Ich belade ein Auto mit Zelt, Schlafsack, Rechner, ein wenig Essen kommt auch mit rein. Was habe ich vor? ich nehme noch je einen Bekannten aus Freiberg und einen aus Dresden mit. Es geht nach Norden.
An Berlin vorbei und weiter. In Finofurt verlassen wir die Autobahn. Nachdem wir die Orte Siedlung II und Neuland passiert haben, steht Mildenberg auf dem Ortsschild. Und nein wir haben uns nicht verfahren. Es sind 4 Jahre vergangen und hier findet in diesem Jahr das nächste Chaos Communication Camp statt. Es handelt sich um das Gelände einer alten Ziegelei, mit eigener Eisenbahn und Hafenanschluss. Jetzt haben sich 4500 Hacker angekündigt. Im nu füllt sich die Fläche mit kleineren und größeren Zeltgruppen. Viele davon sind nach Regionen sortiert. Da Freiberg nur schwach vertreten ist, sind wir ans Dresdener Dorf angegliedert. Für die Vorträge und Workshops gibt es größere Zirkuszelte. Wegen der schwachen Infrastruktur in der Umgebung wurde alles neu aufgebaut: Wasser, Abwasser, Strom und natürlich Internet.
Auf dem Gelände gibt es nun auch Wlan, GSM und Dect-Netz. Auch die eigenen Radio- und Fernsehsender sollte man erwähnen. Bestimmt habe ich auch noch was wichtiges vergessen. Aber das ist ja auch nicht so wichtig. Man sollte erwähnen das das Camp auch nicht fertig wird. Die ganzen 5+x Tage seines Bestehens kommt hier oder da eine Lichtinstallation hinzu, oder ein neuer farbiger Behang. Lange ist auch die Zeit vorbei im dem das Hacken auf potentiell bösen Code beschränkt war. Schon lange gibt es auch die Hardwarehacker. Inzwischen sind zum Beispiel auch Foodhacking, oder das Hacken von Zeiten in Form größerer und kleiner geodätischer Halbkugeln hinzugekommen. die Vorträge kann man auch alle unter nachschauen. Die Atmosphere kann ich nur schwer vermitteln. Das kommt ja auch auf die jeweiligen Interessen an. Wenn ihr euch für Physik interessiert, kann ich hier vielleicht noch den Methodisch inkorrekt Podcast empfehlen.

Ich war zum Beispiel noch beim Ardoino Workshop und habe meinen ersten Rechner selber gelötet, der dann auch noch Dinge machen kann.

Am letzen Abend haben wir dann noch getestet wie man so ein Gelände evakuiert, weil ein Gewitter vorbeikam.

Nach meiner Wiederankunft musste ich natürlich lernen, dass natürlich auch schon andere Leute aus dem Institut richtige Rechner gelötet haben. Es geht um die DDR Eigenbaucomputer, welchen genau kann ich gerade nicht sagen. Aber diese Geschichte müssen euch dann mal die älteren Semester aus dem Institut selber erzählen.

