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Künstliche Intelligenz

Sortieralgorithmen ohne Zweck: Schnarchlahm bis super performant


Sortieralgorithmen selbst zu schreiben, ist ein guter Weg, um Programmieren zu lernen: Man beschäftigt sich mit der Problemstellung, erarbeitet einen Lösungsweg und implementiert ihn schließlich in der gewünschten Sprache. So lernt man an der überschaubaren und gleichzeitig praktischen Aufgabe, Werte in die richtige Reihenfolge zu bringen, wie man Probleme in der Informatik löst. Das muss nicht staubtrocken sein, indem man sich nur bekanntermaßen effiziente Algorithmen wie Mergesort, Quicksort oder Timsort ansieht. Auch schlechte oder abstruse Algorithmen haben einen Lehrwert, wenn man analysiert, warum sie eben keine (gute) Lösung sind. Und außerdem ist da noch der Unterhaltungswert.

Deshalb beleuchten wir dieses Mal die Kreativität und den Humor der Informatik-Zunft am Beispiel von bescheuerten Sortieralgorithmen. Dazu haben wir Foren abgeklappert, Geschichtsbücher gewälzt und jahrzehntealte Paper gelesen, um die Hintergrundgeschichten zu finden.

  • Es gibt spaßige Sortieralgorithmen, die seit Jahrzehnten die Runde machen. Dazu gehören Bogosort, Sleepsort, Miraclesort und Slowsort.
  • Als zwei Vertreter für besonders schnelle oder langsame Kreationen stellen wir Stalinsort und Permutationsort vor.
  • Die meisten Algorithmen jedoch versuchen gar nicht, Daten sinnvoll zu sortieren, sondern haben einfach nur einen lustigen Namen wie Voidsort, Trumpsort oder Schrödingersort.

Die nachfolgend vorgestellten Algorithmen lassen sich grob in drei Kategorien einteilen: Klassiker, die teils seit vielen Jahrzehnten die Runde machen und so ziemlich in jedem Ranking oder Video über sonderbare Sortieralgorithmen zu finden sind, besonders schnelle oder extrem langsame Verfahren und Sortieralgorithmen mit lustigen Namen, die aber gar nicht mehr versuchen, Daten vernünftig anzuordnen. Einige Verfahren haben wir in Python nachprogrammiert und im GitHub-Repository zu dieser Artikelserie hinterlegt, bei manch anderen haben wir auf die Implementierung verzichtet, um unser Universum nicht aus dem Gleichgewicht zu bringen.


Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels „Sortieralgorithmen ohne Zweck: Schnarchlahm bis super performant“.
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Künstliche Intelligenz

Der Ozean als Standort für KI-Rechenzentren


Der KI-Boom befeuert weltweit die Nachfrage nach Rechenleistung. Zugleich sind die Serverfarmen aber gewaltige Strom- und Ressourcenfresser. Entwickler haben zunehmend Schwierigkeiten, Bauland, Energie und Wasser für den Bau und Betrieb großer Rechenzentren zu beschaffen.

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Das kalifornische Start-up Aikido Technologies, ein Anbieter von Offshore-Infrastruktur, glaubt, dass der Umzug aufs Meer einige der Herausforderungen lösen könnte. Das Unternehmen hat in dieser Woche eine neuartige schwimmende Offshore-Windplattform vorgestellt, die Rechenleistung für KI-Anwendungen mit schwimmender Windenergieerzeugung und integriertem Batteriespeicher kombiniert.

Laut Aikido soll die Anlage 10 bis 12 Megawatt (MW) KI-Rechenleistung sowie eine 15 bis 18 MW starke Turbine und einen integrierten Batteriespeicher beherbergen. „Die Technologie, die für Rechenzentren mit einer IT-Last von 30 MW bis über 1 GW konzipiert ist, ermöglicht den Aufbau einer autarken KI-Infrastruktur im Gigawatt-Bereich direkt an der Quelle erneuerbarer Energien und trägt so dem rasanten Wachstum der Nachfrage nach hochdichter KI-Infrastruktur Rechnung“, so das Unternehmen in einer Mitteilung.

