All in one PC mit Ubuntu — Ist das die Zukunft?

https://www.youtube.com/watch?v=WbrAjfPWTjU Der PC-Markt ist extrem unübersichtlich. Es gibt unendlich viele Modelle von unterschiedlichen Herstellern. Die Frage ist: was ist das beste System? Notebooks erfreuen sich bei Privatanwender einer steigenden Beliebtheit, sind sie doch erschwinglich in der Anschaffung und sparsam im täglichen Verbrauch. In Firmen hingegen spielt der Stromverbrauch nur eine untergeordnete Rolle, weil dort der Kilowattstundenpreis niedriger ist (Großabnahme und keine Mehrwertsteuer). Firmen bevorzugen deshalb den klassischen Business-Desktop. Ein möglicher Hybrid hat Apple unter der Bezeichnung iMac vorgestellt, ein sogenannter All in One PC. Damit sind Notebook-Komponenten gemeint, die in einem Desktop eingebaut werden, mit dem Ziel den Gesamtstromverbrauch zu senken. Und in der Tat: ein All in One verbraucht nur wenig mehr als ein Notebook aber weniger als ein Desktop PC. Im dem obigen Video ist so ein System in Aktion zu sehen, und zwar mit Ubuntu als Betriebssystem. Ist das womöglich der Trend? Derzeit ist es unklar, weil auch All in one Geräte nur eine Bauform unter vielen sind. Gut möglich, dass sich ganz andere Systeme wie die Intel NUC, der Compute Stick durchsetzen oder in 5 Jahren nach wie vor der klassische Desktop nach wie vor beliebt ist, weil nur dieser die maximale Performance liefert. Einen Nachteil von All in One Systemen gibt es bereits: sie sind ungeeignet für Spiele. Weil wie erwähnt sowohl die CPUs als auch die Grafikkarten aus dem Notebook bereich stammen. Gleichzeitig gibt es das Problem, dass man ähnlich wie bei Notebook nur schlecht das System aufrüsten kann.

Hat die NSA einen Quantencomputer?

Die Forschungen zum Thema Superconducting Computer reichen sehr weit zurück bis zum Cryotron und Dudley Allen Buck. In den 1980’er hat IBM die Forschungen dann weitergeführt in einem josephson junction Projekt, was dann in das HTMT Suercomputercomputing Projekt überführt wurde und mit dem dwave 2x Quantencomputer in der Gegenwart angekommen ist. Das IARPA Cryogenic Computing Complexity (C3) Programm sieht vor, dass Exascale Computing realisiert wird, also Systeme die um den Faktor 1000 schneller sind als heutige Top500 Supercomputer. Aber hat die NSA das womöglich längst realisiert, gibt es im im Keller des Utah-Datacenter cryo-Supercomputer?

Diese Frage kann man relativ leicht beantworten. Und zwar mit Hilfe einer Hypothese. Nehmen wir mal an, es gibt solche Computer noch nicht. Nehmen wir mal an, dass die cryo-Quanten-Technik erst noch entwickelt werden muss. Nehmen wir mal an, dass in der Vergagenheit alle Bemühungen in diese Richtung gescheitert sind. Dann lässt sich zu dieser Hypothese sehr viel belastbares Material finden. Es gibt auf Youtube Vorträge in denen erläutert wird, wie man auf keinen Fall Exascale Computer baut, und es gibt Paper in denen erläutert wird, warum die Cryro-Computer nie über das Stadium eines Prototypen hinausgekommen sind. Mal gab es Kühlungsprobleme, ein anderes Mal war der Hauptspeicher der Firma Hypres nicht einsetzfähig und beim nächsten Mal waren die Schaltzyklen zu langsam. Anders gesagt, anhand der vorliegenden Informationen lässt sich die These „Es gibt derzeit nocht keine Cryo-Computer“ gut beweisen.

Daraus kann man wiederum schließen, dass beide Seiten Recht haben. Diejenigen Verschwörungstheoretiker welche behaupten, die NSA hat im Geheimen Supercomputer entwickelt haben Recht, genauso wie jene die sagen sowas liege außerhalb der Möglichkeiten. Der Unterschied besteht darin, dass sich für diese These „es gibt sie nicht“ weitaus mehr und detailiertere Informationen finden lassen. Anders formuliert, wenn es irgendwo auf dem Planeten eine Fälscherwerkstatt für wissenschaftliche Dokumente gibt, dann hat sie offenbar ein Interesse daran, darzulegen, dass Quantencomputer erst noch erfunden werden müssen.

