Von Zielen und Grenzen der Informatik

Erfolge verbinden und sind identitätsstiftend. Am Beispiel der Computerentwicklung wird skizziert, welchen Weg die Informatik zurückgelegt hat. Dass ihr eine (immer wachsende) Zahl von Fragen zu beantworten bleibt, dabei solch grundlegende wie die Unterscheidung von „Information“ und „Wissen“, wird an Beispielen erläutert. Zu ihrer Lösung ist eine entsprechende Ausbildung erforderlich, die neben (theoretischen) Erkenntnissen vor allem Methoden beinhalten sollte, um zum Verständnis zu führen. Die Grenzen der Informatik zu kennen, von den „harten“ der Beschränktheit des algorithmisch Ausführbaren bis zu den ethisch bedingten, gehört dazu. Im Verhältnis zu anderen Wissenschaften und Fächern sollten sie allerdings im Sinne der (englischen) frontiers verstanden werden und – unter Bewahrung der jeweiligen Eigenheiten – als Herausforderung zur Überwindung gesehen werden

RESH. Rechnernetze als Supercomputer und Hochleistungsdatenbanken. Zwischenbericht Oktober 1998

Dieser Zwischenbericht stellt die Ergebnisse der Forschergruppe RESH im Zusammenhang dar, die in den ersten neun Monaten der Projektlaufzeit erarbeitet wurden. Dargestellt werden die Ergebnisse der einzelnen Teilprojekte sowie Ausblicke auf geplante weitere Arbeitseinheiten. Am 6. Oktober 1998 wurden diese Zwischenergebnisse in Kurzvorträgen vorgestellt, um die Aktivitäten der einzelnen Teilprojekte besser auf einander abzustimmen. Ebenfalls im Bericht enthalten sind die Poster, mit denen die Forschergruppe RESH anläßlich des Tags der Informatik am 6. November 1998 ihre Arbeit der interessierten Öffentlichkeit vorstellte

Grenzüberschreitende Informatik? GI-Jahrestagung 1999, Paderborn, 7. Oktober 1999

Es liegt im Wesen der "Grenze" zu trennen. Grenzen können zu Klarheit und Sicherheit verhelfen, aber auch einengen und klein halten. Grenzen zu wahren und zu ver-teidigen, kann ethisch geboten sein, sie zu überschreiten, Revolutionen auslösen oder den Weg ins Gelobte Land eröffnen. Im Bericht wird dargestellt, wie verschiedenartig die unser Fach charakterisierenden und sich ihm bietenden Grenzen sind. Es werden Beispiele dafür präsentiert, die aufzei-gen, wie Methoden und Ergebnisse der Informatik zu Grenzüberschreitungen geführt haben. Hinweise darauf, welche Trennungslinien zu überqueren Ziel sein sollte und welche zu respektieren sind, beschließen den Bericht

Parallele Bewegungsplanung in dynamischen Umgebungen

Dieser interne Bericht gibt einen Ueberblick ueber die aktuellen Forschungsergebnisse aus dem gleichnamigen Projekt. Hierbei wird das Problem der praktikablen Bewegungsplanung fuer Industrieroboter in dynamischen Umgebungen angegangen. Der Grundalgorithmus ohne wesentliche off-line Berechnungen basiert auf der A*-Suche und arbeitet im impliziten, diskretisierten Konfigurationsraum. Die Kollisionen werden im kartesischen Arbeitsraum durch hierarchische Abstandsberechnung im gegebenen CAD-Modell erkannt. Eine zyklische Aufteilung des Suchraums auf die einzelnen Prozessoren ermoeglicht eine gut skalierbare Parallelverarbeitung fuer nachrichten-gekoppelte Rechnersysteme. Die Leistungsfaehigkeit des Bewegungsplaners wird an einem Satz von Benchmark-Problemen validiert. Unterstuetzt durch eine optimale Diskretisierung zeigt der neuartige Ansatz einen linearen Speedup. Fuer Umgebungen mit unbewegten Hindernissen liegen die Laufzeiten im Sekundenbereich. Zur weiteren Beschleunigung der Bewegungsplanung wird erstmalig eine heuristische hierarchische Suche im impliziten Konfigurationsraum eingefuehrt. Fuer zweidimensionale Benchmark-Probleme ergibt die Hierarchisierung eine starke Reduktion des Suchaufwandes

