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15.01.1988 - 

Technologie-Ausschuß empfiehlt drastische Steigerung Forschungsausgaben:

USA sehen Computer-Führungsrolle bedroht

WASHINGTON (CWN) - Parallelrechner mit Geschwindigkeiten von mehr als einer Billion Rechenoperationen je Sekunde und ein nationales Forschungsnetzwerk mit einer Bandbreite von drei Gigabit - solcherlei hochgesteckte Ziele sollten sich die Vereinigten Staaten von Amerika setzen.

Dies sind in Kürze die Vorschläge, die der amerikanische Parlamentsausschuß für Wissenschaft und Technik (Federal Coordinating Council on Science, Engineering and Technology Policy, OSTP) in Zusammenarbeit mit Behörden, Universitäten und Computerexperten aus der Wirtschaft erarbeitet und in einem umfangreichen Report schriftlich fixiert hat. Das Papier befaßt sich mit vier Sektoren der Computertechnik: Hochleistungsrechner, Softwaretechnik, Netzwerke und Grundlagenforschung, zu der auch der Bereich Human Resources zählt. Die Experten fordern die US-Regierung in dem Bericht auf, Maßnahmen zu ergreifen, um die Erosion der amerikanischen Führungsrolle auf dem Gebiet der Computertechnik zu stoppen. Zur Realisierung dieses Ziels stellen sie eine finanzielle Forderung: Die US-Forschungsausgaben sollen innerhalb der nächsten fünf Jahre von 500 Millionen auf gut eine Milliarde Dollar verdoppelt werden.

Diesen Betrag wollen die Autoren in eine Reihe von Einzelmaßnahmen investiert sehen. Die Liste umfaßt

- die Erarbeitung einer Langfriststrategie zur staatlichen Unterstützung der Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Hochleistungsrechner und den Transfer der gewonnenen Technologie in den privaten Sektor,

- Unterstützung gemeinsamer Forschungsvorhaben von Staat, Industrie und Universitäten zur Verbesserung von Softwaretools, Sprachen, Algorithmen und Theorien zur Lösung grundlegender wissenschaftlicher Probleme,

- Koordination von Forschung und Entwicklung für ein Kommunikationsnetz, welches verteilte Rechenleistung für die genannten drei Benutzergruppen bereitstellen soll, und

- verstärkte Langzeitunterstützung für die Basisforschung durch verbesserte Ausbildung und "andere Maßnahmen."

Das Komitee, vom amerikanischen Kongreß zur nationalen Koordination wissenschaftlich-technischer Forschungsarbeiten ins Leben gerufen, kommt zu dem Ergebnis, daß die USA zwar derzeit noch die weltweit führende Rolle in Entwicklung und Einsatz von Hochleistungsrechnern spielen. Jedoch sieht sich das Land einer wachsenden Herausforderung durch Japan und Europa gegenüber. Zur Wahrung der Spitzenposition fordern die Autoren die Entwicklung skalierbarer paralleler Architekturen, die den Bereich von der Single-User-Workstation bis hin zu den größten Hochleistungsrechnern abzudecken in der Lage sind. Mit Parallelrechnern im größten Maßstab wollen die Amerikaner dann den "großen wissenschaftlichen Herausforderungen" begegnen. Als solche definierten sie Strömungsdynamik, Wettervorhersage, Plasmadynamik, Werkstofftechnik, Spracherkennung und Künstliche Intelligenz, um nur einige Beispiele zu nennen. Dazu, so das Strategiepapier, benötige die Wissenschaft Rechenleistungen in der Größenordnung von Teraflops, verbunden mit entsprechenden Arbeits- und Massenspeicherkapazitäten sowie Ein-/Ausgabesystemen. Dieses Ziel bezeichnet der Report als innerhalb der nächsten fünf Jahre erreichbar.

Die Reagan-Administration wird von den Verfassern des Berichtes aufgefordert, ihre gegenwärtigen Anstrengungen im Bereich skalierbarer Parallelarchitekturen des DARPA-Verteidigungsprojektes weiterzuführen und ähnliche neue Gemeinschaftsvorhaben anzustreben. "Experimente mit Parallelrechnern", so die Studie weiter, "haben gezeigt, daß die Rechengeschwindigkeiten in bestimmten Anwendungen nahezu direkt proportional mit der Anzahl der Prozessoren zunehmen. Um jedoch das Potential dieser Anordnungen von nutzen zu können, ist die Entwicklung völlig neuer Konzepte für Software und Algorithmen erforderlich."

Dazu seien Probleme der Softwarezuverlässigkeit, Anpaßbarkeit und Programmier-Produktivität zu lösen. Außerdem fordert das Papier die Promotion von Sprachen und Standards, um Systeme entwickeln zu können, die ohne Kompromisse auf der Leistungsseite portiert werden könnten.

Über den Stand amerikanischer Netzwerktechnik fand das Gremium wenig Gutes zu berichten: "Die verfügbare Technologie unterstützt nicht in ausreichendem Maße die wissenschaftliche Zusammenarbeit. Kommerzielle und staatliche Netzwerke werden ohne Koordination untereinander betrieben, ihre Kapazität ist ungenügend, sie arbeiten ineffizient und gewährleisten keinen ausreichenden Datenschutz", heißt es da. Und weiter: "Europa und Japan geben in einer Reihe netzwerkbezogener Themenstellungen in aggressiver Weise den Ton an."

Um dem abzuhelfen, fordern die Fachleute die Entwicklung von Mechanismen, die den verteilten Zugriff auf sehr große wissenschaftliche und technische Datenbanken gewährleisten, ebenso wie sehr breitbandige Netzwerke, über die der Zugang zu diesen Daten und den entsprechenden Rechenleistungen bewerkstelligt werden könnte. Langfristig wird die Errichtung eines sehr großen, geographisch verteilten, heterogenen Systems von, Super-Workstations und Computern der höchsten Leistungsklasse angestrebt, welches landesweit Wissenschaftlern und Ingenieuren sowohl Daten als auch Rechenleistungen zur Verfügung stellt.

Als erster Schritt soll nach den Empfehlungen der Fachleute bis 1990 das Internet-Backbone-Netz für eine Übertragungsleistung von 1,5 Megabit je Sekunde erweitert werden, Der Endausbau zum Netzwerk mit verteilter Rechenleistung und einer Übertragungsbandbreite von 3 Gigabit pro Sekunde soll innerhalb eines Zeitrahmens von 15 Jahren verwirklicht werden.