Internet-Zugang für badische Lehrer

Das Rechzentrum der Universität Karlsruhe hat über 130 Lehrern an etwa 60 nordbadischen Gymnasien im Rahmen ihrer Weiterbildung ermöglicht, auf das weltweite Datennetz Internet zuzugreifen. Damit können sich nun auch die Lehrkräfte selbst aktiv über die vielfältigen Telekommunikationsformen im Internet informieren. Unterstützt wird dieses Pilotprojekt von der Firma IBM.

Der Zugriff erfolgt über das Telefonnetz mittels Modem und PC. Mit über 40 analogen Zugängen zum Rechnernetz verfügt das Rechenzentrum der Universität über die erforderliche technische Infrastruktur, um den reibungslosen Betrieb des Projekts zu gewährleisten. Da die Zugänge hauptsächlich abends und nachts von Mitarbeitern und Studierenden in Anspruch genommen werden, können die tagsüber vorhandenen Reserven nun von den Lehrkräften effizient ausgenutzt werden. Für die Pädagogen fallen dabei lediglich die Gesprächsgebühren für einen Anruf zum Rechenzentrum an.

Das große Interesse, das dieses vom RZ initiierte Projekt bei der nordbadischen Lehrerschaft ausgelöst hat, verarbeitet im technischen Bereich eine von der Firma IBM gestiftete RS6000. Dieser Computer, der rund um die Uhr betriebsbereit ist, dient den Lehrern als Empfangsstation für elektronische Post sowie als Informationsserver. Am Internet sind weltweit etwa 3 Millionen Rechner als gleichberechtigte Partner angeschlossen und etwa 30 Millionen Menschen erreichbar. Im Zeitalter der Computer Kids können jetzt also auch die nordbadischen Lehrer moderne Telekommunikation praktizieren und sich mit Kollegen aus aller Welt in Verbindung setzen - immerhin ist ein elektronischer Brief aus Karlsruhe binnnen 10 Sekunden in Sydney.

Die moderne Informationsgesellschaft und die zunehmende Bedeutung des internationalen Datenaustauschs wird sich nicht zuletzt - will man auch in den Schulen mit der Entwicklung Schritt halten - in den Lehrplänen niederschlagen. So nutzt eine US-amerikanische Schule mit Zugang zum Internet bereits jetzt den weltweiten Informationsdienst World Wide Web (WWW) für den Fremdsprachenunterricht. Der elektronisch abrufbare Mensaplan der Universität Karlsruhe wird dort regelmäßig im Deutschunterricht besprochen.

European Academic Software Award 1996

Zum zweiten Mal wird der European Academic Software Award (EASA) europaweit ausgeschrieben. Teilnahmeberechtigt sind Hochschulangehörige und Wissenschaftler aller Fachbereiche, die Lehrsoftware (Tutorials, Simulationen, Tools etc.) für Windows-, Macintosh-, UNIX oder VMS-Systeme entwickelt haben. Die Preisverleihung findet im Juni 1996 in Klagenfurt statt. Einsendeschluß ist der 31. Oktober 1995.

Der European Academic Software Award 1996 wird unterstützt von den österreichischen, schwedischen, schweizerischen, holländischen und deutschen Bildungsministerien ebenso wie von Institutionen aus Großbritannien und Spanien. Er bildet ein Forum für Softwareautoren - vom Studenten bis zum Professor - das Anreize für die Entwicklung qualitativ hochwertiger Software bietet, eine geistige Leistung, für die es bisher an allgemein anerkannten Maßstäben mangelte und der immer noch zuwenig wissenschaftliche Reputation zuteil wird. Eine Hebung des Niveaus der Softwareproduktion an den Hochschulen kommt zudem langfristig dem europäischen Markt entgegen, der besonders im Bereich der Software wettbewerbsfähig bleiben muß.

Die Software kann eingereicht werden in den Kategorien

• Studentenarbeiten

• Institutsarbeiten (z.B. Doktorarbeiten, Projekt-/Teamarbeiten)

• Kommerzielle Arbeiten

• Software für Behinderte

Eine wichtige Neuerung des EASA 1996 ist die Einreichung auf "elektronischem" Weg, die vor dem Hintergrund des zunehmenden Stellenwerts der weltweiten Datennetze zu sehen ist. Der "elekronische" Weg bietet nicht nur neue Möglichkeiten der Kommunikation, sondern erleichtert die Weitergabe von Software, wodurch sich Autoren von Software neue Perspektiven eröffnen. Weitergehende Informationen sind erhältlich unter

LISTSERV an der Universität Karlsruhe

Eine alte Bauernregel besagt, daß bei der Einführung von etwas Neuem stets ein Informationsdefizit besteht ... Im folgenden sollen die in Zusammenhang mit der Einführung des Listservers LISTSERV stehenden Fragen, anhand einer fiktiven faq-Liste (frequently asked questions) beantwortet werden. Vermuteter Vorteil: Schnellerer Zugriff auf die aktuelle Frage bzw. Antwort, ansonsten liest sich das auch etwas kurzweiliger ...

X11 unter Windows 3.1

Motivation und Testumgebung
Der immer stärker werdende Einsatz von X11-basierender Software auf Rechnern unter einem UNIX-Derivat, zieht naturgemäß den Wunsch nach sich, mit dieser Software auch von einem unter DOS betriebenen Rechner aus arbeiten zu können. Das hat die Folge, daß die VT-emulationsbasierten Dialoge mit diesen Rechnern nicht mehr ausreichen, sondern auf die X11-Client/Server-Architektur zurückgegriffen wird.

Die Softwareschmieden haben diesen Trend mittlerweile nicht nur erkannt, sondern bieten auch ihre eigenen Produkte für diesen Bereich an (auch wenn die Anzahl der Anbieter noch nicht sehr groß ist, im Gegensatz zu den Anbietern für VT- und 3270-emulationsbasierende Dialogsoftware).

Bei dieser Software steht die Benutzung der Maus im Vordergrund, während die Tastatur ein Schattendasein führt, im Gegensatz zu zeichenorientierter Dialogsoftware.

