Hochleistungsrechnen - Einsatzmöglichkeiten im Verwaltungsumfeld

Inhaltsverzeichnis:

1. Was versteht man unter „Hochleistungsrechnen“?
1.1 Begriff und Ausprägungen in der Informationstechnik
1.2 Verwendung in der Wirtschaft und Forschung – Verwendung in der Verwaltung?

2. Einsatzmöglichkeiten des Hochleistungsrechnens in der öffentlichen Verwaltung
2.1 Systemanalyse und Programmentwicklung (SAP)
2.2 Vergabeverfahren
2.3 Einheitliches Dokumentenmanagement und elektronische Archivierung
2.4 Wirtschaftlichkeitsberechnungen
2.5 Weitere Anwendungen und E-Government-Lösungen
2.5.1 Travel Management System.
2.5.2 GeoPortal.Bund

3. Zukünftig denkbare Einsatzmöglichkeiten und Fazit

Literaturnachweis / Internetquellen:

Abkürzungsverzeichnis

1. Was versteht man unter „Hochleistungsrechnen“?

1.1 Begriff und Ausprägungen in der Informationstechnik

Das Hochleistungsrechnen (englisch: High Performance Computing (HPC)) findet überall dort Anwendung, wo die Rechenleistung oder Speicherfähigkeit eines herkömmlichen Personal Computers (PC) nicht mehr ausreicht. Hierzu werden zum einen leistungsfähige Rechner betrieben, in denen die für die Rechenarbeiten notwendigen Prozessoren parallel geschaltet und programmiert sind. Die Rechenfähigkeit des Rechners wird hierdurch potenziert und die Berechnung komplexer Aufgaben ist so überhaupt erst möglich. Man nennt diese Art von Rechner auch Parallelcomputer.

Es bedarf zu hochkomplexen Rechenleistungen nicht immer eines „Supercomputers“. Durch Clusterbildung mehrerer einzelner Rechner ist es ebenfalls möglich, die herkömmliche Rechenleistung zu erhöhen. Hierzu wird nicht genutzte Rechenleistung einzelner Arbeitsplatzcomputer dem Clusterverbund zur Verfügung gestellt, um so Aufgaben zu lösen. Möglich wird dies durch eine spezielle auf parallele Datenverarbeitung ausgerichtete Architektur und Organisation. Gängige Systeme hierzu sind zum Beispiel OpenMP^[1]und MPI^[2].

1.2 Verwendung in der Wirtschaft und Forschung – Verwendung in der Verwaltung?

In der Wirtschaft und Forschung wird in den verschiedensten Bereichen mit parallel rechnenden Systemen gearbeitet und diese sind aus einer modernen Informationsarchitektur nicht mehr hinweg zudenken.

In einem Unternehmen werden aus allen organisatorischen Teilbereichen Informationen gesammelt, aufgearbeitet, genutzt und archiviert. Die Unternehmensführung gerade in mittelständischen Betrieben kann mittels antiquierten Rechnungs- und Auftragsbüchern nur sehr schwer den aktuellen Stand des Unternehmens abfragen. Insbesondere bei zeitlich dringlichen Anlässen ist der Zugriff auf aktuelle Zahlen und Fakten vonnöten, was wiederum eine ständige Pflege der hierzu notwendigen Unterlagen bedingt. Hierzu wurden von Unternehmen Programme entwickelt, die alle Teilbereiche eines Unternehmens bündeln und deren Daten in aufbereiteter Form den Entscheidern zur Verfügung stellen. Eines dieser Programme soll in Punkt 2.1 näher vorgestellt werden.

In der Forschung kommen Hochleistungsrechner naturgemäß häufig zum Einsatz. Beispiele hierzu sind Auswertemodule bei Teilchenbeschleunigern in der Quantenphysik (z.B. CERN) und riesige Radioteleskopanlagen in der Weltraumforschung. Die hierbei gesammelten Daten würden die Kapazität eines herkömmlichen Arbeitsplatzcomputers sprengen.

Auch in der Verwaltung ist das Hochleistungsrechnen ein Thema. Es lassen sich mit dieser Methode nicht nur komplexe Sachverhalte aufarbeiten, sondern auch der Austausch von Informationen im Rahmen eines effizienten E-Governments gewährleisten. Mit dem bereits genannten Systemprogramm MPI (Message Passing Interface) lassen sich diese Daten steuern. Im Folgenden sollen Anwendungsmöglichkeiten des Hochleistungsrechnens im Verwaltungsumfeld näher dargestellt und erläutert werden.

2. Einsatzmöglichkeiten des Hochleistungsrechnens in der öffentlichen Verwaltung

Die Einsatzmöglichkeiten des Hochleistungsrechnens in der öffentlichen Verwaltung liegen in den Potenzialen des stetig wachsenden E-Governments. Beispielhaft sollen hier bereits bestehende Projekte und Portale vorgestellt werden, die die Potenziale und Einsatzmöglichkeiten des Hochleistungsrechnens wiederspiegeln.

2.1 Systemanalyse und Programmentwicklung (SAP)

Das größte Einsatzfeld des Hochleistungsrechnens in der öffentlichen Verwaltung ist derzeit der Einsatz von SAP R/3. Hierunter versteht man eine Software der weltweit operierenden badischen Firma SAP AG aus Walldorf, welche mit diesem System eine Lösung zur Abwicklung der gesamten Geschäftsprozesse eines Unternehmens (z.B. Buchhaltung, Logistik und Personalwesen) anbietet. Die Software besteht aus Modulen, welche funktionell miteinander verknüpft sind. Die Wirkbereiche von SAP R/3 sind:

- FI (Finance),
- CO (Controlling),
- MM (Materials Management),
- SD (Sales and Distribution),
- PP (Product Planning) und
- HR (Human Resources).

[...]

^[1]Quelle: http://openmp.org/wp/ , Zugriff: 02.12.08, 17:45 Uhr

^[2]Quelle: http://www.open-mpi.org/ , Zugriff:02.12.08, 18:10 Uhr