Was man mit solchen Systemen anfangen kann ist derzeit noch offen. Einige sagen, man könne sich einen Superconduction Computer als Workstation auf den Schreibtisch stellen und hätte dann eine Maschine die ein Petaflops an Leistung besitzt und auf dem man GTA V in maximaler Auflösung spielen kann. Andere sagen, mit diesen Computern ließe sich Human-Level-AI realisieren und die nächsten wollen einfach nur heute übliche Supercomputer durch etwas ersetzen, was Strom spart und damit die Umwelt schont. Im Kern dürfte es darum gehen, Rechenleistung preiswerter zu machen.

GPUs werden überschätzt

Als Geheimtipp in Sachen wissenschaftliches Rechnen wird nach wie vor die Verwendung einer GPU propagiert, so wurde beispielsweise in einem Paper untersucht ob und wie man über eine GPU einen PDDL Solver beschleunigen kann um damit SAT Probleme zu lösen. Die Annahme lautet, dass GPU Computing der grundsätzlich richtige Weg sei und man lediglich im Detail klären müsste wie man es dann macht.

Schauen wir doch einmal die Details an. Eine typische Mittelklassegrafikkarte von nvidia kostet 300 EUR und verbraucht 150 Watt. Man kann damit einerseits Spiele in hoher Auflösung ruckelfrei spielen, andererseits aber auch GPU Computing betreiben. Was ist die Alternative? Lautet die Alternative etwa, gar keinen Booster zu verwenden und nur mit CPU zu rechnen? Nein, die Alternative lautet, sich eine zwei CPU zu kaufen, beispielsweise eine Intel Core i5 welche ebenfalls 300 EUR kostet und ebenfalls 150 Watt verbraucht. Interessanterweise lassen sich Intel CPUs nicht nur einfacher programmieren, sondern sie sind auch leistungsfähiger als das nvidia pendant. Warum gibt es also diese Benchmarks wo versucht wird PDDL Solver auf einer GPU zum Laufen zu bringen während jedoch nicht untersucht, ob sich ein PDDL Solver auf einer Intel CPU betreiben lässt? Vermutlich deshalb, weil man bereit ist auf das Marketing von nvidia hereinzufallen. Das Motto lautet, dass GPU Computing zwar viel Strom verbraucht, nur minimale Verbesserung erbringt und noch dazu sehr kompliziert ist (Java 8 unterstützt es nicht), man es aber trotzdem gegenüber CPU Computing bevorzugt weil es cool ist.

7d Hologramm ein Fake?

In einem früheren Posting habe ich bereits über die Echtheit der 7D Hologramme aus Dubai spekuliert. In einem Forum wurde jetzt ernüchternd geäußert, dass es sich dabei um ein Fake handelt. Auf https://www.tripadvisor.com/ShowTopic-g295424-i872-k7342881-7d_show_dubai_mall-Dubai_Emirate_of_Dubai.html ist zu lesen, dass die Show den Titel trägt:

Seef Mall in Bahrain, „National Geographic’s Augmented Reality“

und kein echtes Hologramm ist. Stattdessen ist die Technologie vergleichbar mit dem Microsoft Hololens System wo man eben nicht ein Hologramm vor sich sieht, sondern die Zuschauer in der Shopping Mall sehen sich selbst auf einer Videoleinwand und nur in dieser sind dann die Astronauten zu sehen.

Was jedoch derzeit verfübar sind, sind die ersten Ansätze in Richtung Holographie. Beispielsweise gibt es sogenannte „Holographie Theater“ die über einen schräg eingestellten Spiegel funktionieren und es gibt Holographie Lasershows die in der Nacht funktionieren. Und es gibt im Zimmermaßstab sogenannte FogScreens bei der auf eine Nebelwand ein 3D Bild projiziert wird. Bisher sind diese Versuche noch nicht überzeugend, entweder ist die Helligkeit zu gering oder man kann die Hologramme nicht durchschreiten. Es ist jedoch wahrscheinlich dass diese Schwierigkeiten irgendwann behoben sein werden. Es gibt im Labormaßstab sogar schon erste Versuche mit Schall auch tastbare Hologramme zu erzeugen. Anders ausgedrückt, ist das Holodeck von Startrek derzeit das, woran geforscht wird. Es ist noch nicht einsatzbereit aber es ist in Planung.

