xirrus simulation Service vorgestellt in 3 min

Quellennachweis siehe unten

mehr dahinter: Erläuterte Beispiele aus dem Video

Warngeräte-Kommunikationsprotokoll

		Problem Segelflugzeuge sind der Gefahr ausgesetzt, mit ihresgleichen zusammenzustossen. Durch die schmale Silhouette, ihre normalerweise weisse Farbe und dem hellen Hintergrund sind die Flugzeuge schwer zu erkennen. Dadurch bleibt den Piloten sehr wenig Zeit zum Reagieren, insbesondere wenn sie direkt aufeinander zufliegen (hier gezeigt mit einer Fluggeschwindigkeit von 120 km/h – Segelflugzeuge können aber auch wesentlich schneller unterwegs sein!)
		Lösung Eine frühzeitige Warnung schafft Abhilfe und ermöglicht ein sicheres Ausweichmanöver. Flarm ist der führende Hersteller solcher Warngeräte und hat eine praxistaugliche Lösung auf den Markt gebracht, indem per Funk GPS-gestützte Daten ausgetauscht werden. Durch die Bandbreite der Funkkommunikation ist die Leistungsfähigkeit begrenzt, doch wo liegt diese Grenze? Dies auszuprobieren wäre hochgradig gefährlich, logistisch mühsam und dennoch wenig informativ.
		Simulation Dank Computersimulationen von xirrus lassen sich hunderttausende Szenarien im Detail durchspielen, auch übertrieben hohes Verkehrsaufkommen. Jede Situation wird ausgewertet, auch seltene Effekte werden erfasst (sog. Long-Tail-Effekte, die üblicherweise Katastrophen vorangehen). Hier gezeigt ist die technische Leistungsgrenze des Geräts. Zur besseren Sichtbarkeit sind die anderen Segelflugzeuge mit einem grossen roten Pfeil gekennzeichnet: Jenseits üblicher Verkehrsaufkommen!

Flarm ist nur ein Beispiel für die Möglichkeiten von xirrus simulation. Ähnlich gelagerte Probleme finden sich überall, wo Sättigungs-Phänomene und dadurch bedingte Leistungsgrenzen ein Thema sind. Eine Schwierigkeit bei Flarm ist, die zur Verfügung stehende «Sprechzeit» effektiv auszunützen, da sich die autonom funktionierenden Geräte darüber nicht absprechen können (bzw. dies wiederum «Sprechzeit» aufbrauchen würde). Die dabei auftretenden Konstellationen und Korrelationen sind schwer vorstellbar – aber relativ einfach zu simulieren.

» Lesen Sie mehr über Sättigungs-Phänomene und Stau

Molekulare Interaktionen (Molekulardynamik)

		Problem Oberflächen spielen in der Nanotechnologie eine wichtige Rolle, weil davon abhängt, wie sich beispielsweise ein Tropfen darauf verhält: Perlt er ab oder zerfliesst er? Im Bild ein Edelmetall (goldig) und eine korrodierte Oberfläche (grau/rot) mit einem nanoskaligen Wassertropfen. Während sich auf dem Edelmetall ein halbkugelförmiger Tropfen bildet, zerfliesst er auf der korrodierten Oberfläche. Je nach Anwendung ist das eine oder andere Verhalten erwünscht.
		Lösung Wer also ein bestimmtes Verhalten erzwingen will, muss zuerst die Oberflächeneigenschaften kontrollieren. Materialien lassen sich mit Brush-Layer (bürstenartig ausgerichtete Moleküle) beschichten, um abstossend auf Wasser zu wirken. Der Einfluss minimaler Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung, der Dichte und der Faserlänge haben grosse Auswirkungen in der Wirksamkeit. Die Simulation leistet hier wertvolle Dienste, die richtige Auswahl frühzeitig zu treffen.
		Simulation Unterhalb von einem Mikrometer, also wo die Biologie und die Nanotechnologie arbeitet, bestimmen molekulare Eigenschaften das Geschehen. Gezeigt wird im Film die Wechselwirkung zwischen Biotin (kleines grau/rot/blau/gelb/weisses Molekül) und Streptavidin, einem Protein (gelbe und purpurne Bänder und weisse Schnüre). Die Bindungspartner lassen sich in der Simulation auf verschiedene Aspekte hin untersuchen, z. B. Adhäsion und Adsorption, Reibung und Verschleiss, oder die Auswirkung von Abänderungen.

