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Meldung gesetzt von ~ Dr. Dieter Porth --- --- --- Weitere Links unter Ticker, Historie oder Startseite
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Zweifel
Computer-Simulationen – wissenschaftliche Methode oder digitale Kaffeesatz-Leserei

14.11.2012 In den Ingenieurs- und Naturwissenschaften ersetzen zunehmend Simulationen das direkte Experiment. Im Artikel wird an Hand eines anschaulichen Beispiels gezeigt, wann Simulationen wegen des Rundungsmorastes zu unsinnigen Ergebnissen führen können. Weiter sind einige zufällig ausgewählte wissenschaftliche Pressemeldungen der letzten Zeit zitiert, bei welchen ich eine Nachfrage bezüglich der Gültigkeit der Ergebnisse für sinnvoll halten würde.

 
Reporterbericht: Kontaktlink zu Redaktion buergerstimmen.de - Dr. Dieter Porth [ Homepage ]
 

Die Redaktion der Internet-Zeitung meldet - Klima-Simulationen – Wissenschaft oder Wahrsagerei?

(erstell am 13. + 14.11.12)
Immer wieder lese ich in Pressemeldung von tollen Computer-Simulationen, die das Klima in 20, 30 oder gar fünfzig Jahren vorhersagen wollen. Solche Meldungen zu globalen Klima-Simulationen werfe ich regelmäßig als digitale Spekulation in den digitalen Müllentsorger. Ich denke, dass solche Simulationen regelmäßig nach wenigen Simulationszyklen im Rundungsmorast versinken, weil kein Fixpunktsatz wie zum Beispiel der Browersche Fixpunktsatz die Existenz der der Ergebnisse garantiert. Die Simulationen sind in meinen Augen digitale Kaffesatzleserei.

Was meint der Begriff Rundungsmorast?

Der Rundungsmorast ergibt sich daraus, dass auf dem Computer jede Zahl nur mit einer begrenzten Anzahl von Stellen korrekt dargestellt wird. Im Laufe von Iterationen summieren sich die Rundungsfehler, so dass schon nach kurzer Zeit, die Rundungsfehler die Rechengenauigkeit übersteigt.
Ich möchte den Rundungsmorast an einer näherungsweisen Berechnung des "Brüsselators"-Modells verdeutlichen.. Das einfache Differentialgleichungs-Modell beschreibt schematisch die periodische Belousov-Zhabotinsky-Reaktion. Das Besondere an dem Brüsselator ist, dass er die autokatalytischen Aspekte der Reaktion betont. Die Reaktion beschleunigt sich selbst und sie dämpft auch aus sich selbst heraus die Umsetzungsgeschwindigkeit. Das Klima unterliegt wahrscheinlich ähnlichen Schwankungs-verstärkende Prozesse, wie der Nachweis der überwahrscheinlichen Wechsel des Wetters zeigt.
Wenn man die beiden Formeln des Brüsselators des Differentialgleichungssystems in einer Excel-Tabelle (Anlage: Excel-Tabelle mit Formeln und Abbildungen, wie sie im Artikel zu finden sind (Link zur XLS-Datei, Größe: 1071 KiByte)(1071 kBytes)] näherungsweise als einfache Differenzensystem formuliert und für alle Parameter bis auf B jeweils 1 einträgt, so kann man bei B= 1,2♠1 in der Excel-Simulation mit 100 Berechnungspunkten folgende gedämpft schwingende Kurve erzeugen♠2.
2012 © Dr. Dieter Porth - erste… (www / Kontakt)
Foto vom Pressemelder: Dr. Dieter Porth - erstellt mit Excel , 2012 © Grundfunktion für die
Grundfunktion für die abschätzenden Brüsselator-Brechnung

Nun wird im Computer eine Zahl immer nur mit einer begrenzten Anzahl von Ziffern dargestellt. Wenn ich analog zur Fehlerrechnung in den Ingenieurs- und Naturwissenschaften davon ausgehe, dass sich mit jeder Berechnung die Fehler aufsummieren, ♠3so erhalte ich selbst bei einer Genauigkeit von achtzehn Stellen hinter dem Komma nach sechzig bis siebzig Berechnungszyklen einen Gesamtfehler, der größer ist als die Werte, um welchen der Zyklus schwankt.
2012 © Dr. Dieter Porth - erste… (www / Kontakt)
Foto vom Pressemelder: Dr. Dieter Porth - erstellt mit Excel , 2012 © Genauigkeit auf 18 Stellen hinterm Komma -
Genauigkeit auf 18 Stellen hinterm Komma - Explosion der Fehler nach gut 60 Zyklen

Wenn die Zahlen übrigens nur auf sechs Stellen genau wären, so würde die Simulation noch vor dem 15.ten Berechnungszyklus die Größenordnung der überschreiten.
2012 © Dr. Dieter Porth - erste… (www / Kontakt)
Foto vom Pressemelder: Dr. Dieter Porth - erstellt mit Excel , 2012 © Genauigkeit auf 6 Stellen hinterm Komma -
Genauigkeit auf 6 Stellen hinterm Komma - Explosion der Fehler nach zirka 15 Zyklen

