In wissenschaftlichen Bereichen, deren Forschungsgebiet auf der Berechnung einer immensen Anzahl von komplexen Datensätzen beruht, hat man in der Vergangenheit ausschließlich auf energiehungrige Großrechnersysteme gesetzt. Seit einigen Jahren erfolgt diesbezüglich ein Umdenken und es wird vermehrt versucht diese Rechenprozesse kostengünstig auf Kleincomputer aufzuteilen, die in den meisten Verwendungsfällen ohnehin nicht oder nur zum Teil ausgelastet sind.
Diese Arbeit beschäftigt sich im Speziellen mit dem Projekt "Samsung Power Sleep", einer Applikation, die ungenutzte Rechenleistung von Smartphones und Tablet-PCs für wissenschaftliche Zwecke bereitstellen soll. Im ersten Teil der Arbeit erfolgt eine theoretische Einleitung, die den Einstieg in die Materie erleichtert. Im weiteren Verlauf wird durch ein Experteninterview sowie anhand der Interpretation einer Online-Umfrage die Forschungsfrage geklärt, wie hoch der tatsächliche Nutzen einer solchen Applikation in der Realität ist und wie das Interesse an diesem Projekt mitzuwirken, noch gesteigert werden könnte.
Inhaltsverzeichnis
1. EINFÜHRUNG UND VORSTELLUNG DES PROJEKTES
2. THEORETISCHE GRUNDLAGEN
2.1. ENTWICKLUNG DER APP
2.2. AUFBAU DER APP
2.3. BEDIENUNG UND FUNKTIONSWEISE
2.4. TECHNISCHER HINTERGRUND
2.4.1. BETRIEB DER APPLIKATION
2.4.2. TECHNISCHE SICHERHEITSEINRICHTUNGEN
2.5. VERWERTUNG DER DATEN
2.6. SOZIALER ASPEKT UND ZIEL DES PROJEKTS
3. METHODEN ZUR BEARBEITUNG
3.1. LITERATURRECHERCHE
3.2. EMPIRISCHE DATENERHEBUNGEN
3.3. EXPERTENINTERVIEW
4. ERGEBNISSE UND AUSWERTUNG
4.1. ERGEBNISSE DER EMPIRISCHEN DATENERHEBUNG
4.1.1. ERHEBUNG DER SMARTPHONE UND/ODER TABLET USER
4.1.2. ART DES VERWENDETEN BETRIEBSSYSTEMS
4.1.3. AUSSCHALTVERHALTEN BEI NACHT
4.1.4. BEKANNTHEIT DER APPLIKATION
4.1.5. INTERESSE AM PROJEKT TEILZUNEHMEN
4.1.6. STELLUNGNAHME GEGENÜBER DEM PROJEKT
4.1.7. SOZIODEMOGRAPHISCHE ANGABEN
4.2. ERGEBNISSE DES EXPERTENINTERVIEWS
5. DISKUSSION
6. AUSBLICK
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht das Projekt „Samsung Power Sleep“, eine Anwendung, die ungenutzte Rechenkapazitäten von Smartphones und Tablets für wissenschaftliche Forschungszwecke mobilisiert. Ziel ist die Beantwortung der Frage, wie hoch der tatsächliche Nutzen dieser Applikation in der Praxis ist und wie das Interesse an einer Teilnahme gesteigert werden kann.
- Technische Grundlagen und Funktionsweise von Distributed Computing
- Analyse der App „Samsung Power Sleep“ hinsichtlich Architektur und Sicherheit
- Empirische Erhebung zum Nutzerverhalten und zur Bekanntheit der App
- Experten-Expertise von Univ.-Prof. Dr. Thomas Rattei zur wissenschaftlichen Relevanz
- Diskussion von Potenzialen und Barrieren für die gesellschaftliche Akzeptanz
Auszug aus dem Buch
2.4. Technischer Hintergrund
Die zurzeit auf dem Markt erhältlichen Smartphone und Tablet-PC Modelle der neuesten Generation sind mit modernen Mehrkernprozessoren ausgerüstet und verfügen über Spitzenleistungen in Hinsicht auf die Taktfrequenz des Prozessors von bis zu 2,5 GHz. Also einem gewöhnlichen Haushalts PC durchaus ebenbürtig. Im Gegensatz zum Haushalts PC werden Smartphones und Tablet-PCs, wie im weiteren Verlauf der Arbeit auch das Ergebnis der Online Umfrage zeigen wird, nachts nur selten bis gar nicht ausgeschalten. Somit entsteht ein enormes Potential an ungenutzten Ressourcen in Form von Prozessorleistung.
2.4.1. Betrieb der Applikation
Die App nimmt Ihren Betrieb erst nach dem Anstecken an das geräteeigene Ladekabel und nach vollständiger Ladung des Akkus auf. Sobald der Ladevorgang abgeschlossen ist, werden je nach zuvor getroffener Einstellung entweder über eine W-LAN Verbindung oder mobile Netzwerkdienste Datenpakete vom eigens dafür eingerichteten Server der Universität Wien angefordert. Diese Datenpakete haben eine Maximalgröße von 1 MB (Megabyte) und haben zum Vergleich nur etwa ein Drittel der Größe einer gewöhnlichen Musikdatei im Format MPEG-1 Audio Layer III (MP3), welches das häufigste und am weiten verbreiteteste Format für Audio Dateien ist. Dieses Datenpaket wird entpackt und der Prozessor führt die enthaltenen Berechnungen durch.
