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Simulation Micro/makro

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  #1  
Old 06-09-2007, 08:06 AM
Jan Bühring
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"Simulationsrechnungen für einen vier Fermi(4 billionstel Millimeter) großen
Würfel sind selbst für die heutigen Supercomputer eine Herausforderung",
sagt Ishii. "Zuverlässige Rechnungen wurden für uns erst mit dem 50 Tflops
IBM Blue Gene/L möglich, der im März 2006 im KEK installiert wurde.

[Only registered users see links. ]
ie größte jemals durchgeführte Simulation des Wachstums kosmischer
Strukturen und der Entwicklung von Galaxien, Quasaren und Schwarzen Löchern
hat jetzt das Virgo-Konsortium, eine internationale Gruppe von
Astrophysikern aus Deutschland, England, Kanada, Japan und den USA,
veröffentlicht. Die "Millennium-Simulation" benutzte mehr als zehn
Milliarden fiktive Teilchen, die jeweils eine Masse von etwa einer
Milliarde Sonnen repräsentierten, um die Entwicklung der Materieverteilung
in einer würfelförmigen Region des Universums mit einer Kantenlänge von
mehr als zwei Milliarden Lichtjahren zu verfolgen.

Irgentwie finde ich es bemerkenswert das es schwer ist ein Raum von ein paar
fermi zu berechnen, die andere simulation berechnet einen extrem großen
Raum über lange zeiten. Da muss doch wahnsinig viel vereinfacht werden...
i
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  #2  
Old 06-09-2007, 01:15 PM
DrStupid
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Jan Bühring schrieb:

"fiktive Teilchen, die jeweils eine Masse von etwa einer Milliarde
Sonnen repräsentierten" sind in der Tat eine "wahnsinnige"
Vereinfachung. Die gesamte Milchstraße würde gerade mal aus 1900 solcher
Teilchen bestehen. Das kann nur eine grobe Näherung sein, die aber auf
großen Skalen vernachlässigbar ist.

Entscheidend ist, dass man im astronomischen Maßstab ganze drei der vier
fundamentalen Wechselwirkungen vernachlässigen oder durch sehr grobe
Vereinfachungen ersetzen darf, während es im Femtometer-Bereich genau
umgekehrt ist. Das treibt den Rechen- und Speicheraufwand im letzten
Fall ganz erheblich nach oben.

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  #3  
Old 06-09-2007, 02:39 PM
Jan Bühring
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hm das man ausgerechnet die 3 kräfte vernachlässig, die man gut kennt...
habe letztens was über die loop-Quanten gelesen(spektrum). da muss auch sehr
vereinfacht werden. Hier im dsp hatte jemand gesagt das die Plankdiche kaum
eine Rolle spielt. Wobei in diesem fall im Bereich stark abstoßene kraft
entstehen soll. Wäre eine gute antwort auf meine frage gewesen:"Warum ist
das Universum kein Schwarzes Loch?".
In letzter Zeit kommt unheimlich viel über Quasi Teilchen
gelesen(Quantenpunkte,Magnonen,Polaritonen,Plasmon en,Phononen,...), obwohl
ich eigenlich immer viel über Physik gelesen habe ist das komplett an mir
vorbei gegangen. Phononen könnten was mit Materie bildung zu tun haben,
zumindest wird hier: [Only registered users see links. ]
/article/mg19426074.000-quantum-quirk-may-reveal-early-universe.html
was in richtung Urknall erforschung mit diesen Quasiteilchen gemacht...
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  #4  
Old 06-09-2007, 04:57 PM
DrStupid
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Jan Bühring schrieb:

Das ist ungefähr so wie mit dem Rat, nur Pilze zu essen, die man gut
kennt. Für jemanden, der nur Fliegenpilze kennt, wäre das keine gute
Idee. Es genügt also nicht, dass man etwas gut kennt. Manchmal sind
andere Faktoren noch wichtiger und das ist bei Simulationen die Frage,
wie man die wenigsten Fehler macht. Auf hinreichend großen Skalen macht
man überhaupt keine Fehler, wenn man starke, schwache und
elektromagnetische Wechselwirkungen vernachlässigt oder durch einfache
Modelle ersetzt. Die Gravitation darf man dagegen auf keinem Fall
vernachlässigen. Welche Kraft man am besten kennt, spielt da nur eine
untergeordnete Rolle. Davon abgesehen, kennt man die Gravitation ganz gut.


Da eine eventuelle Quantelung der Gravitation auf großen Skalen keine
Rolle spielt, braucht man da auch keine Quantengravitation. Ich weiß
noch nicht einmal, ob man bei der Millennium-Simulation nur mit der ART
oder mit einem Mischmasch aus Newton und RT gerechnet hat.
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  #5  
Old 06-09-2007, 05:49 PM
Jan Bühring
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DrStupid wrote:

es gibt Tatsächlich smart-shops die den verkaufen wegen der Halozinogenen
wirkunkung [Only registered users see links. ]
naja sogar legal wie es scheint.
es ist schon erschrecken was in Deutschland alles gekauft werden darf...







ich wollt auch keinen angreifen ich fand nur den gewaltigen
größenunterschied der simulationen bemerkenswert
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  #6  
Old 06-11-2007, 10:44 AM
Roland Damm
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Moin,

Jan Bühring schrub:


Wenn so eine Simulation das Volumen in ein Gitter einteilt und
für alle Gitterpunkte gewisse Gleichudngen löst, dann kann der
Rechenaufwand schnell verblüffend stark zunehmen.

Im schlimmsten Fall passiert sowas: Du Verdoppelst die Auflösung
des Rechengitters um damit die Genauigkeit zu verdoppeln. Das
hat aber zur Folge, dass du 8 mal so viele Gitterpunkte im
Raumgitter hast. Das Gleichungslösungsverfahren muss dann für
jeden Zeitschritt 8 mal so viele Unbekannte lösen. Wenn du Pech
hast, braucht der Gleichungslöser dafür O(n^2), also die
Rechenzeit steigt quadratisch mit der Anzahl der Unbekannten.
Ich weiß jetzt nicht, welche Abhängigkeit realistisch anzunehmen
ist, ein Gaußverfahren braucht z.B. quadratisch viel Rechenzeit.
Damit vergrößert sich deine Rechenzeit auf 8^2=64. Und dass nur,
weil die die Auflösung verdoppelt hast.

Es ist also schwer möglich, aufgrund der benötigten Rechenzeit
auf die Komplexität des Problems zu schließen, meistens kannst
du die Rechenzeit durch eine läppische Zahlenänderung in einer
Konfigdatei schnell von 'geht mal eben' auf 'braucht länger, als
das Universum alt ist' umschalten:-)

Hab selber mal ein Rechenproblem gelöst: Die erste
Programmversion die das Problem lösen konnte hätte auf meinem
damaligem Rechner noch grob geschätzt 10 Milliarden Jahre zur
Lösung gebraucht. In den folgenden Monaten und sogar Jahren habe
ich das Problem dann immer wieder mal angefasst und etwas
herumfrisiert. Detzeit habe ich es noch nicht ausprobiert, aber
ich schätze der jetzige Rechner (aktuelle Bauart, PC) würde das
Programm an einem Nachmittag druchrechnen (damals wars
ein '386er, aber das erklärt natürlich nicht diesen gigantischen
Unterschied). Wäre das Spielfeld des Spieles, um das es geht,
nur ein paar Spielfelder größer, dann würde garantiert auch der
jetzige Rechner kapitulieren.

CU Rollo
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Tags
micro or makro , simulation


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