Die Bürden bei dieser Anbindung sind eigentlich die Verschiedenen X11-Revisions und gegebenenfalls die softwareabhängigen Fonts, die der lokale X11-Server (nämlich der des PCs) zur Verfügung stellen muß. Diese Probleme sollten deshalb Bestandteil dieses Tests sein. Darum wurden für den Test zwei Programme gewählt, mit denen diese Bereiche abgedeckt werden konnten:

x11conq (Ver. 5.5) ist ein Strategiespiel, ähnlich dem bekannten Brettspiel Risiko, welches eigene Fonts benötigt.

Spectrum (Ver. 2.04) ist ein Netzwerk ManagementSystem (NMS), welches in dieser Version X11-Revision4 benötigt. Das System ermöglicht es, die logische Struktur des Netzes, welches man betreuen möchte, hierarchisch darzustellen. Auch die verschiedenen Fenster sind hierarchisch angeordnet, d.h. manche Fenster können von dem übergeordneten Fenster aus geöffnet werden. Weiterhin gibt es Pull-Down-Menüs, die aber bei keinem der getesteten Programme Schwierigkeiten bereiteten. Als Verbindungs-Protokoll wurde XDMCP absichtlich nicht verwendet, damit unter Umständen verfolgt werden konnte, warum die Verbindung nicht zustande kommt.

Weiterhin wurde noch die Installation und die Benutzerfreundlichkeit der Programme untersucht. Probleme, die sich aus einer nicht ganz korrekten Tastaturanpassung ergeben, wurden nicht näher untersucht, da man unter X11 meistens nur auf die Benutzung der Maus angewiesen ist. Diese Probleme lassen sich oft durch Einstellungen auf der UNIX-Seite beheben.

Als Softwareunterbau wurde der PC/TCP-Kernel von der Firma FTP verwendet, der durch seine Verbreitung mittlerweile einen Quasi-Standard bildet, welcher auch im Verlauf der Tests auch keine Schwierigkeiten bereitete.

Von der Hardwareseite her wurde ein PC mit einem Intel-486DX-Processor verwendet (16 MB RAM) und eine ATI-Grafikkarte Vantage (mit einem Mach8-Chip). Als Maus wurde eine Genius-Mouse im MicroSoft-Mode verwendet.

Getestet wurden nicht alle Anbieter einer solchen Software, sondern nur Anbieter, welche für diese Teststellung ihr Produkt kostenlos zur Verfügung stellten, als Demo-Version oder Vollversion. Für diese Unterstützung möchte ich mich an dieser Stelle bei den Anbietern und Herstellern bedanken, die dadurch dafür gesorgt haben, daß der Vergleich so durchgeführt werden konnte.

Folgende Programmpakete konnten unter obigen Prämissen getestet werden:

• Entran/X32 Version 3.0 von der Firma FTP (USA). Deutscher Anbieter ist die Firma Telemation, Eschborner Straße 4, 61476 Kronberg/Taunus

• X-WinPro Version 1.20 von der Firma Labtam (Australien). Deutscher Anbieter ist die Firma BYTEC Bodry Technology GmbH, Karlstr 17, 88069 Tettnang

• ReflectionX Version 4.10 von der Firma Walker Richer & Quinn (USA). Deutscher Anbieter ist die Firma GFKT, Frankenstr 29, 20097 Hamburg

• X-Win als ShareWare-Produkt von der Firma Starnet Communications (USA). Bezugsmodalitäten via e-mail bei george@starnet.com oder dick@starnet.com.

• Die Installation
  Die Fragen, die es bei der Installation zu beantworten gibt, sind gut gegliedert aufgeteilt und eindeutig. Falls es mit einer Frage doch Schwierigkeiten gibt, existiert auch noch eine gute On-Line-Hilfe.

• Benutzerfreundlichkeit
  Man vermißt hier den Defaultwert für den xterm-Aufruf (das Binary xterm steht normalerweise in /usr/bin/X11). Es können unterschiedliche Profile für verschiedene Hosts und UserIds gespeichert und nach Bedarf aktiviert werden. Beim Verlassen einer Verbindung unter geänderten Parametern wird zudem noch gefragt, ob diese Daten gespeichert werden sollen. Das Handling bei einer Verbindung ist gut und unproblematisch. Auch die Geschwindigkeit läßt nichts zu wünschen übrig.

• Der Betrieb mit SPECTRUM
  Beim Schließen eines Spectrum-Fensters gibt es hier einen kleinen Überraschungseffekt. Denn alle Farben in den einzelnen X11-Windows werden plötzlich falsch dargestellt (blau wird zum Beispiel zu rosa), was wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, daß man nur kompatibel zu X11R5 ist oder sein will. Behebbar ist dieses Manko, wenn man das X11-Fenster anklickt, von dem aus diese Software gestartet wurde. Die Bedienung der Pull-Down-Menüs und anderem ist unproblematisch, wie es auch an der Geschwindigkeit nichts zu bemängeln gibt.

• Das Programm X11conq
  Dieses Spiel verlangt, wie bereits oben erwähnt, eigene Fonts, die eingebunden werden müssen. Entran/X32 verfügt über einen entsprechenden Fontmanager, mit dem man BDF und PCF-Fonts einbinden kann. Die Handhabung dieses Fontmanagers ist einfach und erfordert keine größere Ahnung (denn alles was man wissen muß ist, daß der jeweilige BDF- oder PCF-Font konvertiert werden muß und anschließend das FONTS.DIR noch zu aktualisieren ist). Vom Aussehen und der Handhabung her ist er fast genauso wie der Fontmanager von ReflectionX.

ReflectionX

• Die Installation
  Die Fragen, die es bei der Installation zu beantworten gibt, sind gut gegliedert aufgeteilt und eindeutig. Falls es mit einer Frage doch Schwierigkeiten gibt, existiert auch hier eine gute On-Line-Hilfe.

• Benutzerfreundlichkeit
  Als kleines Manko sollte an dieser Stelle erwähnt werden, daß das X11-Fenster erst mit der Maus aktiviert werden muß (mit linker Maus-Taste im oberen Balken des Fensters klicken). Da keinerlei Dokumentation zur Verfügung stand, ist es nicht gelungen, dieses abzustellen. Ansonsten ist die Handhabung unproblematisch, wie auch die Geschwindigkeit nichts zu wünschen übrig läßt. Auch hier kann man unterschiedliche Profile für verschiedene Hosts und UserIds anlegen und nutzen.

