Schöps, Sebastian

Computational Electromagnetics

Mehr zur Person

Die Herausforderung:

Welche Herausforderungen sind mit der Veröffentlichung von Daten und Software im Forschungsfeld der Computational Electromagnetics verbunden?

Aus der Diskussion:

Computational Electromagnetics (kurz CEM) ist ein Forschungsfeld, in dem mit Computerprogrammen das elektromagnetische Verhalten eines Untersuchungsgegenstands simuliert wird. Für diese Simulationen werden Erkenntnisse aus der Elektrotechnik, aus der (angewandten) Mathematik und der Informatik zusammengeführt. Computersimulation lässt sich aber für viele verschiedene Anwendungsbereiche nutzen, beispielsweise für die Visualisierung von elektromagnetischen Feldern eines Mobiltelephons (z.B. 5G), aber etwa auch im Maschinenbau zur Simulation eines Zugunfalls oder von Windverwirbelungen. Die Simulationsergebnisse hängen immer von den verwendeten Eingabedaten, Algorithmen, aber auch von der konkreten Implementierung am Computer (Software) ab. Insbesondere die Software verursacht große Entwicklungs- oder Lizenzkosten, je nachdem, ob eigene oder kommerzielle Software eingesetzt wird. In letzterem Fall sind die Algorithmen nicht einsehbar, was Simulationen für bestimmte Forschungszwecke unmöglich machen kann, da nicht transparent ist, wie die Ergebnisse zustandekommen und diese somit nicht reproduzierbar sind. Bei freier Software ist dies zwar nicht der Fall, allerdings fehlt es im universitären Umfeld an Anreizen, Software zu veröffentlichen. Das führt in der Praxis häufig dazu, dass die Modelle und Algorithmen zwar dokumentiert, aber nicht veröffentlicht werden, da die Dokumentation mühsam und die rechtliche Lage unklar sind oder ein Wettbewerbsvorteil durch Zurückhalten einer entwickelten Simulationssoftware entstehen kann. Auch geht es bei einigen Simulationen um Software, die unter die Kategorie der Dual Use-Technologien fällt, also Software, die auch für militärische Zwecke genutzt werden kann. Da die Software nicht in der Lage ist, zwischen ziviler und militärischer Nutzung zu unterscheiden, ist hier Vorsicht geboten.

Perspektiven:

Die Reproduzierbarkeit von Daten und Software hat mit dem Aufkommen des Internet an Möglichkeiten und Relevanz gewonnen. Wieweit (und durch wen) eine Reproduzierbarkeit von Ergebnissen in Zukunft realisierbar ist, ist nicht entschieden. Wie sollen wir Daten und Software teilen, wenn wir dies tun wollen (was das wissenschaftliche Selbstverständnis nahelegt)? Und wer soll das bezahlen?