Laut der vom Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) herausgegebenen Zeitschrift IEEE Spectrum plant Aikido, bis Ende des Jahres einen 100-Kilowatt-Prototyp vor der Küste Norwegens zu testen. Das Rechenzentrum wird demnach in den Unterwassertanks einer schwimmenden Offshore-Windkraftanlage untergebracht sein. Das erste kommerzielle Projekt ist für 2028 vor der Küste Großbritanniens geplant. Ein Standort wurde bereits identifiziert, und detaillierte technische und kommerzielle Gespräche liefen, teilte Aikido mit.

Das kalifornische Unternehmen hält das Meer für einen guten Standort für KI-Rechenzentren. Offshore seien Energie, Kühlung und Platz im Überfluss vorhanden, heißt es vonseiten Aikidos. Neben der Windkraft zur Energieerzeugung dient das Meerwasser zur Kühlung der Anlage. Weltweit könnten Gebiete, die für schwimmende Windkraftanlagen vorgesehen sind, sofort für Rechenzentren genutzt werden. „Bevor wir uns auf die Erde begeben, sollten wir uns auf die Offshore-Welt begeben“, so Sam Kanner, CEO von Aikido Technologies. „Die Pioniere der Öl- und Gasindustrie haben vor über 40 Jahren Tiefseeressourcen genutzt und enorme Vorteile erzielt. Aikido ist bestens aufgestellt, um bewährte Offshore-Komponenten mit gängigen Rechenzentrumsbautechniken zu integrieren und so KI-Fabriken im Gigawatt-Maßstab schneller, sauberer, kostengünstiger und effizienter als mit herkömmlichen Methoden zu errichten.“

Vor- und Nachteile

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Aikidos Offshore-Ansatz bietet zwar einige auf der Hand liegende Vorteile, habe aber auch Nachteile, gibt das Tech-Portal Gizmodo zu bedenken. „Eine Herausforderung ist der aktuelle Zustand des schwimmenden Offshore-Windsektors, der mit erheblichen Entwicklungsverzögerungen, steigenden Kosten und höheren Zinsen aufgrund auslaufender staatlicher Subventionen zu kämpfen hat.“ Darüber hinaus gibt es auch technische Herausforderungen. Daniel King, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Foundation for American Innovation, erwähnte gegenüber IEEE Spectrum den Salzgehalt des Meeres und die Verschmutzung durch Meeresabfälle, die die Infrastruktur beschädigen können. Auch könnte es zusätzliche regulatorische Hürden zum Schutz der Meereslebewesen vor Wärmeabstrahlung geben.

Aikido ist nicht das erste Unternehmen, das vorschlägt, Rechenzentren offshore im Meerwasser zu bauen. China nahm im vergangenen Jahr ein windkraftbetriebenes Unterwasser-Rechenzentrum in Betrieb. Es gilt als weltweit erste kommerziell betriebene Anlage. Zudem habe die WestfalenWind-Gruppe in Deutschland mit ihrem Projekt windCORES die operative Entwicklungsphase erreicht, schreibt Gizmodo. Dabei werden Onshore-Turbinen mit in die Türme integrierten Rechenzentren eingesetzt.


(akn)



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Der Ozean als Standort für KI-Rechenzentren


Der KI-Boom befeuert weltweit die Nachfrage nach Rechenleistung. Zugleich sind die Serverfarmen aber gewaltige Strom- und Ressourcenfresser. Entwickler haben zunehmend Schwierigkeiten, Bauland, Energie und Wasser für den Bau und Betrieb großer Rechenzentren zu beschaffen.

