Zukünftige Computer-Technologien und -Trends sind das Thema eines neuen Online-Kurses, den das Hasso-Plattner-Institut (HPI) am 3. November 2020 startet. Der dreiwöchige Kurs wird kostenlos auf der IT-Lernplattform openHPI angeboten und trägt den Titel „Future of Computing – on the Road to Quantum“. Gemeinsam mit den IBM-Experten Hildegard Gerhardy und Dr. Wolfgang Maier wird Prof. Dr. Andreas Polze, Professur Betriebssysteme und Middleware, den Kurs leiten. Eine Anmeldung für den Massive Open Online Course (MOOC), der in englischer Sprache durchgeführt wird, ist möglich unter https://open.hpi.de/courses/ibmpower2020.
„Computersysteme der Zukunft werden zunehmend heterogen sein. Hardwarebeschleuniger wie GPUs (Grafikprozessoren), FPGAs (programmierbare Logikgatter) oder spezialisierte Chips spielen – neben klassischen CPUs – eine größer werdende Rolle“, sagt der Leiter der Hardwareentwicklung des IBM-Labors in Böblingen, Dr. Wolfgang Maier. Dabei sei es wichtig herauszufinden, welche Anwendung von welcher Ressource am meisten profitieren kann. „Genauso sind bestehende Themen wie Zuverlässigkeit, Hochverfügbarkeit und Servicefreundlichkeit der Systeme einzubeziehen. Diese erfordern hoch entwickelte, ausgefeilte Hardware, Betriebssysteme und plattformübergreifende Programme – die Middleware –, um in großem Umfang Anfragen abwickeln zu können“, so HPI-Professor Polze.
Ein weiteres Trend-Thema, auf das sich zukünftige Systeme einstellen müssen, ist der Energieverbrauch. „Dieses Querschnittsthema ist für uns wichtig, denn der Ressourcenverbrauch von IT-Systemen ist global ein wichtiger Faktor“, sagt Prof. Polze. Die richtige Platzierung der Programmausführung auf CPU, GPU oder FPGA kann dabei helfen Energie zu sparen.
„Ein Drittel des Kurses wird den Teilnehmern das Thema Quantum Computing näher bringen“, erläutert Hildegard Gerhardy, seitens IBM für die Betreuung akademischer Initiativen europaweit verantwortlich. Die Expertin verweist darauf, dass ihr Unternehmen in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut mit „System Q“ derzeit den ersten kommerziell verfügbaren Quantencomputer in Deutschland implementiere. „Zwar gibt es noch große technische Herausforderungen, doch haben Quantencomputer das Potenzial, bestimmte Algorithmen massiv zu beschleunigen oder auch ganz neue Rechenansätze zu ermöglichen“, ergänzt ihr IBM-Kollege Dr. Maier. Beispielsweise müsse ein normaler Computer für das Auffinden eines Wertes in einer unsortierten Datenbank alle Kombinationen durchtesten. Ein Quantencomputer hingegen könne diese Schritte alle zeitgleich ausführen und damit viel schneller sein.
Die im Kurs vermittelten Themen richten sich an IT-Interessierte, die über Grundkenntnisse in Informatik und Algorithmik verfügen. Den Arbeitsaufwand für den Kurs muss man – je nach Vorkenntnissen – mit insgesamt etwa sechs Stunden pro Woche kalkulieren. Dazu gehören die Beschäftigung mit kurzen Videolektionen, die Überprüfung des Lehrstoffs mithilfe von Quizzes und eine Abschlussprüfung. Fragen können im Diskussionsforum gestellt und geklärt werden. Für die Teilnahme und den erfolgreichen Abschluss des kostenlosen Onlinekurses erhalten Lernende eine Teilnahmebescheinigung sowie ein openHPI-Zeugnis.