Die Molekulardynamik ist eine Simulationsmethode mit Ursprung an der Universtät Groningen (NL) und der ETH Zürich (CH) und wurde kommerzialisiert im Produkt GROMOS durch BIOMOS b.v.. xirrus simulation bietet Simulationen auf Basis der Molekulardynamik als Dienstleistung für Kunden, die damit um die komplexe Modellbildung, komplizierte Benutzung der Software und fallenreiche Analyse herumkommen. Modelle und Prozesse werden laufend weiter entwickelt. Als echte Alternative können wir Materialeigenschaften durch Berechnung der Messwerte aus Simulationen bestimmen.

» Lesen Sie mehr über Molekulardynamik-Simulation auf der Nanoskala

Besondere Fragestellungen

• Reichen die Notausgänge meiner Halle für Menschenmassen in Gefahr?
• Gibt es eine verlässliche Warnmöglichkeit vor einer nächsten Finanzkrise für Kleinanleger?
• Wie breitet sich ein Schädling am wahrscheinlichsten aus? Wie erfolgt die Bekämpfung effizient?
• Wie muss ich Ein- und Ausgänge anordnen, damit mein Umsatz maximal wird?
• Wo liegt der Flaschenhals in meiner Logistikkette, der sich am kostengünstigsten beheben liesse?
• ...

• Funkgeräte, die miteinander kommunizieren
• Atome und Moleküle mit ihren physikalisch-chemischen Wechselwirkungen
• Autofahrer mit ihrem Vorfahrer auf Strassen
• Pflanzen, die sich bestäuben und ausbreiten
• Netzwerkknoten, die miteinander kommunizieren
• Menschen, im Gedränge, auf der Suche nach dem Notausgang
• Menschen, in ihren Beziehungen untereinander
• «Aktor» in «Interaktion» in «Umgebung»
• ... in ... in ...

		Problem Typisch sind die grosse Anzahl an «Aktoren» (hier als Kugeln dargestellt) und die oft individuellen «Interaktionen» (hier umgesetzt, indem sich die Kugeln anziehen), die zu einer Eigendynamik führen, die schwierig abzuschätzen ist. Je nach Anzahl Kugeln bildet sich eine einzelne Schicht oder teilweise eine zweite Schicht. Seltsamerweise bilden die Kugeln in der unteren Schicht eine sechseckige Struktur, in der oberen hingegen bevorzugt quadratische Muster. Es kommt zu einem unüberschaubaren Problem. Eben einem komplexen Problem.
		Lösung Sie interessieren sich für eine Antwort auf eine Frage wie aus den Beispielen oben oder aus dem Video. Unsere Lösung besteht darin, dass wir unser ganzes Know-how über Computermodelle Softwareentwicklung, Simulationen und Statistik einbringen, um die Antwort zu finden und Ihnen fundiert und ausführlich mögliche Lösungen zu präsentieren. Sei es in einem obgenannten Gebiet – oder ganz etwas Neues.
		Simulation Simulation und Analyse helfen das Problem ganzheitlich zu erfassen, es aus verschiedenen Blickwinkeln intensiv zu durchleuchten und entscheidende Hinweise zu finden. Unsere Resultate enthalten ebenso Empfehlungen, entsprechen also einer beratenden Funktion. Wir nehmen ihnen Problem, Programmierung, Simulation, Auswertung, und Analyse ab. Überlassen Sie das getrost uns, und freuen Sie sich auf die Lösungsvorschläge!

Zögern Sie nicht, mit uns von der xirrus GmbH zusammenzuarbeiten. Unser Qualitätsbewusstsein, die Redlichkeit und Objektivität, Effizienz in der Umsetzung und geringe Fehlerquote sind eine lohnende Investition in Ihre Entwicklung. Auf unsere Geheimhaltung können Sie zählen. Ausserdem pflegen wir ein exzellentes Netzwerk mit anderen Dienstleistern, alles Profis in ihrem Fachgebiet. Hier ist ihr komplexes Problem gut aufgehoben!

» hier wirkt xirrus simulation

Quellennachweis für im Video verwendetes Bildmaterial: Segelflugzeuge: © Stefan Leutenegger; Wolkenanimation: © 2009 EUMETSAT; Menschenmenge: (cc) James Cridland; Logistikhalle: (cc) Erik Söderström; Software-Netzwerk: (cc) Anders Sandberg; Biochemisches Netzwerk: © John D. Furber; Strategiesitzung: (cc) Bernard Pollack; Notfallknopf Schleudersitz: (cc) Ian Hughes; Notausstieg Düsenjet: U. S. Air Force / elly.org / cdb; Denkmodell E-Z Grow: © Adam Sicinski; Regallager, Attraktoren: frei aus Wikimedia; Rest: © 2010, xirrus GmbH; Dank an alle Open Source Entwickler, insbesondere Povray, Gromacs, Jmol, JChemPaint