Problemchen

programmieren und dipom-arbeiten ist im Grunde nichts anders als laufend Problemchen zu lösen. Mal kleine mal größere. Dieses Monat war geprägt von 2 größeren. Das erste Problem war, sehr schwer ausfindig zu machen.
Zum glück ist jetzt der ganze code in einem Versionskontrollsystem namens Subversion. Viele Open Source Pojekte benutzen Subversion, damit mehrere Leute gleichzeitig arbeiten können und sich nicht in die Quere kommen. Sehr praktisch.
Das zweite Problem welches ich jetzt habe ist aber nicht Programmier-technisch sonder mathematisch. Dieser Punkt kommt wohl in jeder größeren Arbeit mal vor? War alles umsonst was ich bis jetzt gemacht habe? Nein! Das ist zumindest meine Meinung.
Dabei hört es sich so einfach an. Ich muss herausfinden wo ein Partikel einen zeitschritt zuvor war. Ich weiß wo es jetzt ist und ich kenne das 3d Geschwindigkeit Feld. Also es ist alles da, oder nicht? Aber kurz zum Anfang der Geschichte.
Das Ziel ist das Modell zu erweitern, dass ich die ganze Geschichte von Partikeln im Eis aufzeichne. Hört sich sehr einfach an, da ich ja das Eisschildmodell schon habe, das mir Geschwindigkeiten usw liefert. Also einfach eine variable definieren wo das ganze gespeichert wird, fertig. Es ist ja nur eine einfache Advection, es passiert keine chemische umwandlung und keine Diffusion. Aber genau das ist das Problem.
Man denkt man könnte einfach die Partikel die aufs Eis fallen mitführen. Einfach bei der Temperatur Formel was weglassen?Aber nein, da es keine Diffusion gibt, gibt es scharfe übergänge von einer Eigenschaft zur anderen. Wenn z.B zwei Gletscher zusammenströmen, dann ist das eine Eis und damit die Partikel darin 2000 Jahre alt und beim anderen 40000. An einer stelle hab ich dann einen Übergang von 2000 auf 4000. Also genau an der zwischenFläche hab ich auf einem Sprung. Das führt zu einigen Problemen. Bei der Temperatur gibt es so etwas aber nicht, da ist es egal wie alt das Eis ist die Temperatur hat dort keinen Sprung. Um die genze Geschichte der Partikel zu erfassen, müssen solche Sprünge also möglich sein. Der Herkunftsort und die Zeit wo es auf des Eis gelandet ist muss erhalten bleiben. Es ist die denkbar einfachste Formel, ungefähr so: Die Änderung ist 0!

Das Problem wurde erst 2002 das erste mal für Eisschildmodelle gelöst. Die Idee war also es so zu machen wie 2002. Siehe dazu auch das Bild unten.
Es grundsätzlich zwei arten wie man ein Modell umsetzt. Man teilt seinen ganzen Bereich also z.B Grönland in eine Gitter auf sagen wir 20x20 km und 100 Schichten in der hohe. Bei der Euler Methode hat man ein fixes Gitter und schaut sich an was passiert. Im Lagrange Modell schaut man ein Teilchen an und folgt es die ganze zeit über. Dabei wird verbiegt sich dann sozusagen das Gitter. Beide Varianten haben vor und nachteile.
Mein Eisschildmodell hat ein fixes Gitter. Also jetzt kommts: es gibt die Semi-Lagrange methode. Das ist eine Mischung aus beiden. Man verwendet ein fixes Gitter und verfolgt im jeden Zeitschritt nur das Teilchen das als Endpunkt einen Gitterpunkt trifft. Da sich bei mir ja die Eigenschaft nicht ändern soll reicht es wenn ich weiß wo das Teilchen hergekommen ist und wie die Eigenschaft dort zum vorherigen zeitschritt war.

Die Schwierigkeit liegt jetzt daran zu wissen wo das Teilchen voher war. In einem 3D Gitter mit einer anderen Geschwindigkeit in jedem Punkt innerhalb einer Gitterzelle! Und einer sich immer änderten Geschwindigkeit.
Ja wann das nicht funktioniert dann funktioniert die ganze Methode nicht, bzw wird das ungenau, so ist alles ungenau und wird mit jedem Zeitschritt ungenauer. Wenn man mal eben 400.000 Jahre durchrechnet dann summieren sich die Abweichungen.
In dem Artikel steht darüber leider nix genaues nur eine extreeeem einfache Formel: Der ort wo es vorher war ist gleich dem Ort wo es jetzt ist minus dem zurückgelegten weg....
Also hab ich weitere Artikel gesucht die semi-lagrange benutzen und nach einem Tag hab ich auch einige gefunden wo es genauer beschrieben wird, mit allem numerischen Krimskrams den man auch noch berücksichtigen muss. Also bin ich zuversichtlich das es funktionieren wird und werde mich am Montag nochmal mit meinem Betreuer treffen.