  
  

• Der Betrieb mit SPECTRUM
  bereitet keine Überraschungen, keine Falschfarbeneffekte oder ähnliches und läuft ohne Probleme, auch an der Geschwindigkeit gibt es nichts auszusetzen.

• Das Programm X11conq
  Hier gilt dasgleiche, wie bei Entran/X32, es müssen mit Hilfe des Fontmanagers erst die entsprechenden BDF- oder PCF-Fonts konvertiert und anschließend mit mkfondir eingebunden werden. Nicht nur die Vorgehensweise und benötigten Fonts sind wie bei Entran/X32, sondern auch das Aussehen des Fontmanagers ist fast identisch. Das läßt fast den Schluß zu, daß der dafür zuständige Programmierer (vielleicht auch mehrere) 'mal von der einen Firma zur anderen gewechselt haben.

X-WinPro

• Die Installation
  Nicht gerade das, was man sich unter einer guten Installationsroutine vorstellt. Ein Update als solches ist nicht möglich, da vor dem Update alle alten Dateien gelöscht werden müssen, genauso natürlich bei einer Reinstallation, denn die Installationsroutine versucht das Directory anzulegen, in welches die Software installiert werden soll, und es scheitert daran, wenn es dieses bereits gibt.

  Benutzerfreundlichkeit
  Eine Namensauflösung mit Hilfe eines Name-Servers gibt es nicht, da die Namensauflösung lokal stattfindet. Die Zuordnung IP-Name zu IP-Adresse wird in einer Datei festgehalten, welche auf einem Novell-Server gehalten werden kann. Hier muß auf der UNIX-Seite auch die DISPLAY-Variable erst umgesetzt werden, um z.B. Spectrum aufrufen zu können. Die Geschwindigkeit ist auch nicht gerade ein Pluspunkt, im Gegensatz zu Reflection und Entran/X32 ist es doch recht langsam. Unterschiedliche Profile für verschiedene Hosts und UserIds können auch hier angelegt und definiert werden.

• Der Betrieb mit SPECTRUM
  bereitet keine Überraschungen, keine Falschfarbeneffekte oder ähnliches und läuft ohne Probleme, wenn man von der Geschwindigkeit einmal absieht.
  
  
• Das Programm X11Conq
  Da es keine Möglichkeit gibt, neue Fonts einzubinden, steht die Frage im Raum, wie der Umgang mit diesem Spiel zu bewerkstelligen ist. Überraschenderweise wird der Font zu diesem Spiel aber mitgeliefert! Allerdings war es der falsche Font für die Version 5.5 von diesem Spiel. Damit der Hersteller nicht zu viel Zeit damit zubringt, seine Font-Libraries zu warten, und da dieses Paket auch direkt SNF-Fonts verwendet, wäre es doch angeraten, wenn man, wie z.B. bei X-Win, eine Utility zur Verfügung stellen würde, die die notwendigen Dateien FONTS.DIR und FONTS.ALI aktualisiert. Sonst muß man diese Dateien (mit dem entsprechenden Know-How) editieren.

X-WIN

• Die Installation
  Hier ist man ebenfalls gezwungen, bevor man ans Installieren geht, die entsprechende Dokumentation zu lesen. Es ist zwar nicht viel, was noch von Hand erledigt werden muß (Editieren, Kopieren, Programmgruppe für Windows anlegen), aber wissen sollte man es doch. Als Entschuldigung läßt man sich gefallen, daß es ein ShareWare-Produkt und dementsprechend auch preisgünstiger ist.

• Benutzerfreundlichkeit
  Im Hinblick auf die Geschwindigkeit ist es zwar auch nicht das Schnellste, liegt aber dennoch zwischen Entran/X32, ReflectionX und X-WinPro. Ein weiteres Manko ist, daß der Maus-Zeiger in dem xterm-Fenster zwar nicht sichtbar ist, dafür aber in den Fenstern der einzelnen Applikationen. Auch hier können unterschiedliche Profile für verschiedene Hosts und UserIds angelegt und genutzt werden.

• Der Betrieb mit Spectrum
  Außer der geringeren Geschwindigkeit gegenüber Entran/X32 und ReflectionX gibt es keine Probleme bei der Anwendung, alles funktioniert so, auch bei den Farben, wie man es gewohnt ist.

• Das Programm X11conq
  Handicap hier ist, daß man Fonts nicht mit einem Windowsprogramm einbinden kann, sondern zumindest eine DOS-Shell öffnen muß. Verwendet werden ebenfalls Windows-Fonts, d.h. auch hier muß zuerst wieder konvertiert werden (wie bei Entran/X32 und ReflectionX), um anschließend, mit Hilfe der Utility MKFONDIR, die entsprechenden Dateien zu aktualisieren.

Zusammenfassung
Als bestes Produkt hat sich bei diesem Test ReflectionX gezeigt, mit dem einzigen Handicap, daß das xterm-Fenster erst mit Hilfe der Maus zu aktivieren ist. Ansonsten hat es keine Probleme mit neuen Fonts, oder älteren Revisions von X11.

Knapp dahinter folgt EntranX/32, das mit älteren Revisions von X11 leichte Schwierigkeiten hat. Aber auch hier gilt, daß es keine Probleme mit neuen Fonts gibt.

Ebenfalls nicht schlecht ist das Produkt X-Win, bei dem die meisten Einschränkungen wahrscheinlich darauf zurückzuführen sind, daß es eine ShareWare-Software ist. Die Installation ist komplizierter als bei den obengenannten Produkten, aber als ShareWare ist es bestimmt eine kostengünstige Anschaffung, bei der man getrost das eine oder andere Auge deswegen 'mal zudrücken kann.