Wenn ich den Zahlen gar nur die typische Genauigkeit guter Labormesswerte (Genauigkeit von einem Promille) zuspreche würde, so entweicht die Simulation schon vorm zehnten Zyklus im Rundungsmorast.
2012 © Dr. Dieter Porth - erste… (www / Kontakt)
Foto vom Pressemelder: Dr. Dieter Porth - erstellt mit Excel , 2012 © Genauigkeit auf eine Promille - Explosion der
Genauigkeit auf eine Promille - Explosion der Fehler nach 8 Zyklen


Die Auswirkungen einer Genauigkeit von 5%, wie man sie für so manchen Parameter in der Klimatologie unterstellen darf, kann jeder selbst simulieren. Die Ergebnisse bei dieser groben "Simulation"♠4 des "Brüsselators" zeigen, dass man unter dem Blickwinkel der Rundungsfehler schon relativ schnell den Glauben an die Richtigkeit der Simulationen verlieren sollte.
Nun kann man natürlich argumentieren, dass bei Zyklischen Vorgängen die Fehler zu einem Zeitpunkt in die eine Richtung wirken und dass diese Wirkungen im weiteren Verlauf des Zyklusses durch entgegengesetzte Wirkungen wieder kompensiert werden. Die obige Anwendung der Fehlerrechnung würde also zu einem falschen Eindruck führen.
Die Argumentation erscheint auf den ersten Blick logisch. Deshalb werden in Weiteren für die Simulation der Fehlerfortpflanzung die Vorzeichen des Totalen Differentials berücksichtigt♠5.. Die Idee von der Kompensation der Fehler scheint verfüllt zu sein, wenn amn allen Parametern und Startwerten eine Genauigkeit von sechs Ziffern hinterm Komma zugesteht.
2012 © Dr. Dieter Porth - erste… (www / Kontakt)
Foto vom Pressemelder: Dr. Dieter Porth - erstellt mit Excel , 2012 © Genauigkeit auf 6 Stellen hinterm Komma -
Genauigkeit auf 6 Stellen hinterm Komma - gerichtete Fehler scheinen sich wegzuheben

Zur weiteren Prüfung der Kompensationsidee wird im zweiten Schritt die Genauigkeit reduziert auf das Promille-Niveau guter Labormesswerte. In der Abbildung scheinen sich ab rund fünfzig Zyklen einige leichte Abweichungen zu zeigen.
2012 © Dr. Dieter Porth - erste… (www / Kontakt)
Foto vom Pressemelder: Dr. Dieter Porth - erstellt mit Excel , 2012 © Genauigkeit auf eine Promille - ab 50 Zyklen
Genauigkeit auf eine Promille - ab 50 Zyklen scheinen erste Abweichungen zu entstehen.

Nun sind in der Klimaforschung nicht unbedingt alle Werte auf ein Promille genau zu bestimmen. Manche Parameter sind wohl nur auf zwei Stellen hinterm Komma genau bestimmbar. Vielleicht ist manches, wie zum Beispiel das jahreszeitliche Albedo der Vegetation sogar mit einem relativen Fehler von 5% behaftet. Die folgenden beiden Bilder zur Simulation beim ein- und fünf-Prozent-Nieveau zeigen, dass sich in der einfachen Simulation des Brüsselators diese Fehler merklich oder gar verfälschend auf die "Simulation" des "Brüsselators" auswirken.
2012 © Dr. Dieter Porth - erste… (www / Kontakt)
Foto vom Pressemelder: Dr. Dieter Porth - erstellt mit Excel , 2012 © Genauigkeit auf ein Prozent - ab 50 Zyklen
Genauigkeit auf ein Prozent - ab 50 Zyklen können Rundungsfehler einen verfälschten Verlauf vortäuschen - nur bedingte Fehlerkompensation

2012 © Dr. Dieter Porth - erste… (www / Kontakt)
Foto vom Pressemelder: Dr. Dieter Porth - erstellt mit Excel , 2012 © Genauigkeit auf fünf Prozent - die
Genauigkeit auf fünf Prozent - die Simulation versinkt im Rundungsmorast und bleibt ohne Aussagekraft

Die beigefügten Bilder sagen nichts Allgemeines darüber aus, ob und wie sich Rundungs- und Messfehler bei anderen Simulationen auswirken. Wenn eine Simulation den Kriterien eines Fixpunkt-Satzes wie zum Beispiel dem besagten Browerschen Fixpunktsatz genügt, so lassen sich durch geeignete Verfahren die Probleme mit den Rundungsfehlern eliminieren.
Bei dem Phänomen des Klimas habe ich aber meine Zweifel, dass ein Fixpunktsatz gültig ist. Allgemein glaube ich, dass zum Beispiel Systeme mit multiplen dicht benachbarten Fixpunkten, mit starken Wirbelelementen oder aber auch mit fraktalen Strukturelementen schnell problematisch werden können. In solchen Fällen wären Simulationsergebnisse nur zufällige Punkte aus dem Rundungssumpf und wären dem Bereich der digitalen Kaffesatz-Leserei zuzuordnen.
Im Nachfolgenden habe ich einmal exemplarisch ein paar beim Informationsdienst Wissenschaft zitierte Pressemeldungen zufällig herausgepickt, bei welchen ich ohne große Nachdenken ersteinmal skeptisch bin, ob die Ergebnisse wissenschaftlich valide oder digital-spekulativ sind♠6..

