Hi Leutz,
hat jemand eine Idee, was man auf physikalischer Ebene mal ergründen könnte? Ich denke dabei an komplexe Rechenanweisungen, gerne auch an simulierte Versuche. Hintergrund ist eine "besondere Lernleistung", die ich im Abi erbringen muss und meine Idee war, ein GRID zu schreiben, mithilfe dessen man mit mehreren Rechnern (32 Stück) parallel eine physikalische Berechnung durchführen könnte.
Jede Idee wird angenommen
Viele Grüße,
Oli
um himmels willen!
such nach der 44. mersenne-primzahlen
finde das ende von pi!
hab ich in der zehnten mal ganz blauäugig versucht und mich extra in basic verkünstelt
berechne den hüftumfang von...
ich hab 93cm
löl, alles "geile" ideenhat jemand noch ne ernste idee?
hey die 44. mersenne-primzahl zu suchen war ernst gemeint.. ist sogar gar nicht so schwer (das programm - nicht die zahl zu finden)
hm, is schonma ne sehr gute idee, ich konnt nur erst nix mit anfangen... sry
frag mal den steffen m der weiss sowas.
sollt ich je zu wer wird millionär kommen würd ich den in die anzurufendne liste aufnehmen.
Sehr interessante Sache... Möglichkeiten gibt es viele, die Frage ist, was praktikabel ist. Man kann sich ja einmal umschauen, wo verteilte Rechnenleistung in der Physik eingesetzt wird.Zitat von oli
Das sind zum einen quantenmechanische Simulationen. Also Wellenfunktionen von Molekülen. Nur das Wasserstoffproblem (also die Wellenfunktion des Wasserstoffatoms) lässt sich noch analytisch, also mit Papier und Bleistift durch Umformen von Gleichungen lösen, alles Komplexere benötigt numerische und z.T. enorm rechenintensive Verfahren (v.a. besonders große Moleküle). Dazu laufen bei uns an der Uni einige "Compute-Server", das sind z.Zt. vier große Sun-Workstations mit je 24 CPUs und um die 96 GB RAM. Die Software, die das tut (Gaussian), ist aber ein relativ teures und aufwendig entwickeltes Produkt und nicht "mal eben so" selbst zu schreiben. ;-)
Weitere Anwendungsschwerpunkte besonders schneller Rechner sind Auswertungen von Messreihen, z.B. in Teilchenbeschleunigern. Aber auch hier wird's schwierig, weil man ja erst Messwerte bekommen muss. Bewegt sich aber wohl in eine ähnliche Richtung.
Was man aber auch betrachten könnte, wären so typische Probleme, die man auch -etwas von der Physik abstrahiert- in der Numerik (als Bereich der Mathematik) betrachtet. Beispielsweise "Chaos-Theorie". Die kann man ja ganz einfach beginnen: Man hat ein Fadenpendel, mit einem Magneten unten dran. Auf dem Tisch, über dem das Pendel hängt, befinden sich ebenfalls mehrere Magneten. Die Polung und Stärke der Magneten sei vom Experimentator beliebig vorgeben, aber während einer Versuchsreihe fest. Man startet nun das Pendel an der Stelle (x1|y1), d.h. gibt es dort frei. Anschließend untersucht man, an welchem "Tisch-Magneten" es letztendlich "andockt", wo es also "angesaugt" wird und zur Ruhe kommt. Gibt man den "Tisch-Magneten" Farben, dann kann man nun den Punkt (x1|y1) in der jeweiligen Farbe des "Tisch-Magneten" markieren.
Lässt man das von einem Rechner simulieren und macht es nun für alle Punkte (xi|yi), dann gibt's ein buntes, ganz interessantes Bild. Solche Bilder hast Du vielleicht schon gesehen, falls nicht: Google -> "Magnets and Pendulum" (bzw. hier).
So etwas wäre sogar durchaus denkbar einfach parallelisierbar, man kann z.B. die zu untersuchenden Startpunkte auf verschiedene Rechner verteilen, sodass jeder Rechner nur eine geringe Anzahl an "Startpunkten" zu rechnen hat. Allerdings sind diese Probleme heute meist schon auf einem einzelnen Rechner leicht machbar. Dennoch kann man es verteilen und vielleicht besonders viele Bildpunkte berücksichtigen oder besonders genau rechnen (d.h. ein "Master-Rechner" füttert die einzelnen Rechner mit den Anfangsdaten, sie beginnen zu simulieren und liefern ihre Ergebnisse zurück).