Einen etwas schlechten Eindruck hat das Produkt X-WinPro hinterlassen. Hier gilt es abzuwarten, ob die neueren Versionen aus diesen Fehlern gelernt haben, da der meiste Ärger eigentlich nur bei der Installation entsteht, das Produkt aber ansonsten ebenfalls einen ordentlichen Eindruck hinterlassen hat. Als weiterer Pluspunkt ist auch noch zu erwähnen, daß es als einziges getestetes Produkt direkt SNF-Fonts verwendet, womit die Portierung wegfällt.

Abschließend sollte noch erwähnt werden, daß die Preise absichtlich weggelassen wurden, da auch in diesem Bereich die Nachlässe zum Teil nicht unerheblich geworden sind.

Kosten für den Farblaserdrucker Canon CLC 500

Mit den Ausgabeprogrammen "pm" und "pu" kann man DIN-A3- und DIN-A4-Farbdrucke auf dem Laserdrucker Canon CLC 500 erstellen; die Drucke werden von den Operateuren in den Ausgabefächern im UG des RZ-Gebäudes abgelegt. "pm" und "pu" sind auf den vom RZ betreuten HP-UX-Workstationpools installiert, die Anleitung zu den Programmen entnehmen Sie bitte den Man Pages, welche an den Workstations über man pm bzw. man pu zu erhalten sind.

Wie teuer ein Farbdruck wird, war zum Zeitpunkt der Aufnahme des CLC-500-Plotbetriebs noch nicht klar, da noch zu wenig Erfahrungen hinsichtlich des Verbrauchs an Tonermaterial vorlagen. Die Tonerkosten steuern einen wesentlichen Anteil zum Gesamtpreis bei. Um verläßliche Angaben über den Tonerverbrauch zu gewinnen, mußte das RZ zunächst abwarten, bis einige tausend Farbdrucke erstellt waren und danach anhand des ermittelten Verbrauchs der Preis für eine Kopie berechnet werden konnte. Mittlerweile sind etwa 6000 Farbdrucke erstellt worden, so daß die Kosten für die Erstellung eines Farbdrucks nun angegeben werden können, diese setzen sich aus zwei Teilen zusammen:

1. Kosten für das Papier und die Wartung des Druckers zusammen. Dies beläuft sich auf DM 0,50 unabhängig vom Papierformat und dem Einfärbungsgrad.

2. Kosten für den Toner:
Diese hängen vom Einfärbungsgrad der jeweiligen Seite ab, sie steigen linear mit der Einfärbung. Füruer eine in allen vier Farben (Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz) mit maximaler Intensität voll bedruckte Seite beträgt dieser Anteil beim Format A4 DM 2,- und beim Format A3 DM 4,- .

Somit müssen Sie für einen A4-Farbdruck DM 0,50 bis DM 2,50 bezahlen, für einen A3-Farbdruck DM 0,50 bis DM 4,50. Der Maximalpreis von DM 2,50 bzw. DM 4,50 wirkt auf den ersten Blick vielleicht etwas hoch, aber im Durchschnitt liegt der Tonerverbrauch so niedrig, daß umgerechnet höchstens etwa 10 Prozent der Gesamtfläche mit voller Intensität bedruckt werden, so daß nach den bisherigen Erfahrungen durchschnittlich 70 Pfennig für eine A4-Seite und 90 Pfennig für eine A3-Seite zu bezahlen sind. Falls Sie jedoch einen bunten oder sehr dunklen Hintergrund wählen, müssen Sie, wie oben geschildert, mit entsprechend höheren Kosten rechnen.

Beachten Sie bitte, daß wir aus betrieblichen Gründen zur Benutzerkennung dem von Ihnen "verursachten" Papierstapel ein Deckblatt stellen müssen, was wir Ihnen ebenfalls in Rechnung stellen. Die Abrechnung erfolgt für die Institute im üblichen Turnus. Für Studierenden-Accounts ist der Drucker gesperrt.

Sun: Ablöseaktion von NeXT-Systemen

Sun Microsystems und NeXT Computer Inc. werden künftig gemeinsam die NEXTSTEP-Software für Sun SPARC Systeme vertreiben.

An dieser Stelle möchte ich Sie auf ein spezielles Ablöseprogramm der NeXTSysteme im Forschung&Lehre-Bereich aufmerksam machen.

Hintergrund:
Die NEXTSTEP(TM) Software für die SPARC Plattform stellt den ersten Schritt unserer Objektstrategie im Rahmen von DOE dar. In einem zweiten Schritt werden wir Ende dieses Jahres eine DOE 1.0 Version mit CORBA 1.2 ankündigen. Im nächsten Jahr wird dann die Version DOE 2.0 verfügbar sein. Diese Version bietet dann CORBA 2.0 sowie die OpenStep Version.

OpenStep entspricht funktional NEXTSTEP, basiert aber auf Solaris mit CORBA. Mit NEXTSTEP auf SPARC wollen wir erstens den jetzigen NeXT-Anwendern eine Möglichkeit geben, Ihre geschätzte Umgebung auf aktueller und zukunftssicherer Hardware weiter zu betreiben (wie Sie vielleicht wissen, hat sich die Fa. NeXT aus dem Hardware-Geschäft zurückgezogen), zweitens Ihnen jetzt schon die Möglichkeit geben, mit NEXTSTEP zu arbeiten/entwickeln, um dann mit wenig Aufwand auf OpenSTEP zu migrieren.

Und nun die Details:
Als Rückgabe erwarten wir ein komplettes, lauffähiges NeXT-System (Chassis, Speicher, Grafik und Festplatte). Sie können entweder auf eine SPARCstation-5 (Modell-110) mit TGX-Grafik oder auf eine SPARCstation-20 (Modell-71) mit TGX oder SX4 hochrüsten.

Anwendungssoftware

Seit neuestem gibt es die Möglichkeit, sich mit seinem privaten Notebook, Laptop oder PC über die parallele Schnittstelle an das KLICK-Netz der Universität anzuschließen.

Das dazu notwendige Equipment und Bedienungshinweise (auf einem Blatt) gibt es bei der Betriebsauskunft des Rechenzentrums der Universität Karlsruhe.

Dieses Equipment gibt es dort leihweise gegen Vorlage des Studenten- oder Dienstausweises.