Das 7D Hologramm

Unter der Bezeichnung „7D hologram“ gibt es auf Youtube mehrere spektukuläre Videos aus einem Einkaufszentrum in Dubai bei dem Delphine und Leoparden mittels eines holographie-Projektors erzeugt werden. Nähere Erläuterungen gibt es unter den Videos keine und so wurde bereits darüber diskutiert ob die Videos echt sind. Immerhin wäre es denkbar dass der Effekt über eine Blue-Box erzeugt wurde, das also ähnlich wie in einem Wetterstudio eines Fernsehsenders die Schauspieler vor einer blauen Wand auftreten und die Animationen als Overlay später hinzugefügt werden.

Um die Realisierbarkeit von 7D Holographie zu erörtern muss man ein klein wenig Recherche betreiben und wird feststellen dass eine derartige Technik auch in anderen Kontexten verwendet wurde. Beispielsweise berichtet http://www.chip.de/news/Indischer-Wahlkampf-Politiker-nutzt-Hologramm_69636675.html über eine Technik aus dem Jahr 2014 die ein indischer Politiker für seinen Wahlkampf einsetzte. Ebenfalls relativ bekannt ist die Darbietung von Elvis Presley und Celine Dion wobei Elvis nur als Hologramm aufgetreten ist. Offenbar handelt es sich um eine Technologie die zwar realisierbar ist, die jedoch nicht für jeden zu kaufen ist. Bei Amazon oder ebay findet man jedenfalls keine 7D Projektoren die man in den Warenkorb legen kann.

Wenn man etwas weiter recherchiert wird man erkennen wie diese Technik funktioniert. Zunächst benötigt man ein FogDisplay, dies ersetzt die Leinwand welche in einem normalen Kino verwendet wird. Auf dieses FogDisplay (auch bekannt als Heliodisplay) wird dann über einen Beamer oder noch besser mit Hilfe von Laser ein Bild projeziert. Für den Rest benötigt man dann nur noch eine gute Software mitsamt Grafikkarte die realistische Animationen erzeugen kann.

Die Qualität des Bildes wird durch sehr unterschiedliche Parameter bestimmt. Einmal über die Auflösung (Anzahl der Pixel) aber auch über die Wattzahl des Lasers, und ob es Indoor oder Outdoor eingesetzt wird. Das heißt, 7D Holographie ist prinzipiell technisch machbar und es ist lediglich eine graduelle Frage wie realistisch man das Bild hinbekommt. Die Zielstellung dürfte unzweifelhaft ein Holodeck a la Startrek sein wo man Wirklichkeit von Fiktion nicht länger unterscheiden kann und sich in einem begehbaren Märchenbuch wiederfindet.

Anders ausgedrückt, die „7d holographie“ Darbietung aus der Dubai Shopping Mall ist mit hoher Wahrscheinlichkeit echt. Das heißt, dass dort irgendwo Laser montiert sind die in Echtzeit die Tiere und den Regen darstellen und so die Zuschauer verzaubern. Bezeichnend in diesem Zusammenhang ist die CNN Präsentation aus dem Jahr 2008 https://www.youtube.com/watch?v=thOxW19vsTg bei dem live im Studio eine holographische Projektion zu sehen war. Lustig ist auch das folgende Youtube-Video, https://www.youtube.com/watch?v=m8600lPCWng dort ist ein Holographie Prank zu sehen, wo jemand einen Holographie Projektor in einem Wald versteckt und wenn es abends schummrig wird, ist ein Gespenst zu sehen was die Passanten erschreckt. Aber keine Angst, es ist natürlich kein echtes Gespenst und die Passenten merken relativ schnell dass sie nur veralbert wurden.

Nur der Vollständigkeit halber sei der Vortrag „Life is a Holodeck! [25c3]“ erwähnt welcher die technische Geschichte der Holographie Untersucht und im Jahr 2008 vom Chaos Computer Club gehalten wurde.

TECHNOPHOBIE
Ein gutes Beispiel wie Technologie eingesetzt wird, um Furcht zu erzeugen ist hier https://www.youtube.com/watch?v=WkVe7wTlV0s zu sehen (Nessie Hologram in Japan). Wiederum sind zwei Dinge wichtig, erstens handelt es sich um eine Technologie die existiert (sonst hätte das Video nicht aufgenommen werden könne) zweitens ist jedoch unklar wie dieser Zaubertrick erzeugt wurde.