Beispiele für Simulationen, wo ich mich frage, ob die Simulationen vielleicht im Rundungsmorast versinken

Aus der Frage selbst folgt nicht, dass die Simulationen im Rundungsmorast versunken sind. Aber die Komplexität der Simulation bzw. der geplanten Simulation legt für mich diese Frage zumindest nahe.

Weniger Kernkraft führt kaum zu mehr Kosten für Klimaschutz

(Link zur Meldung beim Informationsdienst Wissenschaft IDW – angesurft am 13.11.12) - Mareike Schodder - Presse- und Öffentlichkeitsarbeit - Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung - 01.10.2012 21:00
Ein weltweiter Ausstieg aus der Kernenergie erhöht die Kosten für Klimaschutz nur geringfügig. Mit einer Computersimulation von Energiesystem und Wirtschaft, die den Wettbewerb zwischen den verschiedenen Technologien zur Energieerzeugung umfassend abbildet, haben Wissenschaftler des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung und der Universität von Dayton, Ohio, Wechselwirkungen zwischen Kernkraft- und Klimapolitiken analysiert.
Eine starke Verringerung von Treibhausgasemissionen – zur Minderung der Erderwärmung – hat einen weitaus größeren Einfluss auf die Wirtschaft als jedwede Entscheidung in der Nuklearpolitik. Das geht aus der Studie hervor, die diese Woche in den renommierten Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wird.
"Oft wird gefragt, ob eine Beschränkung der Kernenergie – wie sie seit dem Unfall im japanischen Fukushima von manchen Ländern erwogen wird – in Kombination mit Klimapolitik nicht extrem teuer werden könnte. Unsere Studie ist die erste, die die Folgen einer großen Bandbreite von Kombinationen von Klima- und Atompolitik untersucht", sagt Leitautor Nico Bauer. Einschränkungen der Kernkraft könnten von der Politik beschlossen werden, aber auch auf Bestimmungen von Sicherheitsbehörden zurückgehen. Dann müssten die nuklearen Kapazitäten zur Energieerzeugung ersetzt werden – fossile Brennstoffe aber könnten sich verteuern, wenn zugleich CO2-Emissionen aus Gründen des Klimaschutzes einen Preis bekommen, das ist der Kern der Bedenken.
Ein flexibles Budget für CO2-Emissionen würde kurzfristig höheren Ausstoß von Treibhausgasen erlauben
"Im Falle einer beschränkten Nutzung von Kernkraft würde ein flexibles Budget für CO2-Emmissionen kurzfristig einen höheren Ausstoß von Treibhausgasen erlauben, der aus einem Anstieg der Energieerzeugung aus Erdgas statt Kernkraft resultiert", sagt Bauer. Zusammen mit einer Verringerung des Energiebedarfs und der Verbesserung der Energieeffizienz könnte dies helfen, die Lücke in der Stromerzeugung zu füllen. Der Gaspreis wird sich der Studie zufolge durch einen Rückgang des Bedarfs vermindern. Die Stilllegung bereits existierender Kernkraftwerke würde zudem Instandhaltungs- und Modernisierungskosten vermeiden, die zur Verlängerung der Betriebszeiten älterer Kernkraftwerke entstehen würden.
Verluste der Weltwirtschaftsleistung durch das vorzeitige Stilllegen von Kernkraftwerken entsprechen etwa 10 Prozent der Kosten für Klimaschutz, so die Autoren. Werden zusätzlich keine neuen Kernkraftwerke zugelassen, würden sich die Kosten auf bis zu 20 Prozent belaufen.
Szenarien von "Renaissance" der Kernkraft bis "Kompletter Ausstieg"
Für ihre Studie haben die Wissenschaftler verschiedene Optionen der Atompolitik analysiert. Die Bandbreite der untersuchten Szenarien reicht von der "Renaissance", mit einer vollen Ausnutzung bereits bestehender Kraftwerke und ihrer Modernisierung zur Laufzeitverlängerung plus Investitionen in neue Kernkraftwerke, bis zu "Kompletter Ausstieg", bei dem bestehende Kraftwerke stillgelegt werden und es keine Investitionen in neue Kernkraft gibt. Jedem Szenario wurde eine Klimapolitik gegenübergestellt, die ein flexibles globales CO2-Budget mit einbezieht. Mit diesem Budget wird ein Preis für Kohlendioxid-Emissionen festgesetzt. Insgesamt sind die Kohlendioxid-Emissionen des globalen Energiesektors dabei von 2005 bis Ende des Jahrhunderts auf 300 Gigatonnen Kohlenstoff begrenzt. Dies repräsentiert eine Klimaschutzpolitik, die dem Zwei-Grad-Ziel entspricht.
"Ein überraschendes Ergebnis unserer Studie ist, dass es im Hinblick auf Verluste der Weltwirtschaftsleistung kaum einen Unterschied zwischen einer ‚Renaissance’ und einem ‚Kompletten Ausstieg’ gibt", sagt Bauer. Während der stufenweise Ausstieg aus der Kernkraft ohne Klimaschutz mit CO2-Budget nur sehr geringe Effekte auf die Weltwirtschaftsleistung hätte, würde ein verbindliches CO2-Budget ohne gleichzeitige Einschränkung der Kernkraft eine Verringerung des Welt-Bruttoinlandsprodukts um 2,1 Prozent bis 2050 bedeuten. Durch einen zusätzlichen stufenweisen Ausstieg aus der Kernkraft stiege dieser Verlust den Berechnungen zufolge bis 2050 um etwa 0,2 Prozent. Er hätte also nur wenig zusätzliche Folgen für die Wirtschaft, da der Beitrag der Atomkraft zur Energieerzeugung relativ leicht durch alternative Technologien – darunter auch der verstärkte Einsatz erneuerbarer Energien – aufgefangen werden kann.
Artikel: Bauer, N., Brecha, R.J., Luderer, G. (2012): Economics of nuclear power and climate change mitigation policies. Proceedings of the National Academy of Sciences (Early Edition) [DOI: 10.1073/pnas.1201264109]
Weblink zum Artikel, sobald er in der Woche ab dem 1. Oktober veröffentlicht wird: www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1201264109..