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Das kalifornische Start-up Aikido Technologies, ein Anbieter von Offshore-Infrastruktur, glaubt, dass der Umzug aufs Meer einige der Herausforderungen lösen könnte. Das Unternehmen hat in dieser Woche eine neuartige schwimmende Offshore-Windplattform vorgestellt, die Rechenleistung für KI-Anwendungen mit schwimmender Windenergieerzeugung und integriertem Batteriespeicher kombiniert.

Laut Aikido soll die Anlage 10 bis 12 Megawatt (MW) KI-Rechenleistung sowie eine 15 bis 18 MW starke Turbine und einen integrierten Batteriespeicher beherbergen. „Die Technologie, die für Rechenzentren mit einer IT-Last von 30 MW bis über 1 GW konzipiert ist, ermöglicht den Aufbau einer autarken KI-Infrastruktur im Gigawatt-Bereich direkt an der Quelle erneuerbarer Energien und trägt so dem rasanten Wachstum der Nachfrage nach hochdichter KI-Infrastruktur Rechnung“, so das Unternehmen in einer Mitteilung.

Laut der vom Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) herausgegebenen Zeitschrift IEEE Spectrum plant Aikido, bis Ende des Jahres einen 100-Kilowatt-Prototyp vor der Küste Norwegens zu testen. Das Rechenzentrum wird demnach in den Unterwassertanks einer schwimmenden Offshore-Windkraftanlage untergebracht sein. Das erste kommerzielle Projekt ist für 2028 vor der Küste Großbritanniens geplant. Ein Standort wurde bereits identifiziert, und detaillierte technische und kommerzielle Gespräche liefen, teilte Aikido mit.

Das kalifornische Unternehmen hält das Meer für einen guten Standort für KI-Rechenzentren. Offshore seien Energie, Kühlung und Platz im Überfluss vorhanden, heißt es vonseiten Aikidos. Neben der Windkraft zur Energieerzeugung dient das Meerwasser zur Kühlung der Anlage. Weltweit könnten Gebiete, die für schwimmende Windkraftanlagen vorgesehen sind, sofort für Rechenzentren genutzt werden. „Bevor wir uns auf die Erde begeben, sollten wir uns auf die Offshore-Welt begeben“, so Sam Kanner, CEO von Aikido Technologies. „Die Pioniere der Öl- und Gasindustrie haben vor über 40 Jahren Tiefseeressourcen genutzt und enorme Vorteile erzielt. Aikido ist bestens aufgestellt, um bewährte Offshore-Komponenten mit gängigen Rechenzentrumsbautechniken zu integrieren und so KI-Fabriken im Gigawatt-Maßstab schneller, sauberer, kostengünstiger und effizienter als mit herkömmlichen Methoden zu errichten.“

Vor- und Nachteile

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Aikidos Offshore-Ansatz bietet zwar einige auf der Hand liegende Vorteile, habe aber auch Nachteile, gibt das Tech-Portal Gizmodo zu bedenken. „Eine Herausforderung ist der aktuelle Zustand des schwimmenden Offshore-Windsektors, der mit erheblichen Entwicklungsverzögerungen, steigenden Kosten und höheren Zinsen aufgrund auslaufender staatlicher Subventionen zu kämpfen hat.“ Darüber hinaus gibt es auch technische Herausforderungen. Daniel King, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Foundation for American Innovation, erwähnte gegenüber IEEE Spectrum den Salzgehalt des Meeres und die Verschmutzung durch Meeresabfälle, die die Infrastruktur beschädigen können. Auch könnte es zusätzliche regulatorische Hürden zum Schutz der Meereslebewesen vor Wärmeabstrahlung geben.

Aikido ist nicht das erste Unternehmen, das vorschlägt, Rechenzentren offshore im Meerwasser zu bauen. China nahm im vergangenen Jahr ein windkraftbetriebenes Unterwasser-Rechenzentrum in Betrieb. Es gilt als weltweit erste kommerziell betriebene Anlage. Zudem habe die WestfalenWind-Gruppe in Deutschland mit ihrem Projekt windCORES die operative Entwicklungsphase erreicht, schreibt Gizmodo. Dabei werden Onshore-Turbinen mit in die Türme integrierten Rechenzentren eingesetzt.