Es wird also immer komplexer und komplizierter je mehr man darüber nachdenkt. Ein anfangs einfache Aufgabenstellen entwickelt sicher immer mehr zu einem interessanten, komplexen Problem. Man verliert sich dabei sehr schnell in Details. Zu jedem Detail gibt es zig Artikel und bald denkt man nur mehr zu kompliziert und ist man ist sich der einfachsten Dinge nicht mehr sicher. So war es gut, das ich das hier mal niedergeschrieben habe damit ich selbst wieder weiß was die ursprüngliche Zielsetzung war.

Dann fängts aber erst richtig an, denn dann kann man virtuelle Eisbohrkerne machen und sie mit realen vergleichen! Über Isotopen und wofür man sie verwendet werde ich später mal was schreiben.

Gut, war jetzt ein etwas längere Beitrag, aber so brauch ich wenn ich dann in einer Woche in Graz bin nicht immer erklären was ich den mache. Ich freue mich schon auf daham, also bis dann.

P.S. Im August fahr ich nach Island! Zum wandern usw, also nicht vom AWI aus.

Berufskrankheiten

Ihr Maschinenbauer kennt das sicher, ganz am Anfang wo man sich an die 40 Stunden Woche gewöhnt, und man den ganzen Tag vorm PC sitz und zeichnet, und rauszoomt und wieder reinzoomt, und nochmal ein Stichleim da und wieder zoomen.
Dann sitzt man zuhause vorm Fernseher und in einem unaufmerksamen Moment will man dann mal näher ranzoomen wenn man was interessantes im Bild ist...
Ja auch als Modellierer und Programmierer gibts so was ähnliches, da wundert man sich mal kurz über die geniale Umsetzung der Grafik bei den Wellen im See. Oder man ergötzt sich am Surge der Sauce aus dem Kartoffelpüree.

Ich hatte jetzt längere zeit mit einem Problem zu kämpfen, es kamen zwar Ergebnisse raus, aber komplett falsche. Alles war richtig, und doch nicht. Normalerweise findet man Fehler sofort, da sich der Compiler aufregt. Wenn er sich aber nicht aufregt, dann ist Not am Mann und im Manne und überhaupt und sowieso.

Aber jetzt läuft alles wieder so wie es soll, der virtuelle Gletscher fließt schön vor sich hin und ich kann wieder Jahrtausende simulieren, lustig.
Aber die eigentliche Arbeit ist dadurch natürlich etwas im Rückstand, einige Sachen funktionieren schon und ich bin zuversichtliche, dass ich bis Juli erste Ergebnisse habe.

Am Freitag gehe ich die weltberühmte oder auch nicht Polarstern, besichtigen! Das Ausgängeschild des AWI. Ich hab schon einiges probiert auch auf eine länger Ausfahrt mitzufahren bis jetzt ohne Erfolg, aber ich arbeite weiter daran...