Das mag jetzt vielleicht unphysikalisch oder unspektakulär erscheinen. Aber so Dinge, wie z.B. Wettervorhersagemodelle gehen zumindest ein Stück weit durchaus in diese Richtung. Dort hat man riesige Mengen an Messwerten verschiedener Stationen und versucht daraus auf Hochleistungsrechnern durchzurechnen, wie sich die Luftdruck-, Temperatur- und Niederschlagsverhältnisse in den nächsten Tagen verhalten mögen. Die Rechner verwenden dazu bekannte physikalische Gesetze und lassen diese auf die vielen Messwerte los.
So ähnlich könnte diese Magnetpendelsimulation laufen. Die Rechner müssten "lediglich" physikalische Pendel- und Magnetkräftegleichungen anwenden und eben möglichst exakt rechnen. Wie man sehen wird, können bei solchen chaotischen Experimenten nur minimale Veränderungen in den Ausgangsbedingungen ein komplett anderes Bild bewirken, das ist das Spannende daran, und unter anderem das macht im Übrigen die Wettervorhersagen so schwierig.
Das wäre jetzt beispielsweise eine Richtung, in die man gehen könnte. Es gibt sicherlich noch ganz andere Wege, sich der Chaos-Theorie zu nähern, aber das fand ich jetzt so das Einleuchtendste, was am ehesten noch mit Physik zu tun hat.
Die x-te Mersenneprimzahl oder Nachkommastelle von Pi zu berechnen, ist nur bedingt spannend. Man könnte noch versuchen, ein Kryptosystem zu brechen, das vielleicht (früher mal) als sicher galt. Klar, wenn Dir nur 32 Maschinen zur Verfügung stehen, kannst Du nichts nehmen, was noch nicht mit echten GRIDs oder Super-Computern bereits gebrochen wurde. Jedoch ist hier der Bezug zur Physik nur bedingt gegeben.
Wovon man sich auch noch inspirieren lassen könnte, wären die vielen Projekte, die die Plattform des "Berkeley Open Infrastructure for Network Computing" (BOINC) nutzen. Vielleicht kann man da ein Problem stark vereinfacht nachprogrammieren.
Das Problem ist eben, dass die Sache, die Du suchst, nicht nur spannend sein sollte, sondern für Schüler verständlich, ohne große Messreihen auskommen muss und leicht parallelisierbar sein sollte (oft ist es gar nicht einfach, Probleme auf verschiedene parallele Prozesse zu verteilen, das sieht man ja schon bei der Diskussion, in wie fern heutige Durchschnittssoftware von Multicore-CPUs Gebrauch macht).
Gruß,
Steffen
Aber dann bitte nur für technische und mathematisch-naturwissenschaftliche Themen. Geschichtliche Themen gehen noch manchmal, aber bei so "Lifestyle- und Promi-Themen", bei Fragen nach irgendwelchen Pop-Gruppen der letzten Jahre oder gar Sportthemen, sieht's bei mir eher "dürftig" aus.
Gruß,
Steffen
P.S.: Ach ja... Beteiligt man seinen Telefon-Joker bei Erfolg eigentlich üblicherweise am Gewinn? ;-)
Bei welcher Messauflösung denn? ;-)berechne den hüftumfang von...
Das kann dann u.U. für den OP bereits wieder ein Schritt in Richtung "fraktale Geometrien" sein. Passend dazu: "Wie lang ist die Küste von England?".
Grüße,
Steffen
keine ahnung, aber auf jeden fall kürzer als der hüftumfang
Hey, vielen, vielen Dank für die überaus ausführliche Antwort, Steffen! Echt supersuperklasse, ich bin schon fast sprachlos! Ich werde mich mal mit der Chaostheorie auseinandersetzen. Die besondere Lernleistung muss allerdings nicht unbedingt von einem Schüler nachvollziehbar sein, wichtig ist, dass der Lehrer es verstehen kann und ich denke, dazu sind unsere in der Lage. Die Chaostheorie zu simulieren gefällt mir, wie ich sagen muss, doch wirklich außer ordentlich gut.
Ansonsten habe ich auch schon überlegt, etwas auf quantenbasis zu berechnen und die sache mit dem wetter habe ich sogar auch schon angedacht. allerdings war es mir dann doch zu komplex ein system zu schreiben, dass sich damit befasst, wie das wetter morgen wird, da ich kein geologe bin
wenn irgendjemandem noch ideen kommen sollten, der kann sie durchaus noch gerne posten, aber auf jeden fall nochmal vielen dank!
Gruß,
Oli
dass es solche menschen noch gibt
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damian
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