Immer schön Abstand halten

(Link zur Meldung beim Informationsdienst Wissenschaft IDW – angesurft am 13.11.12) - Dr. Ulrich Marsch - Corporate Communications Center - Technische Universität München - 30.08.2012 11:35
Biomembranen umhüllen biologische Zellen wie eine Haut. Sie umschließen auch die Organellen, die innerhalb der Zelle wichtige Aufgaben beim Stoffwechsel oder der Zellteilung übernehmen. Wie Biomembranen grundsätzlich aufgebaut sind, ist schon lange bekannt. Auch, dass Wassermoleküle benachbarte Biomembranen auf Abstand halten – sonst könnten diese ihre lebenswichtigen Funktionen nicht erfüllen. Mithilfe von Computersimulationen haben Wissenschaftler der TU München und der Freien Universität Berlin jetzt zwei verschiedene Mechanismen entdeckt, die verhindern, dass benachbarte Membran-Oberflächen zusammenkleben. Ihre Ergebnisse sind im Fachjournal PNAS erschienen.
Biomembranen bestehen aus nebeneinander aufgereihten kettenartigen Fettmolekülen, sogenannten Lipiden. In der wässrigen Umgebung von Zellen organisieren sich die Lipide in einer Doppelschicht. Die fettlöslichen Kettenenden weisen jeweils nach innen, die wasserlöslichen Anteile nach außen. Wenn sich zwei Biomembranen mit ihren wasserlöslichen Oberflächen zu nahe kommen, entsteht ein Wasserdruck. Dieser verhindert, dass sich die Membran-Oberflächen berühren. Zwischen zwei intakten Biomembranen befindet sich somit immer ein wenige Nanometer dünner Wasserfilm. Allerdings war bisher unklar, wie die Wasserabstoßung auf molekularer Ebene funktioniert.
Mithilfe aufwändiger Simulationen haben die Wissenschaftler zwei verschiedene Mechanismen entdeckt, die von der Entfernung zwischen den Membranen abhängen. Sind die Membranen mehr als etwa einen Nanometer voneinander entfernt, spielen die Wassermoleküle die entscheidende Rolle bei der Abstoßung. Da sie sich an den Lipiden beider Membran-Oberflächen gleichzeitig ausrichten müssen, verlassen sie ihre bevorzugte räumliche Anordnung. Sie haben dann eine ähnliche Funktion wie Puffer zwischen zwei Eisenbahnwagons: Sie halten die Membranen auf Distanz. Bei kleineren Abständen beinträchtigen sich die Lipide der gegenüberliegenden Membran-Oberflächen in ihrer Beweglichkeit – und die Abstoßung verstärkt sich.
Die beiden Mechanismen werden schon seit einiger Zeit zur Erklärung der Wasserabstoßung diskutiert. Mit ihren Computersimulationen haben die Wissenschaftler von TUM und Freier Universität jetzt erstmals die Stärke der Wasserabstoßung richtig vorhergesagt, also in Übereinstimmung mit Experimenten. Damit ist die Bedeutung der verschiedenen Mechanismen im Detail aufgeklärt. "Wir konnten den Wasserdruck so genau vorhersagen, weil wir in unseren Rechnungen das chemische Potenzial des Wassers präzise bestimmt haben", erklärt Dr. Emanuel Schneck aus der Arbeitsgruppe von Professor Roland Netz (vormals TUM), der inzwischen am Institute Laue Langevin (ILL) forscht. "Das chemische Potenzial besagt, wie ‚gern’ sich die Wassermoleküle am jeweiligen Ort aufhalten. Damit wir korrekte Ergebnisse erhalten, muss das Potenzial an Membran-Oberflächen und im Umgebungswasser in der Simulation den gleichen Wert haben."
Ihre Ergebnisse wollen die Forscher jetzt auf eine Vielzahl weiterer biologischer Oberflächen übertragen und dabei noch deutlich komplexere Computermodelle einsetzen.
Diese Forschungsarbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG SFB 765) und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) im Rahmen eines Projekts der Allianz Industrie Forschung (AiF) unterstützt.