Norge

Bin nun ja schon wieder einige zeit zurück aus Norwegen. Fjord, Schnee, Berge, Bergen, alte Freunde treffen, so muss ein Urlaub sein. Bergen hat ja den fragwürdigen Ruf die Stadt Europas mit am meisten Regentagen zu sein. Das stimmt nicht. Laut meiner Extrapolation von 5 Tagen, ist es die sonnigste stadt Europas. So argumentieren ja auch einige Klimaskepitker. Perfekte Bedingungen um meine Wanderlust zu stillen. So kam es das ich einen Berg zweimal am selben tag bestieg, da Jule genau dahinter an einem See wohnt. So sollte man wohnen, 15min ins Zentrum und doch mitten in der Wildnis.
In Oslo besuchte ich zusammen mit Peter, der gerade in Bergen ein Auslandssemester macht, zwei Freundinnen von Spitzbergen. So konnte ich ihr verhalten in ihrem natürlichen Habitat studieren. Sie sind ja zwei ausgesprochene Citygirls die man nicht unbedingt in Spitzbergen vermutet. Gleich am ersten Abend wurden wir dankbarer-weise auf eine Party im 12 Stock mit blick über Oslo geschleppt. Die Zugfahrt alleine war die reise schon wert. Obwohl nur 300 km zwischen Oslo und Bergen liegen fährt man 7 Stunden über Berge und den höchsten Bahnhofs Nordeuropas.
Das zweite Wochenende fuhren wir Richtung Stavangar zum besagten Preikestolen. Der es sofort in die top 3 auf die Liste der schönsten Orte die ich besucht habe schaffte. Ein Steinchen das 600 über dem Fjord ragt mit grandiosen Ausblick auf die Berge ringsum.
Waren einige sehr schöne Tage und auch wichtig um mit Spitzbergen abzuschließen. Hier in Bremerhaven lässt sich zur zeit auch sehr gut leben, bin gerade vom Strand mitten in der Stadt zurück. Urlaubsgefühl inklusive. Ich hatte gestern auch meinen ersten Besucher und es hat ihm auch ganz gut gefallen. Besucher die im Wattmeer herumwaten wollen dürfen allerdings keine angst vor Würmern haben....

Bergen und Berge

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Wo ich war: Hamburg, Spierkeroog, Wremen
Wo es hingeht: Bergen(Norwegen), Oslo, Preikstolen
Was ich mach:



So sollte es im prinzip funktionieren, in wirklichkeit ist es aber komplizerter als alle gedacht haben. Aber "viel feind viel ehr"



Hab mal zum spass Grönland berechnet und ein schönes bildchen gemacht. Das modell spuckt aber nur Zahlen aus, wie man sie darstellt ist davon unabhängig. So kann man halt auch mal einen 3D plot von Grönland machen und auf play drücken und schon hat man eine nettes video. Das geht jetzt so leicht weil das modell jetzt das standardformat netCDF nützt.



so schaut die arbeit dann aus, mehere Terminals sind offen und ein editor. Ich mach jetzt alles auf meinem Laptop und greif damit aufs AWI netz zu, ist viiiiiieeel besser als mit dem Solaris.

Ab morgen bin ich dann in Norwegen um Peter und ein paar Freunde von Spitzbergen zu besuchen. Das es dort auch Berge gibt kommt mir auch ganz gelegen...

Jetzt

Wenn man lange nix schreibt hat man viel zu schreiben und will dann noch länger nix schreiben. Diese Schleife lange genug ausgeführt und man hat so viel zu schreiben das es sich gar nicht mehr lohnt alles genau zu beschreiben und man kann deswegen alles nur ganz kurz in Stichworten beschreiben. Immerhin man schreibt was, besser als vorher, denkt sich der Leser. Also eine win-win Situation. win-win ist auch die WG Situation. Schönes haus, nette Leute gute Lage. Das schöne Haus kann man ja weiter oben bewundern, die netten Leute sind kurz beschrieben. Die WG besteht aus 5 Leuten und ist ziemlich international und besteht aus fast ausschließlich AWI Leuten. Wie auch die andere WG im haus, mache sprechen auf vom Gebäude G. Für nicht AWI Insider; das AWI besteht aus den Gebäuden A-F und dem höchst inoffiziellen Gebäude G in der Gildemeisterstraße.
Alles liegt in Gehdistanz, die Hafenspelunken die Einkaufsstraße, der Hafen, das AWI, der Aldi, Liedl und Penny für unser Hartz IV freunde.
Fürs Osterwochenende haben wir ein Auto reserviert und werden am Samstag nach Hamburg fahren und am Sonntag und Montag nach Ostfriesland fahren. Einem Ort von dem wohl schon jeder mal gehört hat...
Sowie Buxtehude, wo ich auch schon war! Swasiland -check. Takkern I+II -check, Buxtehude -check
So ergeht es mir hier.
Zur Info, ich habe noch kein Wort geschrieben, sondern programmiere den ganzen Tag. Was mir durchaus sehr gefällt, es ist schön wenn der Code richtig compiliert wird und man dann eben mal ein paar Jahrhunderte in der Antarktis simuliert und dann ein paar schöne Grafiken erstellt. Mit der eigentlichen arbeit die Sauerstoff Isotopen einzubauen hab ich noch nicht begonnen. Bis jetzt hab ich dem Programm beigebracht ein File das standardisiert ist zu verstehen. (netCDF) Dieses File Format ist sehr praktisch da man dann eben mal schnell seine Ergebnisse anschauen kann da es Programme gibt die es erlauben schnell und einfach Grafiken zu erstellen.