Wie in der Mode oder im Sport gibt es auch in der theoretischen Physik viele Trends und Neuerungen. Um immer auf den Laufenden zu bleiben, fahren wir auf verschiedenste Tagungen um unser Wissen mit anderen Wissenschaftlern zu teilen und neues Wissen durch direkten Erfahrungsaustausch zu gewinnen. Von diesen Tagungen gibt es Kleinere innerhalb Deutschlands aber auch Größere auf der ganzen Welt. Auch ist nicht jeder Theoretische Physiker gleich dem anderen. Wenn man so will kann man zwei große Gruppen unterscheiden, die Pen-and-Paper Physiker und die numerischen Material- Wissenschaftler. Numerisch? Naja wir nutzen die Macht die der Linux Welt entstammt mit verschiedensten Programmen mit denen man physikalische Eigenschaften von Materialsystemen ohne Durchführung von Experimenten in Laboren berechnen kann. Viele von uns nutzen dazu Programme, welche die Dichtfunktionaltheorie (DFT) nutzen um näherungsweise die Schrödinger Gleichung zu lösen. Wenn ihr jetzt an diese spezielle Katze denkt, dann liegt er damit gar nicht so falsch. Durch die näherungsweise Lösung der Schrödinger Gleichung für Moleküle oder gar Halbleitermaterialen können wir mechanische, thermische aber vor allem elektronische und magnetische Eigenschaften dieser Materialien bestimmen. Warum braucht man das? Experimente unterliegen auch nur bestimmten Genauigkeitsgrenzen wir liefern unabhängige Daten für verschiedenste Experimente (RAMAN, XRD, MOKE etc.)  mit denen die Experimente besser und genauer verstanden werden können. Manche Phänomene können auch gar nicht in Labor untersucht werden, auch da sind wieder die numerischen Materialwissenschaftler gefragt. Aber wie gesagt es ist nur eine Näherungslösung und für Näherungen gibt es auch immer mal Fälle wo diese nicht mehr gelten. Und um herauszubekommen welche Näherungen gerade trendy sind habe ich den ELK LAPW Workshop in der schönen Schweiz besucht. ELK so heißt eines meiner Lieblings- DFT Programme und damit kommen wir auch dazu was der Elch mit der theoretischen Physik zu schaffen hat. Der ELK Code verwendet eine der genausten Näherungen auf unserem Gebiet, welche alle Elektronen in den betrachteten System berechnet (LAPW). Der kleine Elch ist Open Source und sehr mächtig. Mit Zuhilfenahme der linearen Response Theorie können optische Eigenschaften für komplexe Systeme wie Multiferroika beschrieben werden, doch schon für Silizium sind diese Näherungen nicht gut genug um exakte mit dem Experiment vergleichbare Ergebnisse zu berechnen. Hier bahnt sich eine andere große Theorie ihren Weg, die sogenannte Many-Body-Theory (MBT, Vielteilchentheorie). Für diverse optische Experimente liefert diese extrem gute Ergebnisse im Vergleich zum Experiment, jedoch bringt oft eine Verbesserung auch einen Nachteil. Diese Art der Rechnungen sind viel rechenintensiver (brauchen viel länger) als vergleichbare DFT Rechnungen. Ein gutes Mittel bietet die time-dependend DFT (TDDFT), welche auch gute optische Ergebnisse liefert, jedoch nicht so gut wie MBT aber dafür nicht so viel Rechenzeit in Anspruch nimmt. All diese Informationen und noch viele mehr habe ich auf der Tagung gewonnen. Aber das ist nicht alles ich habe viele nette Leute aus den unterschiedlichsten Regionen der Welt kennen gelernt. An einem Abend saßen ein italienischer Professor seine japanische Frau, ein japanischer, ein südkoreanischer, ein indischer und ein deutscher Doktorand an einem Tisch und aßen zusammen, lachten und hatten Spaß und alles ohne Verständigungsprobleme. Wir Theoretiker sitzen als nicht nur in unserer dunklen Kammer sondern erkunden die Welt auf dem Rücken unserer „Elche“ und erfreuen uns ihrer Farbenvielfalt.

Am IFW (Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung) in Dresden gibt es in Kooperation mit der TUD eine neue Nachwuchsgruppe zum Thema Magnetismus. Zur Einführung in das Thema molekularen Magnetismus war Prof. Kortus eingeladen einen Vortrag zu halten. Da noch Plätze frei waren, durften Sebastian und ich mitfahren. So geht es also über den Kamm des Erzgebirges in die uns nächst gelegene Millionenstadt. Hauptstadt unseres Nachbarlandes Tschechische Republik. Drei Tage dürfen wir uns der Physik unterschiedlicher magnetischer Systeme widmen. Nur beim Essen und in der Freizeit müssen wir versuchen nicht mit den zahlreichen überwiegend älteren überwiegend deutschen Touristen zu kollidieren. Ich bin wahrscheinlich der vorletzte Tourist der davon genervt ist, dass praktisch alle Bedienungen englisch und viele auch deutsch sprechen. In der Nachwuchsgruppe finden sich auch zwei Promovierende, die vorher in Freiberg angewandte Naturwissenschaft studiert haben. So kann das Leben laufen. Ob nun mit oder ohne Physik, Prag ist eine Reise wert, nicht weit weg und das mit der Sprache sollte, wie gesagt, auch kein Problem sein.

Bevor ich vom Chaos Communication Camp oder von der PsiK Konferenz in Donostia erzähle, auf der ich gerade bin, soll euch erstmal Sebastian erzählen, wie es auf dem Elk Workshop in der Schweiz war.