Direkte Verbindungsmöglichkeiten haben Sie aus Sicherheitsgründen nur auf Rechner innerhalb des Campus. Von dort aus können Sie dann weltweit weiteroperieren. Viel Spaß mit dem neuen Spielzeug aus dem RZ.

Ab der Version 3.0 des Bildkonvertierungs- und -darstellungsprogramms XV hat die Software den Shareware-Status. Aus diesem Grund wurde für die Universität Karlsruhe eine Campuslizenz beschafft. Der Leistungsumfang wurde noch einmal deutlich gesteigert. Neue Funktionen sind u.a.:

• Cut and Paste-Funktion

• Pixel-Editor-Funktion

• Neue Formate: XPM, 24-Bit-Targa, PNG (Portable Network Graphics)

• Support für gzipte Dateien (GNU-zip und compress)

• Neue Verisonen der TIFF- und JPEG-Libraries

• Deutlich verbesserte GRAB-Funktion

Die Dokumentation ist beim Studentenwerk für DM 3,50 erhältlich. Das Programm können Sie mit dem Kommando xv an jeder Workstation des RZ aufrufen.

Ab sofort bietet das Rechenzentrum die Ausgabe von Animationen und Einzelbildern auf Video-Tape (S-VHS, VHS) an. Zum Einsatz kommt eine SGI Crimson Reality Engine mit Sirius Video.

Bei der Erzeugung von Animationen für die Video-Ausgabe ist ein gewisses Maß an Erfahrung und Know how notwendig. Oft müssen darüberhinaus auch problemspezifische Lösungen gefunden werden. Sie sollten sich daher mit uns in Verbindung setzen, bevor Sie die oft zeitaufwendige Arbeit der Animationserzeugung beginnen. Gerne stehen wir Ihnen für eine projektbegleitende Beratung zur Verfügung.

Mit dem Schnitt auf das Videoband geht immer ein systembedingter Qualitätsverlust einher. Um diese Verluste so gering als möglich zu halten, sind einige Überlegungen und Anpassungen notwendig:

Bildgröße:
Beim PAL-System werden 576 Zeilen abgetastet. Aus den physikalischen Gegebenheiten ergibt sich eine theoretische Auflösung von 768 mal 576 Bildpunkten. Diese Bildfläche kann leider nicht vollflächig benutzt werden. In den äußeren 10 % des Bildes sollten sich keine Informationen befinden, da diese später nicht mehr zu sehen sind. Denken Sie auch daran, daß auf einem S-VHS-Band 400 Zeilen und auf einem VHS-Band sogar nur 250 Zeilen aufgezeichnet werden.

Farben und Helligkeit:
Durch das Mischen der Farben im Composite und YC-Signal (S-Video) kommt es systembedingt zum Ausfasern der Farben. Dieser Effekt ist besonders dann sehr intensiv, wenn stark kontrastierende Farben nebeneinander liegen. Sie sollten daher immer die Farbintensität reduzieren und einen Grauanteil beimischen. Ähnliches gilt für die Helligkeit. Helle Farben wirken im Video sehr viel greller, als dieses zuvor auf der Workstation der Fall war. Vor allem starke Helligkeitswechsel sollten vermieden werden. Denken Sie auch daran, daß Rot-Grün-Blinde Rot und Grün nur dann unterscheiden können, wenn die Helligkeit variiert. Dies ist übrigens generell zu empfehlen, da das Auge sehr viel empfindlicher auf Helligkeit als auf Farben reagiert. Zudem ist die Empfindlichkeit bei Farben sehr unterschiedlich. Für Blau z.B. ist die Empfindlichkeit sehr gering. Ein gedecktes Blau eignet sich daher recht gut als Hintergrund.

Linienstärke und Schriftwahl:
Videobilder werden im Fernseher im sogenannten Halbbildverfahren dargestellt. Dies bedeutet, daß im Wechsel die geraden und ungeraden Zeilen des Schirms 'belichtet' werden. Dies bewirkt nun, daß dünne Linien, besonders wenn sie waagerecht verlaufen, sehr stark flackern. Durch ungeschickte Farbwahl wird dieser Effekt verstärkt. Grundsätzlich sollten daher alle Linien mindestens 3 Pixel breit sein. Dies hat natürlich Folgen bei der Schriftwahl. Sie sollten grundsätzlich serifenlose Schriften verwenden, da feine Serifen ein Flackern innerhalb der Schrift bewirken. Auch sollten Sie Schriften mit breiten Schriftlinien verwenden. Gut geeignet ist z.B. Helvetica Bold. Die Schriftgröße sollte 24 Punkte (wenn möglich) nicht unterschreiten. Die Bildqualität kann darüberhinaus durch Antialiasing verbessert werden.

Folgende zwei Aufzeichnungsverfahren stehen Ihnen offen:

1) Realzeitmitschnitt:
Die Animation läuft direkt auf der Workstatation und wird direkt vom Schirm abgenommen. Es kann einmal der ganze Schirm oder ein Fenster in PAL-Auflösung abgenommen werden. Für dieses Verfahren vereinbaren Sie einfach mit uns einen Termin und bringen ein (S-)VHS-Band mit.

2) Einzelbildaufzeichnung:
Oft dauert der Aufbau der Bilder so lange, daß kein flüssiger Ablauf der Animation gewährleistet werden kann. In diesem Fall wird jedes einzelne Bild auf einer optischen Bildplatte abgelegt und danach von der Bildplatte in Echtzeit heruntergelesen.
Hierzu ist dann einige Vorarbeit von Ihrer Seite notwendig:

• Die Bilder sollten ihrer Reihenfolge nach vorliegen. Ideal ist z.B. eine Benennung der Dateien in der Form: bild.0001.gif bis bild.nnnn.gif . Die Auflösung sollte 768x576 Punkte betragen.
• Ein Storyboard, d.h. einen Ablaufplan in Form einer Steuerdatei, muß erstellt werden. Folgende Befehle sind möglich bzw. notwendig:
  i,d
  Der erste Befehl in Ihrer Steuerdatei muß immer i,d lauten.
  s,Geschwindigkeit Mit dem s-Kommando können Sie die Ablaufgeschwindigkeit der Einzelbilder steuern. Folgende Werte sind möglich:
  
