Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Große Daten ganz klein

11.10.2007
Mehr Simulation heißt auch mehr Speicherbedarf. Dank einer neuen Komprimierungs-Software ist das für Crash- und Wettersimulationen kein Problem: Denn die Datenberge werden auf bis ein Zehntel ihrer ursprünglichen Größe geschrumpft.

"Lassen Sie uns über das Wetter sprechen", sagt Clemens-August Thole vom Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI in St. Augustin: "Ab 2008 wird beim Deutschen Wetterdienst die Prognose für die kommenden Tage etwa 20 Mal vorausberechnet. Da entstehen im Jahr etwa 2,5 Petabyte an Daten."

Ein Petabyte entspricht etwa 2 000 Festplatten mit 500 Gigabyte Speicherplatz. Um diese Menge klein zu kriegen, hat Thole mit seinem Team eine Software entwickelt, die Wetterdaten im Grib-Format um den Faktor 2,5 reduzieren.

"Für die Simulationen wird Deutschland mit einen Netz von Gitterpunkten überzogen", so Prof. Dr. Rudolph Lorentz. "Die Simula-tionsergebnisse an benachbarten Punkten sind nicht unabhängig voneinander. So reicht es, wenn wir die Werte an einem Gitterpunkt gut vorhersagen können, um die Datengröße wesentlich zu reduzieren."

Auch aus der Automobilindustrie sind Simulationen nicht mehr wegzudenken. Allerdings benötigt bereits ein virtueller Crash mehrere Gigabyte Speicherplatz. "Pro Tag fährt so ein Modell etwa 100 bis 150 Mal im Rechner gegen die Wand", sagt Rodrigo Iza-Teran. Da kommen schnell Daten von 100 Terabyte und mehr zusammen. Als ersten Schritt für die Kompression geben die Entwicklungs-Ingenieure die Genauigkeit der gespeicherten Daten vor, zum Beispiel ein Millimeter für Fahrzeugcrashs. Bei diesem Quantisieren wird bewusst ein Datenverlust in Kauf genommen.

Alle weiteren Komprimierungsschritte sind verlustfrei, das heißt die Daten lassen sich wieder 1:1 herstellen. Je nach Anwenderbedarf können die Wissenschaftler von SCAI eine Kompression um den Faktor 10, 7 oder 5 anbieten. "Der Ansatz ähnelt der Videocodierung", sagt Thole. "Ein Trick besteht darin, zu ermitteln welche Bauteile sich bewegen ohne sich zu deformieren. Ein anderer ist, die sich verändernden Inhalte möglichst gut vorherzusagen." Fast alle deutschen Automobilhersteller setzen die Software ein. Grund: Sie sparen wertvollen Speicherplatz und der Datenaustausch läuft reibungslos. Zudem lassen sich komprimierte Daten einfacher und schneller visualisieren. Die Dekompression ist mittlerweile in viele Postprocessoren integriert, so dass sich die Files ohne einen Zwischenschritt zum Entzippen öffnen.

Für ihre Entwicklung zur Kompression von Simulationsergebnissen erhalten Rodrigo Iza-Teran, Prof. Dr. Rudolph Lorentz und Clemens-August Thole den Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2007. Die Jury überzeugte zum einen die hervorragenden mathematischen Methoden und zum anderen der große Erfolg, den die Kompressionsverfahren bei den Anwendern erzielt haben.

Dr. Janine Drexler | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/fhg/press/pi/2007/10/Mediendienst10s2007Thema2.jsp

Weitere Berichte zu: Gitterpunkt Kompression Simulation Speicherplatz

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Sicheres Bezahlen ohne Datenspur
17.10.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Saarbrücker Forscher erstellen digitale Objekte aus unvollständigen 3-D-Daten
12.10.2017 | Universität des Saarlandes

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Aufräumen? Nicht ohne Helfer

19.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Biotinte für den Druck gewebeähnlicher Strukturen

19.10.2017 | Materialwissenschaften

Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden

19.10.2017 | Physik Astronomie