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ETH-Forscher lösen große Netzwerkprobleme mit Zufallsverfahren

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Man setzt auf den Zufall
©APA/APA/dpa/Felix Kästle
Ein neues Programm von ETH-Forschern knackt riesige Netzwerkprobleme. Statt auf pure Rechenkraft setzt die Software auf einen cleveren Trick: den gezielten Einsatz von Zufall. Die Software löse Netzwerkprobleme, die bisher als zu groß gegolten hätten, teilte die ETH Zürich mit. Bei Netzwerken mit Millionen oder Milliarden von Verbindungen stießen herkömmliche Lösungsverfahren an ihre Grenzen.

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Der Rechenaufwand und der Speicherbedarf stiegen oft so stark an, dass sie in der Praxis nicht mehr einsetzbar waren. Die von Rasmus Kyng mitentwickelte Methode "Approximate Cholesky" verfolgt einen neuen Ansatz. Sie vereinfacht ein Netzwerk schrittweise, indem sie einzelne Knoten entfernt. Dabei berücksichtigt die Software nur eine kleine, zufällig ausgewählte Stichprobe der neu entstehenden Verbindungen.

Diese Auswahl reiche aus, um nahezu dieselben Ergebnisse zu erzielen wie bei der Analyse des vollständigen Netzwerks. Dadurch beschleunigten sich die Berechnungen erheblich, ohne dass die Genauigkeit wesentlich litt. Verbleibende Abweichungen korrigiert das Verfahren schrittweise, bis das gewünschte Ergebnis erreicht ist.

Ein Prototyp des neuen Programms habe sich in Tests als zuverlässig und rund fünfmal schneller als bisherige Software erwiesen, hieß es weiter. Die Erkenntnisse fließen nun in die Entwicklung der Open-Source-Software "apxchol" ein. Diese soll für Berechnungen auf Supercomputern eingesetzt werden.

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