Grundlage der Biogenese und Funktion der Endocytose 83 6.3.3 Mathematische Modellierung und Computersimulation des Tumorwachstums und Therapien 83 6.3.4 Entwicklung eines SME-freundlichen Zuchtprogramms für Korallen 84 6.3.5 Analyse raum-zeitlicher Musterbildung von Mikroorganismen 84 6.3.6 Regeneration beim Axolotl 85 6.3.7 Entwicklung und Analyse von stochastischen Interagierenden Vielteilchen-Modellen für biologische Zellinteraktion 85 6.3.8 Kompetenznetzwerk MTBio 85 6.3.9 Optimierung von Bio-Algorithmen auf der Nec SX-6 86 6.3.10 Data Mining bei Protein-Protein Interaktionen 86 6.4 PERFORMANCE EVALUIERUNG 86 6.4.1 Entwicklung eines neuen, skalierbaren Open Trace Formates (OTF) 86 6.4.2 Automatisches Auffinden von Performance-Engpässen in parallelen Programmen unter Zuhilfenahme ihrer Tracedaten 87 6.4.3 SFB 609: Elektromagnetische Strömungsbeeinflussung in Metallurgie, 87 Kristallzüchtung und Elektrochemie - Teilprojekt A1: Numerische Modellierung turbulenter MFD-Strömungen 6.5 HERSTELLERKOOPERATIONEN 88 6.5.1 Intel-Kooperation 88 6.5.2 NEC-Kooperation 88 7 AUSBILDUNGSBETRIEB UND PRAKTIKA 89 7.1 AUSBILDUNG ZUM FACHINFORMATIKER/FACHRICHTUNG ANWENDUNGSENTWICKLUNG 89 7.2 PRAKTIKA 89 8 AUS- UND WEITERBILDUNGSVERANSTALTUNGEN 91 9 VERANSTALTUNGEN 93 TEIL III BERICHTE DER FAKULTÄTEN FAKULTÄT MATHEMATIK UND NATURWISSENSCHAFTEN 97 Fachrichtung Mathematik 97 Fachrichtung Physik 101 Fachrichtung Chemie und Lebensmittelchemie 105 Fachrichtung Psychologie 111 Fachrichtung Biologie 115 PHILOSOPHISCHE FAKULTÄT 119 FAKULTÄT SPRACH-, LITERATUR- UND KULTURWISSENSCHAFTEN 123 FAKULTÄT ERZIEHUNGSWISSENSCHAFTEN 125 JURISTISCHE FAKULTÄT 131 FAKULTÄT WIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN 135 FAKULTÄT INFORMATIK 141 FAKULTÄT ELEKTROTECHNIK UND INFORMATIONSTECHNIK 149 FAKULTÄT MASCHINENWESEN 157 FAKULTÄT BAUINGENIEURWESEN 163 FAKULTÄT ARCHITEKTUR 169 FAKULTÄT VERKEHRSWISSENSCHAFTEN „FRIEDRICH LIST” 173 FAKULTÄT FORST-, GEO- UND HYDROWISSENSCHAFTEN 183 Fachrichtung Forstwissenschaften 183 Fachrichtung Wasserwesen 187 Fachrichtung Geowissenschaften 193 MEDIZINISCHE FAKULTÄT CARL GUSTAV CARUS 19