Entwicklung eines Detektorsystems zum schnellen ortsaufgelösten Nachweis von Einzelmolekülen

Es wird die Entwicklung eines Detektorsystem zur räumlich aufgelösten Einzelmoleküldetektion für molekularbiologische Anwendungen beschrieben. Eine etablierte Methode für die Einzelmoleküldetektion stellt die laserinduzierten Fluoreszenz von markierten Biomolekülen in wäßriger Lösung (Fluoreszenz Korrelations Spektroskopie) dar. Basierend auf dieser Methode wurde ein für optische Photonen optimierter doppelseitiger Silizium-Streifendetektor in Kombination mit einem Mikrokanal-Bildverstärker benutzt, um die hohe Orts- und Zeitauflösung zu ermöglichen, die man für den Nachweis der charakteristischen Burst-Signatur eines fluoreszenzmarkierten Biomoleküls benötigt. Die Detektordaten werden mit einer Rate von 4 Millionen Bildern pro Sekunde zu einem speziellen Parallelrechner übertragen, mit dem die Moleküle in Echtzeit verfolgt werden können. Die Funktionalität des Detektorsystems wurde gezeigt und Signale von DNA Molekülen mit 106 Basenpaaren konnten erfolgreich nachgewiesen werden.Development of a detectors system for fast spatials resolved single molecule detection A detector system for spatial resolved single molecule detection in molecular biological applications has been developed. An established method of single molecule detection is based on the detection of laser induced fluorescence of labeled bio-molecules in solution (fluorescence correlation spectroscopy). Based on this method a double-sided silicon micro-strip detector, which has been optimized for optical photons, in combination with a micro-channel image intensifier is used to achieve high spatial and time resolution, providing the sensitivity to detect the characteristic burst signature of fluorescence labeled bio-molecules. The detector data is transferred with a rate of 4 million frames per second to a dedicated parallel computer which does the online tracking of the molecules. The functionality of the detector system has been shown and signals of DNA molecules with 106 base pairs have successfully been detected

Von Zielen und Grenzen der Informatik

Zusammenfassung Erfolge verbinden und sind identitätsstiftend. Am Beispiel der Computerentwicklung wird skizziert, welchen Weg die Informatik zurückgelegt hat. Dass ihr eine (immer wachsende) Zahl von Fragen zu beantworten bleibt, dabei solch grundlegende wie die Unterscheidung von "Information" und "Wissen", wird an Beispielen erläutert. Zu ihrer Lösung ist eine entsprechende Ausbildung erforderlich, die neben (theoretischen) Erkenntnissen vor allem Methoden beinhalten sollte, um zum Verständnis zu führen. Die Grenzen der Informatik zu kennen, von den "harten" der Beschränktheit des algorithmisch Ausführbaren bis zu den ethisch bedingten, gehört dazu. Im Verhältnis zu anderen Wissenschaften und Fächern sollten sie allerdings im Sinne der (englischen) "frontiers" verstanden werden und - unter Bewahrung der jeweiligen Eigenheiten - als Herausforderung zur Überwindung gesehen werden

Simulierte Welten – die Zukunft im Rechner

Wie kommen die „Kachelmänner“ dieser Welt eigentlich zu ihren detaillierten Vorhersagen? Und warum liegen sie manchmal trotzdem so daneben? Was veranlasst Automobilhersteller, das Ende der Ära des Prototypen anzukündigen? Liegt die wiedergekehrte Ruhe im Mururoa-Atoll wirklich darin begründet, dass man im fernen Paris zur Einsicht gelangt ist? Und wer gibt der Voyager-Sonde ihren merkwürdig anmutenden Weg vor, der sie – obwohl schnurstracks unterwegs in Regionen, die nie ein Mensch zuvor gesehen hat – doch wieder an die Erde heranführt? Das Zauberwort heißt numerische Simulation. Auf leistungsfähigen Großrechnern – seien es klassische Supercomputer oder Cluster aus vernetzten PCs – nachgestellte oder vorausberechnete Phänomene und Prozesse aus Natur-, Ingenieur- oder Wirtschaftswissenschaften spielen in Forschung und Entwicklung eine immer wichtigere Rolle. Dies gilt für die eingangs genannten Beispiele ebenso wie für zahlreiche Anwendungen in der Astrophysik, Halbleiter- und Biotechnologie oder in der Systemdynamik sowie – ganz konkret und für alle T-Geplagten relevant – für Aktienkursprognosen