  

  
  Wert:             Sek. pro Bild
  _______________________________
  
    1 (normal)      0.033
    2               0.066
    3               0.1
   10               0.33
   30               1.0
   60               2.0
   90               3.0
  120               4.0
  150               5.0
  180               6.0
  210               7.0
  240               8.0
  

Um Ihnen den Zugang zu den wichtigsten Finite-Element-Programmen zu vereinfachen, wurden direkte Zugänge zu den Seiten eingerichtet:

Im Rahmen der erweiterten Landeslizenz für die Numerik-Bibliotheken von NAG steht nun auch die C-Bibliothek zur Verfügung. Sie ist auf den vom RZ administrierten HP-UX und AIX-Workstations installiert, für Institutsrechner kann sie über ASK bezogen werden (Ansprechpartner ist Herr Filipp, Tel. -3802, e-mail filipp@ask.uni-karlsruhe.de).

Nähere Informationen zur C-Bibliothek sind auf dem WWW-Server des RZ unter der folgenden Adresse zu finden:

1. Was ist High Performance Fortran?
High Performance Fortran (HPF) ist eine Erweiterung von Fortran 90 zur Unterstützung des datenparallelen Programmiermodells auf MIMD und SIMD Parallelrechnern.

Dabei wird das gewohnte Programmiermodell aufrechterhalten: Ein paralleles HPF-Programm sieht wie ein sequentielles Programm einen globalen Adreßraum, und der Kontrollfluß durch das Programm ist (konzeptuell) identisch mit dem eines normalen Fortran-Programms. Die wichtigsten Erweiterungen sind:

• Datenverteilungsdirektiven: Die Verteilung der Daten auf die verwendeten Prozessoren kann durch Direktiven explizit vorgegeben werden, um die unterschiedlichen Geschwindigkeiten des Speicherzugriffs auf lokale und entfernte Daten zu berücksichtigen.

• Neue parallele Konstrukte: Das FORALL-Konstrukt, die INDEPENDENT-Direktive zu DO-Schleifen und FORALLs, neue INTRINSICs und ein HPF_LIBRARY-Modul erweitern die Möglichkeiten von Fortran 90, parallele Berechnungen zu formulieren.

• Schnittstelle zu anderen Programmiermodellen: Durch EXTRINSIC kann eine Schnittstelle zum Aufruf von nicht in HPF (d.h. nicht in Fortran und/oder nicht datenparallel) geschriebenen Routinen definiert werden.

Systemnahe Aufgaben, wie Umrechnung von globalen in lokale Feldindizes, Abwickeln der Kommunikation zwischen den Prozessoren (durch message passing, shared memory Mechanismen, ...) und Optimierung der Kommunikationsmuster im Programm, können mit diesen zusätzlichen Informationen vom Compiler erledigt werden, wodurch die Programmentwicklung gegenüber explizitem message passing wesentlich vereinfacht wird.

2. Warum HPF?
Werden die (derzeit im wesentlichen für Forschungszwecke relevanten) Bereiche der vollautomatisch parallelisierenden Compiler und der explizit parallelen Sprachen außer acht gelassen, so gibt es zwei prinzipielle Methoden Parallelrechner zu programmieren:

1). Ein Programm mit (evtl. virtuell) globalem Adressraum, geschrieben in einer Standardsprache (Fortran, C) mit Compiler-Direktiven.

Um einem auf diesem Modell basierenden Compiler mehr für die Parallelisierung wichtige Informationen zu liefern als er einem sequentiellen Programm entnehmen kann, werden vom Programmierer (wie von vektorisierenden Compilern bekannt) Direktiven eingefügt, d.h. Kommentarzeilen, die nur von entsprechenden Compilern ausgewertet und von skalaren Compilern ignoriert werden.

Inhalt dieser Direktiven sind, wie oben beschrieben, die Datenverteilung und Informationen über parallelisierbare Berechnungen. Die globale Datenstruktur ist explizit, da ja im gewohnten Programmiermodell gearbeitet wird. Ebenso ist die Synchronisation zwischen den parallelen Prozessen explizit durch die parallel ausgeführten Konstrukte (parallelisierte DO-Schleifen und Array-Operationen, INTRINSIC-Aufrufe, ...) gegeben. Die Kommunikation ist dagegen implizit durch die Datenverteilung vorgegeben.

2). Programmierung der Einzel-Knoten in einer sequentiellen Sprache, Kommunikation zwischen den Knoten durch explizites message passing.

Dieses Modell ist hardwarenäher als das erste in dem Sinne, als nicht versucht wird, das globale Problem (Programm) als solches zu formulieren, sondern es explizit auf die Prozessoren aufzuteilen und diese Teile direkt auf den verschiedenen Ressourcen (Prozessoren mit verteiltem Speicher) zu programmieren.

Der bei der Berechnung erforderliche Datenaustausch erfolgt ebenso durch explizite Programmierung des Verbindungsnetzwerkes.

Wegen der getrennten Adreßräume muß die Kommunikation zwischen den Knoten durch explizites message passing erfolgen, die globale Datenstruktur ist aus demselben Grund nicht explizit, sondern nur implizit über die Gesamtheit aller Knotenprogramme und messages zwischen diesen gegeben. Die Synchronisation zwischen den Prozessen ist (im allgemeinen) implizit durch die send und receive Aufrufe.

Jede dieser beiden Methoden hat Vor- und Nachteile was die Entwicklung, Portierung und Effizienz der Programme betrifft:

• Modell 1 hat den Vorteil, daß existierende Programme sehr einfach auf einen Parallelrechner umgestellt und auch neu entwickelte parallele Programme in der gewohnten Sprache formuliert werden können. Die zusätzlichen Informationen werden auf demselben Abstraktionsniveau wie in sequentiellen Programmen spezifiziert. Die Nachteile dieses Modells sind die deutlich höheren Anforderungen an den Compiler und (als Konsequenz daraus) die mit einer nicht optimalen Umsetzung z.B. der impliziten Kommunikationsmuster verbundenen Effizienzverluste.