Originalpublikation:

Hydration repulsion between biomembranes results from an interplay of dehydration and depolarization; Emanuel Schneck, Felix Sedlmeier and Roland R. Netz
http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1205811109

Berliner Naturkundemuseum berät Europäische Weltraumorganisation

(Link zur Meldung beim Informationsdienst Wissenschaft IDW – angesurft am 13.11.12) - Dr. Gesine Steiner – Pressestelle - Museum für Naturkunde - Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung - 19.09.2012 10:49
Forscher des Museums für Naturkunde Berlin in Kooperation mit internationalen Partnern aus Spanien (Deimos Space),Portugal (Deimos Engenharia), Großbritanien (Univ. Southampton) und Norwegen (Universtiy Oslo) führen im Auftrag der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) anhand von Computersimulationen eine Studie zur Abschätzung der regionalen und globalen Umweltfolgen eines sich möglicherweise in Zukunft ereignenden Meteorideneinschlages durch. Neben der Abschätzung des zu erwartenden Schadens in Abhängigkeit von der Größe des Meteoriden und der Art der betroffenen Region sollen auch Szenarien simuliert werden, wie ein solches Ereignis verhindert bzw. wie Folgen minimiert werden können.
Es ist nicht eine Frage ob, sondern wann die Erde das nächste Mal von einem kosmischen Körper getroffen wird. Kleinere, wenige Meter große Körper treffen die Erde relativ häufig, zerbrechen aber meist in der Atmosphäre und verglühen entweder als Sternschnuppen vollständig oder fallen als etwa faustgroße Meteorite auf die Erde. Ein mehrere Zehnermeter großer Steinmeteorit zerplatze 1908 in der Atmosphäre. Bei dem sogenannten Tunguska Ereignis vernichtete die Druckwelle in der Atmosphäre etwa 2000 km2 Wald. Ein ähnliches Ereignis über besiedeltem Gebiet würde erheblichen menschlichen und wirtschaftlichen Schaden verursachen. Deutlich größere Körper, mehrere Kilometer im Durchmesser, kollidieren mit der Erde zwar wesentlich seltener, hätten aber globale Konsequenzen und stellen eine Bedrohung für die gesamte Menschheit dar. So hat vor 65 Millionen Jahren der Einschlag eines Asteroiden die Dinosaurier ausgelöscht und ein globales Massenaussterben ausgelöst.
Ziel der Forschung am Museum für Naturkunde ist es zu klären, welchen Einfluss Kollisionsereignisse auf die Entwicklung der Planeten und die Evolution des Lebens gehabt haben und welche Prozesse in den Gesteinen unter extremen Druck und Temperaturbedingungen während eines Einschlages ablaufen. Dazu gehört neben der Erfassung von Kraterstrukturen und die mineralogische Analyse ihrer Gesteine auch Computersimulationen von Einschlagexperimenten, Tsunamiwellen, Hangrutschungen sowie Laborexperimente.
Mit Hilfe von Computersimulationen und Daten von Nukleartests soll nun versucht werden, die direkten Auswirkungen eines Einschlages auf die Umwelt genauer zu quantifizieren. Die Hitze, die beim Aufschlag eines Körpers mit einer Geschwindigkeit von ~70.000 km/h entsteht, ist so groß, dass noch in einer Entfernung von mehreren 100 km alles Brennbare sofort Feuer fängt. Die Druckwelle bringt selbst Stahlkonstruktionen zum Einsturz. Heiße Gesteinpartikel werden viele 100 km weit ausgeworfen und Treibhausgase werden beim Verdampfen von Gestein freigesetzt, die nachhaltig das Klima beeinflussen könnten. Fällt ein Körper in den Ozean werden Tsunamiwellen erzeugt, die die Küsten noch in tausenden Kilometer Entfernung verwüsten können. Die Simulation dieser dadurch ausgelösten Tsunamiwellen ist ein Forschungsschwerpunkt am Museum für Naturkunde Berlin.
In dieser Studie sollen der bisherige Kenntnisstand zusammengefasst und die Qualität der Prognosen durch Computermodelle bewertet werden. Projektpartner der Firma DEIMOS in Spanien sowie von den Universitäten in Southampton und Oslo befassen sich parallel mit der Frage, welche gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Auswirkungen ein solches Ereignisse hätte beziehungsweise wie eine Kollision verhindert oder die Folgen zumindest minimiert werden könnten.

Und eine Meldung, wo ich mich fragen, ob dort auch der Skeptizismus gegen Simulationen untersucht wird


Millionenförderung für Leuphana Medienforschung- DFG-Zuschlag für Projekt zu Computersimulation – Rund 4 Millionen Euro Fördermittel – Neues Zentrum für digitale Medienforschung in Deutschland