Ihr fragt euch vielleicht warum hier so lange nichts los war. Weil nichts passiert ist schon mal nicht. Warum ich nichts geschrieben habe? Ich glaube dieses Phänomen nennt man Faulheit. Ich brauchte erst jemanden der mir sagt, dass man das mal wieder machen sollte. Ich vermute ihr kennt das, wenn der Prüfungsplan rauskommt und man feststellt, dass man kaum weiß, welche Fächer man hatte. Mein Prüfungsplan heißt in diesem Fall Rene und zu meinem Glück folgt keine Prüfung, höchstens Kritik. Also was ist geschehen, Anfang Juni hat uns Prof. Dasgupta aus Kolkatta im Rahmen eines DAAD Austauschprojektes besucht von daher werden uns noch einige Leute von seiner Gruppe besuchen, bzw. welche von uns hin fahren, da kommt also in Zukunft noch mehr.

Es geht dabei um heterogene Nanomaterialien unter anderem für die Anwendung in Solarzellen, was in Freiberg ja Tradition hat.

Dann haben wir noch gearbeitet, zum Beispiel zum Selbstwechselwirkungsfehler, einem Problem bei der Dichtefunktionaltheorie mit der wir in vielen unserer Simulationen arbeiten. Die Ergebnisse davon könnt ihr hier nachlesen, ist ja schließlich auch mit öffentlichem Geld gemacht.

Anfang und Ende Juli hat uns auch noch Der-You Kao aus Washington besucht, während dem sie eigentlich in Europa Freunde besuchte. Auch diese Kooperation hängt mit der vorhin schon erwähnten Selbstwechselwirkung zusammen. Was dabei rauskommt, wird die Zukunft noch zeigen.

 

 

 

 

 

Vom zweiten bis dritten September fand am ZIH ((https://tu-dresden.de/die_tu_dresden/zentrale_einrichtungen/zih)) in Dresden der 9. Parallel Tools Workshop statt. Dabei trafen sich die Entwickler von Debugging und Profiling Tools und stellten die neuesten Entwicklungen ihrer Software vor. Typische Vertreter dieser Kategorien sind z.B. Alinea, PAPI, Scalasca, TAU, Vampir aber auch viele mehr.

Das Event findet im jährlichen Wechsel zwischen Dresden und Stuttgart statt. Die Vortragenden in diesem Jahr waren u.a. aus Deutschland, Frankreich, Schweden, Schweiz und den USA angereist.

Die Schwerpunkte der Vorträge lagen auf Performance und Benchmarking (Tag 1), sowie auf Debugging und Correctness von parallelen Applikationen (Tag 2). Neu hinzugekommen im 9. Parallel Tools Workshop war der Bereich „Big Data“, bei dem es im Wesentlichen um die Analyse von riesigen Datenmengen ging.

Wie oben schon erwähnt, ist das Ziel all dieser Tools/Suiten, in parallel programmierter Software

a) Fehler zu finden und zu berichtigen (Debugging)
b) die Skalierung auf großen Rechenclustern zu verbessern
c) die Schwierigkeiten (Pitfalls) bei z.B. hybrider oder heterogener Parallelisierung zu überwinden

Wie nicht anders zu erwarten war, kamen die meisten der vorgestellten Entwicklungen aus dem Bereich der Analyse von MPI und/oder openMP parallelen Programmen. Für meinen Geschmack gab es zu wenig Neues auf dem Gebiet der heterogenen Parallelisierung, also auf so genannten Acceleratorn, wie z.B. NVidia Grafikkarten. Aber zumindest war der Chef des Dresdner „CUDA Center of Excellence“((https://ccoe-dresden.de)) als Vortragender eingeladen und hat über aktuelle Entwicklungen und Probleme bzgl. openACC referiert.
Insgesamt war die Tagung sehr lehrreich, insbesondere da ich als Entwickler und Anfänger im Parallel Tools Bereich auch die Chance hatte, mit der recht kleinen Community der führenden Tools-Herstellern ausgiebig zu diskutieren und Sichtweisen vergleichen zu können.

Das Dinner im Italienischen Dörfchen am ersten Tag war natürlich auch nicht zu vernachlässigen. 😀

Falls du auch an paralleler Programmierung interessiert bist, mehr über Tagungen in diesem Bereich erfahren möchtest oder erst einmal gerne verstehen würdest, was genau parallele Programmierung bedeutet, schau dich einfach mal hier um:

VIRTUAL INSTITUTE – HIGH PRODUCTIVITY SUPERCOMPUTING

Parallel Tools Workshop 2015
Supercomputing 2015 in Austin/Texas
ISC High Performance 2015 in Frankfurt
GPU Tech Conference 2015

Wikipedia – openMP
Wikipedia – MPI