(akn)



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Bill Gates’ TerraPower darf ersten Atomreaktor bauen


TerraPower darf im US-Bundesstaat Wyoming sein erstes kommerzielles Kraftwerksprojekt umsetzen. Die US-Atomaufsichtsbehörde NRC erteilte die Baugenehmigung nach einem weniger als 18 Monate dauernden Prüfverfahren. Es ist die erste US-Genehmigung für den Bau eines kommerziellen Atomreaktors seit fast zehn Jahren.

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Das erste Kraftwerk wird „Kemmerer Unit 1“ heißen und ist nach der gleichnamigen Stadt in Wyoming benannt, in deren Nähe es gebaut werden soll. Laut TerraPower handelt es sich um einen natriumgekühlten Reaktor mit einer elektrischen Leistung von rund 345 Megawatt. Anders als größere, konventionelle Kernkraftwerke, die Wasser zur Kühlung verwenden, kommt hier flüssiges Natrium zum Einsatz.

Ergänzt wird das Design durch einen Energiespeicher auf Basis geschmolzener Salze. Dieser kann Wärme aufnehmen und bei Bedarf zusätzliche Energie bereitstellen. So lässt sich die Leistung der Anlage für bis zu fünf Stunden auf bis zu 500 Megawatt steigern, etwa bei Spitzenlast im Stromnetz.

Herkömmliche große Atomkraftwerke liegen typischerweise bei rund 1 bis 1,5 Gigawatt elektrischer Leistung. Neuere Reaktorkonzepte setzen hingegen bewusst auf kleinere Leistungsklassen. Sie sollen günstiger und schneller zu bauen sein, sich zu größeren Blöcken zusammenschalten lassen und sich leichter in bestehende Stromnetze integrieren, die von schwankender Wind- und Solarstromproduktion geprägt sind.

Für die nächsten Jahre hat das Unternehmen ehrgeizige Ziele: „Wir müssen zeigen, dass der zehnte Reaktor nur halb so viel kostet wie der erste“, sagt TerraPower-CEO Chris Levesque im Gespräch mit Bloomberg. Das Unternehmen plane, bis 2035 international zehn oder mehr Kraftwerke zu bauen.

Ein prominenter US-Abnehmer wird Meta sein, das sich bereits Strom aus mehreren Reaktoren für seine KI-Rechenzentren gesichert hat. Neben Meta investieren auch Google, Amazon und Microsoft in Kernkraftwerke. TerraPower-Mitgründer Bill Gates selbst hat nach US-Medienberichten über eine Milliarde US-Dollar in das Unternehmen investiert.

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Kemmerer Unit 1 läuft auf Basis eines speziellen Brennstoffs namens HALEU (High-Assay Low-Enriched Uranium). Dabei handelt es sich um ein Uran, das bis knapp unter 20 Prozent angereichert wird, während heutige Kernkraftwerke meist Brennstoff mit rund 3 bis 5 Prozent Anreicherung verwenden. Entwickler versprechen sich davon eine effizientere Nutzung des Brennstoffs. HALEU wird bislang überwiegend in Russland produziert, weshalb die USA derzeit versuchen, eigene Produktionskapazitäten aufzubauen.

Der technische Prüfprozess durch die US-Atomaufsichtsbehörde war jetzt vergleichsweise kurz. US-Präsident Donald Trump hatte die Atomaufsicht zuvor per Dekret angewiesen, die Genehmigungsverfahren für neue Reaktoren deutlich zu beschleunigen und auf etwa 18 Monate zu begrenzen. Damit soll der Ausbau der Kernenergie in den USA beschleunigt werden. Der Bau des Kraftwerks soll in den nächsten Wochen beginnen und 2030 abgeschlossen sein. Die Inbetriebnahme ist für 2031 geplant.


(tobe)



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