So weit dazu, da das ganze aber sich aber nur virtuell in der Antarktis oder in Grönland abspielt bin ich auch am arbeiten wirklich dort hin zu gelangen... Mehr dazu nächste Woche.

Gildemeisterstraße 4, meine neue Adresse (der wunderschöne rote Kadett gehört leider nicht mir)




Mein Balkon.

(morgen gibts mehr text...)

Eis

Ein kleiner Bericht wie es mir hier so ergeht. Mittlerweile arbeite ich schon zwei Wochen an meiner Diplomarbeit. Natürlich hab ich noch keine einzige Zeile geschrieben. Zuerst muss ich erstmal einige Zeilen Code schreiben und kryptische Befehle in Terminal-Fenster eingeben. Usability wie in de 80ern. Aber mittlerweile komm ich damit schon ganz gut zurecht. Die geradezu sakrale Frage mit welchen Editor ich programmieren werde hab ich mir auch endlich Beantwortet. Ich entsage der Sekte des Emacs und schreibe meine satanischen Verse in gedit. Zur zeit bin ich aber dabei Code nur zu lesen uns zu analysieren um zu verstehen was da eigentlich vorgeht. Ach ja, ich hab noch gar nicht gesagt womit sich meine Diplomarbeit beschäftigt. Kurz gesagt, ich füge zu einem vorhandenen Eisschildmodell eine Funktion hinzu die Sauerstoff-Isotopen berücksichtigt. Je nach dem was man für Eingabedaten verwendet kann man damit 100000e Jahre des Eisschilds von Grönland der Antarktis oder gar des Mars simulieren und anschließend schöne Grafiken über alles mögliche erstellen. So kann man auch virtuelle Eisbohrkerne analysieren.
Good News everyone, ich habe eine WG gefunden, und auch das casting bestanden. Also werde ich ab 1. April in einer schön chaotischen WG hier in Bremerhaven wohnen. Aus meinen Plänen in Bremen eine Wohnung zu suchen ist nichts geworden, da ich das Semesterticket nicht bekomme und so 130€ im Monat zahlen müsste. Ausserdem bin ich meistens eh bis 6 im AWI. Ich komme aber auch erst um 9, und bin trotzdem meistens der erste.... So mach ichs zumindest jetzt später, in einer fernen utopischen Zukunft in der das Wetter hier besser werden soll, will ich einen mir einen anderen Tagesrhythmus anzüchten damit ich am Abend noch was machen kann. Ich habe es mir jetzt zur Aufgabe gemacht die Stadt zu erkunden in dem ich laufen gehe und jedesmal mir ein anders Ziel aussuche.
Von der WG aus kann ich dann auch mit dem Rad zum AWI fahren, sofern ich mal eines habe. Jetzt bin ich ja schon über zwei Wochen hier und schon langsam ist alles organisiert. Der Umzug wird auch nicht so kompliziert, ich hab ja nur eine Rucksack. Die WG ist dann im Grunde fast so wie hier im Gästehaus, von den fünf Bewohnern sind vier auch beim AWI. Einer davon ist sogar im gleichen Büro wie ich. Gestern gabs dann bei uns auch eine kleine Party weil Riccardo der Italiener Geburtstag hatte. Das Gästehaus wird im Juni aber zugesperrt, also bin ich froh, dass ich jetzt schon eine WG gefunden hat die auch lustig zu sein scheint. Das Haus ist jedenfalls sehr schön und liegt auch sehr gut, mitten in der Stadt und in einer Seitengasse. Also ich freu mich schon auf den Umzug, den so richtig zu hause fühl ich mich im Gästehaus nicht. Nicht so wie es in Spitzbergen war. Aber das hab ich jetzt eingesehen, so wird es sowieso nie mehr werden. seit dem ich das realisiert habe gefällt es mir hier auch besser denn dann denkt man nicht darüber nach wie es sein könnte, sondern macht wirklich das beste daraus. Ich habe auch einen Flug im Mai nach Bergen/Norwegen gebucht um eine Freund zu besuchen der dort sein Auslandsemester verbringt, und auch einpaar Spitzbergen freunde zu treffen! Und wieder etwas wandern zu gehen, den die berge fehlen mir jetzt schon.