(Link zur Meldung beim Informationsdienst Wissenschaft IDW – angesurft am 13.11.12) - Henning Zuehlsdorff - Presse und Kommunikation - Leuphana Universität Lüneburg - 05.10.2012 11:22
Ob Massenpanik im Stadion, Klimawandel oder Crashtest – mithilfe digitaler Medientechnik lassen sich am Computer Szenarien simulieren und daraus Handlungsempfehlungen ableiten. Die neue Kolleg-Forschergruppe "Medienkulturen der Computersimulation" an der Leuphana Universität Lüneburg wird jetzt untersuchen, wie durch solche Simulationen ganze Forschungsfelder neu definiert werden und wie sie das Verständnis von Wissenschaft und Wissensproduktion verändern. Das hat der Hauptausschuss der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) Anfang Oktober in Bonn beschlossen. In einer ersten vierjährigen Förderphase wird das auf acht Jahre angelegte Projekt mit rund vier Millionen Euro finanziert.
Die Lüneburger Professoren Claus Pias und Martin Warnke leiten die Kolleg-Forschergruppe. Sie werden an der Leuphana das erste deutsche Forschungszentrum aufbauen, das den epochalen Umbruch untersucht, zu dem die Entwicklung der digitalen Medien geführt hat. Dazu werden Medienwissenschaftler mit Vertretern anderer Disziplinen, die Computersimulationen einsetzen, zusammenarbeiten. Prof. Dr. Claus Pias: "Computersimulationen und ihre Ergebnisse greifen heute überall tief in unser alltägliches Denken, Handeln und Entscheiden ein." Wie die heutige Gesellschaft mit Sachverhalten umgehen kann, die sich ihr erst durch Simulationen erschließen, ist einer der Aspekte, die die Wissenschaftler in ihrem Projekt untersuchen werden.
In den kommenden Jahren werden dazu mehr als 70 Gastwissenschaftler in der rund 14-köpfigen Lüneburger Forschergruppe mitarbeiten. Sie kommen nicht nur aus zahlreichen europäischen Spitzenuniversitäten, sondern zum Beispiel auch von den US-amerikanischen Elitehochschulen Havard und Princeton. Das fachliche Spektrum der Forscher ist breit: es reicht von der Klimaforschung über Ozeanografie und Computergrafik bis hin zu Architektur, Wissenschaftsgeschichte und Philosophie. Den Schwerpunkt bildet die Medienwissenschaft.
Universitätspräsident Sascha Spoun sieht in der Förderzusage der DFG einen großen Erfolg: "Dass die erste medienwissenschaftliche Kolleg-Forschergruppe der DFG an der Leuphana eingerichtet wird, ist der kreativen, exzellenten Vorarbeit der Kollegen Pias und Warnke zu verdanken. Für unsere Universität ist diese Förderzusage nicht nur ein großer Schritt auf dem Weg zu einem deutschen Zentrum für die Erforschung der digitalen Medien. Sie zeigt auch, dass wir mit dem Vorhaben, an unserer Universität international wahrgenommene Grundlagenforschung zu etablieren, gut vorankommen."
An der Leuphana wird bereits seit mehreren Jahren erfolgreich an diesem Thema gearbeitet: Der Innovations-Inkubator Lüneburg verfolgt, massiv gefördert von der Europäischen Union, seit zwei Jahren den Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkt "Digitale Medien". Das Institut für Kultur und Ästhetik digitaler Medien (ICAM) beschäftigt sich in Forschung und Lehre mit Fragen der Kulturinformatik, der Medientheorie und der Mediengeschichte.
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat mit ihrem aktuellen Beschluss erst die achte Kolleg-Forschergruppe eingerichtet. Es ist die bisher einzige in Niedersachsen.

Liste der redaktionellen Inline-Kommentare

♠1) Blaues Feld (F9) in der beigefügten Excel-Tabelle.
♠2) Der gewählte Ansatz zur Lösung des Brüpssellator-System ist aus numerischer Sicht extrem grob, um es einmal gelinde zu formulieren. In der Arbeit geht es aber nicht um die Korrekte Lösung der "Brüsselator"-Gleichung sondern um die Darstellung der Folgen, die Rundungsfehler auf eine Simulation haben können. Der 'Brüsselator' wurde hier als Idee gewählt, um eine numerisch eher problematisches Beispiel zu erzeugen.
♠3) In der beigefügten Excel-Tabelkle sind die gerichteten Fehler angegeben. Für die Umwandlung in den Fehlergerichteten Teil ist folgendes zu tun.
Es sind die Formeln für die Fehlerberechnung im orangfarbenden Bereich (Gaußesche Fehlerrechnung U4:AI5) bzw. (Absolutfehlerrechnung U6:AI7) definiert. Um die Grafik in "Fehler-gerichtet" zu erzeugen, muss der Bereich auf den Grünen Bereich ((U9:AI10) kopiert werden. Anschließend muss dann die zwei Zeile des grünen Bereichs (U10:AI10) für die nächsten Hundert Zellen nach unten aufgefüllt werden.
Die Genauigkeit für alle Parameter kann in dem Feld U1 (Dunkelgrau) variiert werden.
♠4) Siehe Kommentar oben.
♠5) Analog zum Vorgehen, das im oberen Kommentar beschrieben wurde, kopiert man nun den Gelben Bereich (U4:AI5 – Vorzeichenaspekt findet sich in Formeln in AH und AI wieder) auf den Grünen Bereich (U9:AI10) und füllt nach unten auf..
im Grauen Feld U1 trägt man wieder die gewünschte Genauigkeit .ein
♠6) Der Artikel entstand aus der Fragestellung, ob man bei Objektorientierten Sprachen wie C++, Java oder R eigentlich die Operatoren "+", "-", ... überladen könnte und während der Simulation den Rundungsmorast mitbestimmen könnte.
Zum zweiten stellt sich die Frage, ob man von numerischen Simulationen nicht grundsätzlich numerische Existenzzusicherungen fordern sollte. Das Konzept der Intervall-Arithmeitik bietet solche Existenzzusicherungen. Existenzzusicherung meint, dass der Rechner ein Ergbnis-Intervall angibt oder dass er sagt, dass er zu einer vorgegebenen Genauigkeitsgrenze kein Ergebnis bestimmen kann.
Dr. Dieter Porth

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Lumiere
"Die Haut, in der ich wohne" - ein Highlight der Kinowoche