2.4.2. Technische Sicherheitseinrichtungen
Es handelt sich hierbei ausschließlich um numerische Kalkulationsvorgänge, sämtliche andere Bereiche des Endgerätes wie private Daten oder Informationen über den Besitzer werden in keinster Weise berührt. Die für die Berechnungsvorgänge notwendigen Daten werden lediglich temporär abgespeichert und nach Abschluss des Rechenvorganges und deren Rücksendung wieder gelöscht. Da im Normalfall bei zu starker Beanspruchung des Prozessors durch die Berechnung dieser komplexen Algorithmen eine starke Wärmeentwicklung auftreten würde und dies im Extremfall zur Überhitzung des Gerätes führen könnte, wurden in die App mittels Programmcode mehrere Sicherheitsvorkehrungen implementiert. Für die Berechnungsvorgänge wird maximal ein Prozessorkern belastet. Dies offeriert zusätzlich den Vorteil, dass sämtlichen Funktionen des Smartphones/des Tablet PC in vollem Funktionsumfang verfügbar bleiben und der Nutzer somit keine Einbußen im Bezug auf Erreichbarkeit und Kommunikation in Kauf nehmen muss.
Zusammenfassung der Kapitel
1. EINFÜHRUNG UND VORSTELLUNG DES PROJEKTES: Vorstellung der Kooperation zwischen Samsung und der Universität Wien zur Nutzung von Smartphone-Ressourcen für die Proteinschlüsselungsforschung.
2. THEORETISCHE GRUNDLAGEN: Erläuterung des Distributed Computing Prinzips sowie technischer Details der App, inklusive Sicherheitsarchitektur und Datennutzung via SIMAP.
3. METHODEN ZUR BEARBEITUNG: Darstellung des methodischen Vorgehens, bestehend aus Literaturrecherche, einer quantitativen Online-Umfrage und einem Experteninterview.
4. ERGEBNISSE UND AUSWERTUNG: Präsentation und Interpretation der Umfrageergebnisse zur Nutzerakzeptanz sowie die Zusammenfassung des Experteninterviews mit Univ.-Prof. Dr. Thomas Rattei.
5. DISKUSSION: Kritische Reflexion der Ergebnisse bezüglich des Nutzens der App, der Betriebssystemeinschränkungen und der Sicherheitsbedenken der Anwender.
6. AUSBLICK: Einschätzung der zukünftigen Relevanz des Ressourcenmanagements im Kontext privater Mobilgeräte für die Wissenschaft.
Schlüsselwörter
verteiltes Rechnen, Distributed Computing, Samsung Power Sleep, Proteinsequenzen, SIMAP, BOINC, Smartphone, Tablet-PC, Bürgerwissenschaft, Datensicherheit, Ressourcenmanagement, Nachhaltigkeit, Universität Wien, Forschung, Android
Häufig gestellte Fragen
1. Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht das Kooperationsprojekt „Samsung Power Sleep“, bei dem mittels einer App ungenutzte Rechenkapazitäten von mobilen Endgeräten für die lebenswissenschaftliche Forschung bereitgestellt werden.
2. Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die zentralen Felder umfassen die technischen Aspekte von Distributed Computing, die methodische Analyse der Projektrealität mittels Umfragen und die wissenschaftliche Bedeutung der Proteinforschung.
3. Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das primäre Ziel ist es, den tatsächlichen Nutzen der Applikation kritisch zu bewerten und Ansätze zu identifizieren, wie das öffentliche Interesse und die Beteiligung am Projekt weiter gesteigert werden können.
4. Welche wissenschaftliche Methode wurde für die Arbeit verwendet?
Es wurde ein Methoden-Mix angewandt: eine Literaturrecherche zur theoretischen Fundierung, eine empirische Online-Umfrage zur Datenerhebung bei Nutzern sowie ein Experteninterview.
5. Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil analysiert die Funktionsweise und Sicherheit der App, stellt die Ergebnisse der Datenerhebung zu Nutzer-Attitüden dar und gibt einen Einblick in die fachliche Expertise der Projektverantwortlichen.
6. Welche Schlüsselwörter charakterisieren das Projekt am besten?
Typische Schlüsselbegriffe sind verteiltes Rechnen, Nachhaltigkeit, Samsung Power Sleep, wissenschaftliches Ressourcenmanagement und Bürgerbeteiligung.
7. Warum ist die Applikation aktuell auf das Betriebssystem Android beschränkt?
Die Entscheidung basiert auf dem großen Marktanteil von Android und der Tatsache, dass es sich um eine freie Software handelt, was die Entwicklung und Lizensierung im Projektkontext vereinfacht.
8. Wie geht das Projekt mit den Sicherheitsbedenken der Nutzer um?
Laut dem Experten Prof. Rattei greift die App ausschließlich auf den Prozessor zu, speichert Daten nur temporär und berührt keine persönlichen Nutzerinformationen, was durch den geplanten Open-Source-Ansatz zusätzlich transparent gemacht werden soll.
- Citar trabajo
- Josef Wiedenhofer (Autor), 2014, Samsung Power Sleep. Allokation ungenutzter Ressourcen für die Wissenschaft, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1458890