• Im Modell 2 ist es dagegen technisch sehr viel einfacher ein effizientes Programm zu entwickeln, da der Programmierer auf einer weit niedrigeren Ebene programmiert, und z.B. die gesamte Kommunikation selbst programmieren kann (und muß). Als Nachteil steht dem jedoch der hohe Aufwand bei der Umstellung bestehender Programme entgegen, und auch die Neuentwicklung von Programmen ist mit erheblichem Aufwand bei der manuellen Aufteilung des Problems und der Datenstrukturen sowie bei der Programmierung der Kommunikation verbunden.

• Beide ermöglichen eine über verschiedene Rechnerarchitekturen portable Programmierung, da durch die HPF und MPI Initiativen zwei de-facto Standards für diese beiden Modelle geschaffen wurden, die inzwischen auf sehr vielen Systemen verfügbar sind.

• In beiden Modellen liegt es in der Verantwortung des Programmierers, die Datenverteilung so zu wählen, daß die Lokalität von Speicherzugriffen soweit wie möglich erhalten bleibt. Lediglich die Art der Formulierung dieser Verteilungen unterscheidet sich, nicht aber die prinzipielle Notwendigkeit, dieses Problem zu beachten.

• Neben der rein programmiertechnischen Seite müssen die verwendeten Algorithmen für die Parallelisierung geeignet bzw. angepaßt sein.

Der wesentliche Unterschied zwischen message passing und HPF wird in einem Vergleich zum Übergang von der Assembler-Programmierung zur Programmierung z.B. in FORTRAN deutlich: Assembler hatte den Vorteil hoher Effizienz, verbunden mit zwei wesentlichen Nachteilen. Die Programme waren nicht portabel (da verschiedene Prozessoren verschiedene Assembler verwenden) und sie waren auf einem sehr niedrigen Abstraktionsniveau geschrieben. Beispiele hierfür sind die explizite Programmierung von Schleifen und Unterprogrammaufrufen sowie die Indexberechnung mehrdimensionaler Felder.

Durch FORTRAN wurden beide Probleme gelöst: die Sprache war portabel und durch hochsprachliche Konstrukte wie DO-Schleifen, Prozeduren und Arrays konnten Probleme auf einem höheren Niveau formuliert werden.

Durch die Verwendung von standardisierten message passing-Bibliotheken wie MPI wird bei der Parallelisierung entsprechend das erste dieser zwei Probleme gelöst: die Programme sind portabel. Doch der durch das explizite Programmieren der Kommunikation erforderliche Aufwand ist ein Beispiel dafür, daß Programmierung mit message passing vom Abstraktionsniveau her dem Assembler näher ist als einer höheren Programmiersprache (mit denselben Vor- und Nachteilen).

High Performance Fortran löst dagegen beide Probleme: es ermöglicht eine portable Programmierung auf hochsprachlicher Ebene. Um die derzeit noch offensichtlichen Effizienzprobleme zu entschärfen gibt es in HPF außerdem einen Mechanismus, durch EXTRINSIC eine Schnittstelle z.B. zu mit message passing programmierten Routinen zu schaffen. Damit können im Prinzip die Vorteile beider Methoden vereint werden, wobei der Anwendungsprogrammierer die Aufgabe der ``Assembler-Programmierung'' von Bibliotheksroutinen an die jeweiligen (Software-) Hersteller abgeben und ausschließlich die HPF-Schnittstelle zu diesen Routinen verwenden könnte.

3. Compiler an der Uni Karlsruhe
Nachdem inzwischen eine Reihe von HPF-Compilern verfügbar ist, wurde vom Rechenzentrum eine 100 Benutzer/100 CPU floating-Lizenz des pgHPF Compilers der Portland Group, Inc. (PGI) beschafft. Ein HPF-Profiler zur Analyse von parallelisierten Programmen ist ebenfalls enthalten. Diese Lizenz ist ein `Sonderangebot' für Ausbildungszwecke und daher nur auf Workstation-Clustern (HP, AIX, Sun, SGI) lauffähig. Lizenzen für `echte' Parallelrechner (SP2, T3D, PowerChallenge, ...) sind verfügbar, müßten bei Bedarf jedoch gesondert bezahlt werden. Weiterhin ist momentan eine Testlizenz des FORGE-Pakets von Applied Parallel Research (APR) im RZ-Pool installiert, dieses Paket enthält ebenfalls einen HPF-Compiler und ist auf allen gängigen Plattformen verfügbar. Beide Compiler sind im WWW beschrieben, siehe unten.

4. Weitere Informationen
Weitere Informationen über HPF sind auf dem WWW-Server des Rechenzentrums zu finden, einschließlich der HPF-Standard-Dokumente und Informationen über die verfügbaren Compiler:

Veranstaltungen

Blockvorlesung in der Woche vom 25.-30.9.95 (drittletzte Ferienwoche), 1516+1517 (2+1 SWS)

Zeit: Mo. - Fr. 8.30-10.00, 10.30-12.00, 14.30-16.30 Uhr
Ort: Otto-Lehmann Hörsaal, Physik-Flachbau

Prof. Dr. W. Schönauer/Hartmut Häfner
Übungen am UNIX-System
Zeit: Di. - Fr. ab 17.00 Uhr und Samstag morgen Bildschirmeinweisung am Großrechner
Ort: Terminalraum RZ, UG

Inhalt:
Bereitstellung des "Handwerkszeugs" zur effizienten Benutzung des Großrechners IBM 3090 und des UNIX-Systems. Es werden skizzenhaft behandelt: Hardware, Betriebssystem, Assembler, Steuersprache, Programmiersprachen, Dialog, Programmiermethodik, effizientes numerisches Rechnen. Handschriftliches Skriptum bei Kellner + Moessner.

Voraussetzung:
Grundkurs Programmieren oder eigene Programmiererfahrung. Die Beherrschung des UNIX-Systems ist selbst wieder Voraussetzung für die Ausbildung am Supercomputer. Keine Voranmeldung erforderlich.

Nächster Termin: 26.2.-2.3.96.