13.11.2012 Das Lumiere zeigt in der Woche vom 15.11. bis 21.11.12 neben der Imrpo-Show der Comedy Company den Kinderfilm " Leon und die magischen Worte", das Drama "Was bleibt", die Doku "The World Before Her"[Regiesseurin ist anwesend], die Komödie "To Rome with Love", die Erzählung "3 Zimmer / Küche / Bad" und den schwarzhumorigen Thriller "Die Haut, in der ich wohne". Nach dem Thriller wird es eine Podiumsdiskussion geben, bei welcher auf der Grundlage des Films unter anderem die Grenzen der modernen Schönheitschirurgie diskutiert werden sollen.
[Ein flüchtiger Gedanke fragt mich gerade, was wohl schwarzhumoriger ist: die Story des Films oder die Idee, nach dem Film über die Grenzen moderner Schönheitschirurgie bzw. plastische Chirurgie zu diskutieren. Zum Glück ist der Gedanke, wie auch so manches Silicon, schon wieder verschwunden. Dr. Dieter Porth]

Central-Lichtspiele
Bella im Preview "Twilight 5" wiedersehen

13.11.2012 Die Central-Lichtspiele in Herzberg zeigen in der Woche vom 15.11. bis 21.11.12 den Spionage-Film "James Bond 007 – Skyfall", die Literaturverfilmung "Cloud Atlas - Der Wolkenatlas" und den Kämpferfilm "Das Schwergewicht". Als Animationsfilme stehen "Hotel Transsilvanien"[3D/2D], die Animationsfabel "Madagascar 3: Flucht durch Europa"[3D] sowie "Niko 2 - Kleines Rentier, großer Held" auf dem Programm. An Einzelterminen werden der Horror "Paranormal Activity 4" und die Komödie "Wie beim ersten Mal" vorgeführt. Bella-Freunde dürfen sich an Einzelterminen vorpremierenartig auf "Twilight 4+5" bzw. "Twilight 5" freuen.

CinemaxX
Samstag ab 8:30 – das Twilight-5-Filme-Paket

13.11.2012 Das CinemaxX zeigt in der Kinowoche vom 15.11. bis 21.11.12 als Neustarts die Literaturverfilmung "Cloud Atlas - Der Wolkenatlas", die Animationsfabel "Das Geheimnis der Feenflügel"[3D/2D], den Science Fiction "Dredd"[3D] sowie die CIA-Glorifizierung "Argo". Weitere Filme im Programm sind "Das Schwergewicht", "Niko 2", "James Bond 007 – Skyfall", "Die Vermessung der Welt" oder auch " Paranormal Activity 4". Freunde der Animationsfilme bekommen "Hotel Transsilvanien"[3D/2D] und "Madagascar 3: Flucht durch Europa" vorgeführt. Als Komödien stehen unter anderem auch "Asterix & Obelix", "Mann tut, was Mann kann", "Wie beim ersten Mal", "Gregs Tagebuch 3" und "Agent Ranjid rettet die Welt" auf dem Programm. Bella-Freunde können am Samstag den verfilmten Vampirroman-Zyklus "Twilight – Bis(s) ..." im vollständigen Fünfer-Pack erleben. Als besondere Dokumentation wird "Speed - auf der Suche nach der verlorenen Zeit" angekündigt.

Einzeltermine
Sonntagspremiere für Kinder ab 4 - "Der Grüffelo"

13.11.2012 In der Woche vom 15.11. bis 21.11.12 hat die Kindertheaterinszenierung "Der Grüffelo" seine Premiere im Apex. Neben verschiedenen Vorlesungen, wie zum Beispiel die Vortragsreihe „Wendepunkte der Rechtswissenschaft“ werden im Apex bzw. im Witzenhäuser Capital Film mit Live-Musik-Begleitung aufgeführt. Auch Veranstaltungen von der Agentur für Arbeit finden sich unter den Ankündigungen.

Hörsaalkino
"Der Vorname" und weitere Filme

13.11.2012 Die verschiedenen Studentenkinos zeigen für Studenten im ZHG 011 in der Woche vom 15.11. bis 21.11.12 die Verfilmung des Theaterstücks "Der Vorname", den Aufsteigerfilm "Russendisko", den Actionfilm "Ohne Limit", den Science Fiction "In Time - Deine Zeit läuft ab" sowie die dramatische Komödie "50/50".

Deli & Welttheater
Preview von "Breaking Dawn Teil 4.2"

13.11.2012 In den Einbecker Kinos erstrahlen in der Woche vom 15.11. bis 21.11.12 der Kämpfer-Film "Das Schwergewicht", die animierte Monsterkomödie "Hotel Transsilvanien" und der erfolgreiche Spionagefilm "James Bond 007". Als Filmkunst wird im Welttheater die Seniorenkomödie "Bis zum Horizont, dann links" aufgeführt. "Bella"-Fans dürfen sich auf den Preview von Breaking Dawn – Bis(s) zum Ende der Nacht - Teil 4.2 freuen, der am Sonntag als Double-Fewature mit Teil 4.1 zu erleben ist.

