Feeling Peta

Wie die Filmbilder der Wirklichkeit vorauseilen, sieht man an der rasenden Parabel der Raumfahrt, von George Méliès Reise zum Mond, die 1902 verfilmt wurde, zu Fritz Langs Frau im Mond, dem Blockbuster der Filmsaison 1928/29. Ein frivoles Bild der Frau im Mond, ein Pinup-Girl in schwarzen Strümpfen, das sich auf einer Mondsichel räkelt, ziert den Rumpf eines der Prototypen der deutschen Rakete A4, die später als V2 verhängnisvolle Berühmtheit erlangte. Nach dem Krieg entflammten neuerlich die Bilder von Raumfahrten die Phantasie einer zukunftshungrigen Generation. Wernher von Braun arbeitete mit dem Magazin Collier’s und mit Walt Disney an der Visualisierung des Unvorstellbaren. Wundervolle Bilder, Zeitschriftentitel, Illustrationen wie das legendäre Space Wheel, die großartige Lösungen für Probleme zeigten, von deren Existenz man zuvor nichts gewußt hatte. 1968 setzte Stanley Kubrick mit 2001 – Space Odyssey einen neuen Meilenstein. Dann kam Star Wars, die Gründungsurkunde der digitalen Kino-Effekte.

Heute durcheilen wir die Unendlichkeit digital – die Unendlichkeit der Ideen, die Unendlichkeit des Möglichen. Die Erzeugung solcher Effekte kostet sehr viel Geld und die Wirkungsbereiche der Methode erstrecken sich von militärischen Entwicklungen (Atombombensimulationen, Tarnkappentechnologien) über großwirtschaftliche Anwendungen (Crashtests, Materialforschung) hin zu sehr anspruchsvollen naturwissenschaftlichen Simulationen. Irgendwann im nächsten Jahr sollen die Petascale-Supercomputer kommen. Ihre Leistung wird bei mehr als 1.000 Billionen Rechenschritte pro Sekunde liegen. Knapp 600 Billionen Operationen pro Sekunde schafft der derzeit leistungsfähigste Supercomputer BlueGene/L im kalifornischen Lawrence Livermore Laboratory. Zum Vergleich: Ein PC mit Pentium 4-Prozessor kriegt bei 3 GHz Taktfrequenz etwa sechs Milliarden Rechenschritte pro Sekunde hin. Berechnungen, mit denen ein PC hundert Jahre lang beschäftigt wäre, könnte eine Petascale-Maschine künftig in zwei Stunden schaffen.

Im März 2002 war in Yokohama der Earth Simultor in Betrieb gegangen. Für den damals schnellsten Supercomputer der Welt wurde ein 3250 Quadratmeter großes klimatisiertes Gebäude errichtet. Die Maschine schaffte 40 Billionen Rechenschritte in der Sekunde – 40 Teraflops. Der Erdsimulator sollte der Erforschung der Umwelt dienen und helfen, globale Klimaprobleme zu lösen, war mit seinem Energieverbrauch von 6.000 Kilowatt allerdings selbst ein kleines Klimaproblem.

Klang schon Earth Simulator nicht wirklich bescheiden, so konnte man über die Urknallsimulationen, wie sie Wissenschaftler an Supercomputerzentren wie dem der Universität von Illinois oder an der britischen Durham University anstellten, erst recht staunen. Sie sollten der Überprüfung dessen dienen, was Physiker bescheiden TOE nennen – “Theory Of Everything”. Das eigentlich Erstaunliche war: Man staunte nicht. Na ja, eine Urknallsimulation halt, was solls? Was uns an Computern beeindruckt, ist eine Mischung aus Dummheit und Geschwindigkeit. Ein Supercomputer kann ja nicht einmal Zigaretten holen gehen.

Einem Computer kann man nicht einfach die Frage nach dem Leben, dem Universum und allem stellen. Als Danny Hillis in den Achtzigerjahren die Firma Thinking Machine gegründet und die “Connection Machine” konstruiert hatte – einen Supercomputer aus 65.536 miteinander verbundener Prozessoren –, wußte er, dass es technisch machbar wäre, auch eine tausendmal größere solche Maschine zu bauen. Sie wäre groß wie ein Haus geworden, aber die ersten Computer in den Fünfzigerjahren waren auch ziemliche Brocken gewesen.

Das eigentliche Problem sind die Probleme. Die meisten heute computergerecht formulierbaren Probleme wären angesichts der Leistungsfähigkeit einer solchen Maschine trivial. Es wird also in absehbarer Zeit ein neues Berufsbild geben müssen: den Problemdesigner. Jemanden, der computergerechte Probleme maßschneidern kann. Einen Karl Lagerfeld der Kodierkunst.

Ein deutscher Programmierer machte sich Anfang der Neunzigerjahre als “artist in residence“ bei Thinking Machine einen Namen: Karl Sims. Er entwickelte spezielle Algorithmen, welche die extreme Leistungsfähigkeit der Connection Machine ausnutzten und schuf nie gesehenen Bilderwelten – eine leuchtende Wasserfallkaskade, ein Partikelsystem, das sich aus einem Sturmwirbel in einen Kopf verwandelt und Panspermia – die Reise eines Samenkorns durchs All und die Explosion der Fruchtbarkeit nach dem Aufprall auf einem Planeten. Er schuf Pflanzen, suchte die aus, die ihm am besten gefielen und ließ den Computer die nächste Generation berechnen, in Echtzeit.

In einem Interview erzählte Sims von Spaziergängen, die er in die Natur unternimmt. Jedes Grasbüschel, jeder Strauch würde ihn zur algorithmischen Nachahmung anregen. Aber wenn man beginne, in die Details der Flora einzudringen, zeige sich eine unermeßliche Komplexität. Er kehre aus der grünen Welt jedesmal demütig zurück vor die Maschine. (wst)