Blockvorlesung in der Woche vom 9.-14.10.95 (letzte Ferienwoche), 1637+1638 (2+2 SWS)

Zeit: Mo-Fr., 8.30-10.00, 10.30-12.00, Mo-Do. 14.30-16.00 Uhr
Ort: Otto Lehmann Hörsaal, Physik-Flachbau

Prof. Dr. W. Schönauer/Hartmut Häfner
Übungen:
Zeit: Mo. 16.30-18.00 u. weitere Termine (auch Samstag vormittag)
Ort: RZ, Raum 217, 2. OG und Terminalraum des RZ

Inhalt:
die Vorlesung behandelt die Grundlagen für die effiziente Nutzung von Vektorrechnern und Parallelrechnern (Supercomputern). Es werden die Prototypen des Vektorrechners, des Superskalarprozessors und der daraus aufgebauten Shared Memory und Distributed Memory Parallelrechner vorgestellt. Dann werden für die wichtigsten Aufgaben der numerischen Mathematik die Datenstrukturen und Algorithmen für eine effiziente Nutzung dieser Rechnerarchitekturen behandelt. Es ist beabsichtigt, die Vektorrechner Siemens/Fujitsu S600/20 (unser Supercomputer) und CRAY Y-MP sowie die Parallelrechner Intel Paragon XP/S und Kendall-Square KSR-1 im Detail zu diskutieren und in den Übungen zu nutzen (Übungsschein).

Voraussetzung:
Erfahrung am UNIX-System, Fortran-Kenntnis. Im SS schließt sich ein Vertiefungspraktikum für Shared und Distributed Memory Supercomputer an. Keine Voranmeldung erforderlich.

Nächster Termin: 11.-16.3.96

Fortran 90 ist eine wesentliche Erweiterung von FORTRAN 77, die viele moderne Sprachkonzepte umfaßt, um die Programmentwicklung zu vereinfachen und effizienter zu machen.

Da das Rechenzentrum mittlerweile auf etlichen Rechnern (IBM-Workstations, HP-Workstations, PCs) Fortran 90 Compiler anbietet, sollen in diesem Programmierkurs die neuen Möglichkeiten der Programmiersprache vorgestellt und an Beispielen erläutert werden. Der Kurs wendet sich in erster Linie an Programmierer, die bereits über Programmiererfahrungen in FORTRAN 77 oder einer anderen höheren Programmiersprache verfügen.

Datum: Mi. 4.10. bis Fr. 6.10. und Mo. 9.10. bis Di. 10.10.1995
Zeit: 10.00 Uhr bis 12.30 Uhr
Ort: RZ, Raum 217, 2. OG
Übungen: 14.00 Uhr bis 17.00 Uhr
Ort: RZ, Raum -111, UG

Behandelt werden u.a. folgende Themen:

• Quelltextformate
• Deklarationsanweisungen und Datentypen
• Benutzerdefinierte Datentypen
• Neue und geänderte Kontrollstrukturen
• Programmeinheiten, Prozeduren und Module
• Generische Prozeduren
• Überladen und Definieren von Operatoren
• Feldverarbeitung
• Standardfunktionen und -prozeduren für Felder
• Automatische und allokierbare Felder
• Zeiger-Variable
• Dynamische Speicherverwaltung
• Neue Funktionen zur Datenein/-ausgabe
• Neue Standardfunktionen und -prozeduren
• Fortran 90 Programmbibliotheken

Datum: Mi., 11.10.1995 bis Fr., 13.10.1995
Zeit: 9.00 bis 12.00 Uhr
Ort: RZ, Raum 217, 2. OG
Übungen:
Zeit: 14.00 bis 17.00 Uhr
Ort: RZ, Raum -120, UG

Das Computeralgebrasystem Maple umfaßt mehr als 2000 Funktionen zum symbolischen und numerischen Rechnen sowie zur graphischen Darstellung von Funktionen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, neue Algorithmen in Maple zu programmieren.

In diesem Kurs soll der Funktionsumfang, die Syntax der Maple-Kommandos, die Struktur der Libraries und Packages sowie die Programmierung eigener Funktionen erläutert werden.

Im einzelnen werden behandelt:

• Maple als symbolischer Taschenrechner

• Syntax der Maple-Kommandos

• Die Worksheet-Oberfläche

• Die Help-Funktionen

• Funktionsumfang von Maple

• 2-D und 3-D Graphik

• Schnittstelle zu anderen Produkten (FORTRAN, C, LaTeX)

• Ein-/Ausgabe

• Libraries und Packages

• Daten- und Kontrollstrukturen in Maple

• Erstellen eigener Prozeduren

• Maple Anwendungen

Der Einführungskurs in die Administration des Distributed Computing Environment (DCE) richtet sich an Systemadministratoren und Benutzer, die mehr über DCE erfahren wollen.

Datum: Mittwoch, 23.8.95
Zeit: 14.00 bis 15.30 Uhr
Ort: RZ, Raum 217, 2. OG

DCE bildet eine administrative Einheit für Rechner, Benutzer und Dienste mit einem einheitlichen Sicherheitskonzept. Auf Basis von DCE können verteilte Anwendungen entwickelt werden. Die bisher wichtigste Anwendung ist Teil von DCE: das Distributed Filesystem (DFS). DCE DFS ist ein Konkurrenzprodukt zu NFS.

Kursinhalt:

• Konfiguration von DCE

• Kommandos zur Administration der DCE Komponenten

• Replikation der DCE Komponenten

• Vom RZ entwickelte Werkzeuge zur DCE Administration

• DFS Performance-Messungen

• Probleme beim Betrieb mit DCE

• Diskussion

Personalia

Dipl.-Ing. Simona Schmidt

Frau Dipl.-Ing. Simona Schmidt ist seit dem 1.7.95 halbtags am Rechenzentrum in der Abteilung Betriebssysteme als Systemprogrammiererin beschäftigt. Sie ist in erster Linie für Arbeiten im Bereich Benutzerverwaltung im UNIX-Bereich zuständig, daneben unterstützt Sie Ihre Kolleginnen und Kollegen bei allgemeinen Programmierarbeiten (vormittags, Raum 317, Tel. -4038, e-mail: simona.schmidt@rz.uni-karlsruhe.de).

Dipl.-Inform. Andreas Ley