Neuere Nachricht Späteres

Rückblick 45/12
Konzerte vom 08. November bis zum 14. November 2012

15.11.2012 Der Rückblick dokumentiert die Konzerte und damit die stilistische Entwicklung der Musik in der Region. Neben den Links zu den Websites und Myspace-Sites der Bands finden sich hier auch Silberlingskritiken (CDs) und Kurzinfos zu den Bänds. In dem Zeitraum waren unter anderem "Göttinger Jazzfestival", "groove instinct", "Roy Hargrove Quintett", "Ich und mein Tiger", "Harmony Glen", "Gregor Kilian" und "Panzerballett" in Göttingen oder in der Region Südniedersachsen musikalisch aktiv.

Tagesordnungen
Schließung von Spielplätzen zur Stadtentschuldung und viele Themen mehr

14.11.2012 n der Stadt Göttingen tagt in der Woche ab dem 19.11.12 zum Beispiel der Sozialausschuss, in welchem die Verwaltung sagen wird, dass die Maßnahmen zur Bekämpfung der Kinderarmut wie bisher fortgeführt werden sollen. Im Finanzausschuss stehen unter anderem eine "Nutzen-Kosten-Analyse des Gewerbegebiets Siekhöhe" sowie Jahresrechnung 2009 für einige Stiftungen auf der Tagesordnung, während im Planungsausschuss Bebauungspläne für Weende, für die Südstadt und für Holtensen sowie die Sanierungsrichtlinien für die Nordstadt zum Thema werden. Im Wissenschaftsausschuss wird die Verwaltung unter anderem über ihre Förderung gemeinnütziger Veranstaltungen in 2012 berichten. In den Ortsräten Nikolausberg bzw. in Roringen wird unter anderem die Schließung des Spielplatzes "In der Rußbreite" bzw. des Spielplatzes "Am Thie" besprochen werden.

Schiller-Lichtspiele
Samstag: Twilight 1 bis 5 - oder 601 Minuten Vampirische Liebe

14.11.2012 Das Kino Schiller Lichtspiele in Hann. Münden zeigt in der Woche vom 15.11. bis 21.11.12 den animierten Monsterfilm "Hotel Transsilvanien"[3D], die Galliererzählung "Asterix & Obelix"[3D], den Erfolgsspion in "James Bond 007 – Skyfall" sowie den Actionfilm "96 Hours - Taken 2". Am Samstag dürfen sich Kinofreunde auf die fünffilmige Gesamtausgabe von "Twilight" freuen. Auch ist Twilight 5 am Sonntag im Doppelpack und am Mittwoch als Premiere zu erleben. Weiter finden sich als Filmkunst "To Rome with Love" und "Das Schwein von Gaza" in Hann.Mündener Kinoprogramm.
[Nachtrag -
15.11.2012Korrektur für Mittwoch]

Capitol
Doppelpack am Sonntag "Twilight 4" & "Twilight 5"

14.11.2012 Das Witzenhäuser Kino Capitol präsentiert in der Woche vom 15.11. bis 21.11.12 die Honigbienen-Doku "More than honey", die Reise-Doku "Australien in 100 Tagen" und die Doku "Vision Earth – Vulkanausbrüche" mit musikalischer Live-Begleitung. Neben dem Erfolgsfilm "James Bond 007 – Skyfall" stehen der Zeichentrickfilm "Der kleine Rabe Socke", der Ast-Film "Knerten traut sich", die Erzählung "On the Road - Unterwegs", die Galliererzählung "Asterix & Obelix" sowie der Film "Hereafter - Das Leben danach" auf dem Programm. Bella-Fans dürfen sich am Sonntag auf den Doppelpack "Twilight 4 +5" und am Mittwoch auf die Premiere von "Twilight 5 - Breaking Dawn - Bis-s zum Ende der Nacht - Teil 2" freuen.

Feilenfabrik
Film über 'Bella', über die 'Eiserne Lady', über '007', über ...

14.11.2012 Das Duderstädter Kino Feilenfabrik zeigt in der Woche vom 15.11. bis 21.11.12 hauptsächlich Skyfall. An ausgewählten Terminen stehen der Horror "Paranormal Activity 4", die Politikerin-Glorifizierung "Die Eiserne Lady", die beiden 3D-Animationsfilme "Hotel Transsilvanien" & "Madagascar 3" sowie die Galliererzählung "Asterix & Obelix" auf dem Programm. Am Sonntag gibt es als Vorpremiere Twilight 4 +5 im Doppelpack. Die 'Premiere' von Twilight 5 selbst ist am Mittwochabend.

Konferenz
Göttinger Studenten organisieren Workshop in Katar

20.11.2012 Studierende und Wissenschaftler der Forstwissenschaften organisieren für Ende November einen Workshop im Rahmen der UN-Weltklimakonferenz in Katars Hauptstadt Doha. Thematisch wird der Workshop sich mit dem Wald als Klimaregulator beschäftigen. In der Meldung wird gesagt, dass die weltweite Vernichtung der Regenwälder 15-20% der Treibhausgase zu verantworten habe. Der Meldung beigefügt ist eine Pressemeldung vom Potsdamer Institut für Klimafolgenforschung, welches mit verschiedenen Schreckensszenarien aufwartet und die Gefahr des Klimawandels für die Armen unter den Menschen betont.
[Der Klimawandel geschieht! Aber geschieht die politische Instrumentierung des Klimawandels wirklich zum Wohl der Armen oder doch eher zum Wohl der Mächtigen? Dr. Dieter Porth]

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