|
Ein derart vertieftes Verständnis für alle
Strukturen würde es erlauben, von gewünschten Eigenschaften auf die
passende Verbindung zurückzuschließen. Dieses Wissen kann jedoch,
angesichts der großen Zahl möglicher Verbindungen und des hohen
Kostenaufwandes nicht mit experimentellen Untersuchungen generiert
werden.
Statt dessen ist es sinnvoll, Eigenschaften mit
Computersimulationen, die seit einigen Jahren in der 'Computational
Crystallography' und den eng verwandten Nachbardisziplinen in Chemie
und Physik eingesetzt werden, vorherzusagen und auf ihre Anwendbarkeit
zu testen.
Im Rahmen eines internationalen Konsortialprojektes
soll eine Datenbank zur Simulation von Materialeigenschaften und die
dazu passende Infrastruktur entwickelt werden, die die gewünschte
Information entweder bereits enthält, oder aber erzeugt. In diesem
Projekt, das von dem britischen 'Department of Trade and Industry' mit
einem Finanzaufwand in Höhe von 2,7 Millionen ¤ unterstützt wird, ist
die Arbeitsgruppe des Frankfurter Kristallographen Prof. Björn
Winkler, Institut für Mineralogie, für die eigentlichen Berechnungen
von Strukturen und Eigenschaften verantwortlich. Die Einbindung der
Frankfurter Arbeitsgruppe unterstreicht die internationale Reputation,
die sich diese Gruppe auf dem Gebiet der Computational Crystallography
erarbeitet hat und ist ein Zeichen dafür, dass die
Forschungsinfrastruktur in Frankfurt den hohen Anforderungen, die an
die Mitglieder in diesem Konsortium gestellt werden, gewachsen ist:
Das Center for Scientific Computing wird einen Teil der benötigten
Rechenleistung zur Verfügung stellen. Das Hochschulrechenzentrum hat
in sehr kurzer Zeit dafür gesorgt, dass eine neue, sehr
leistungsfähige Anbindung an das Internet den Mitarbeitern in der
Mineralogie die Mitarbeit in diesem Konsortium ermöglicht.
Die weiteren Beteiligten an dem Konsortium sind die
University of Cambridge (UK), eine britische
Großforschungseinrichtung, das Council for the Central laboratory of
the Research Councils (CCLRC) Daresbury und die Unternehmen IBM (UK)
und Accelrys, Cambridge, UK.
Die zu erarbeitende Datenbank ist sehr
nutzerfreundlich angelegt: Benutzer wie etwa Materialwissenschaftler
und -entwickler in der Industrie können auf der Suche nach einer
Verbindung mit einer bestimmten Eigenschaft über ein Webportal die
Datenbank abfragen, ob die gewünschten Informationen bereits
abgespeichert sind. Ist dies nicht der Fall, wird ein Expertensystem
den Benutzer dabei anleiten, diese Eigenschaften zu berechnen.
Das System wird dabei diese zum Teil sehr
aufwändigen Rechnungen für den Nutzer unsichtbar automatisch auf
unterschiedliche Computer verteilen (grid computing). Die Daten
werden, ebenfalls für den Nutzer unsichtbar, in verteilten
Datenbanken, unter anderem in Daresbury, Cambridge und Frankfurt,
vorgehalten, wobei ebenfalls Grid-Technologie (z. B.: storage resource
brokers) zum Einsatz kommt.
Die außerordentlich umfangreichen Datenmengen
müssen mit noch zu entwickelnden 'Metadaten' beschrieben und mit einer
'Mark up-language' (CMLChemical markup language, eine Variante der
eXtended markup language XML) für die automatisierte Verarbeitung
aufbereitet werden. Die Entwicklung der 'Mark up language' ist in
Cambridge angesiedelt, während die Gruppen in Daresbury und bei IBM
sich hauptsächlich um die Datenbankaspekte kümmern. Die geplante
Kommerzialisierung des Projekts wird von der Firma Accelrys
vorbereitet.
Die Projektförderdauer beträgt drei Jahre; bis Ende
2008 soll die Datenbank den Nutzern zur Verfügung stehen. |
