Vortrag Analogrechner

Am letzten Maifeiertag hatte ich die Möglichkeit, in den Räumlichkeiten des CCC Frankfurt mir einen Vortrag zum Thema Analogrechner anzuhören. Allgemein sind diese in der heutigen Zeit der immer schneller werdenden Digital-Computer nicht so bekannt und verbreitet. Doch das war nicht immer so. Professor Dr. Bernd Ulmann hat es sich zur Passion gemacht, diese in seinem privaten Computer-Museum nicht nur zu sammeln, sondern gibt auch einen praktischen Einblick in diese Geräte, welche auch neben der großen digitalen Konkurrenz in Zukunft ihre Stärken beweisen können. Hier habe ich mal die für mich wesentlichen Stichpunkte seines Vortrages notiert.

  • erleben derzeit eine kleine Renaissance
  • extrem paralellisierbar
  • skalieren sehr gut (wenn ein weiteres Problem dazukommt, wird eine weitere Einheit dazu gestellt, die dieses dann löst => Rechengeschwindigkeit bleibt dieselbe)
  • sehr genaue Fließkommaergebnisse werden in der Praxis oft nicht benötigt -> Analogrechner sind weniger genau, können aber Ergebnisse mit ganzen Zahlen liefern (z.B. sind Ergebnisse mit einem Drittel Hase ja nicht realistisch)
  • wenig Energieverbrauch
  • sehr gute geeignet zur Lösung von Differenzialgleichungen
  • während die Berechnung läuft und das Ergebnis steht, können über Potentiometer die Variablen (Ausgangsbedingungen) verändert werden und das Ergebnis ändert sich instantan (Echtzeitberechnung)
  • benötigt keinen Speicher oder Cache -> somit fallen auch Leitungsverbindungen zu diesen weg, so dass es keine Latenz gibt (Speicher bewegt sich im Nanosekundenbereich und ist somit langsamer als eine CPU)
  • Analogrechner aus dem endenden 19. Jahrhundert wurden bis in die 1960er Jahre eingesetzt, weil Digitalcomputer noch nicht Leistungsfähig waren (z.B.: Tidenberechnung bis zur 10. Partialtide am Hamburger Seefahrtsamt)

Nachteile:

  • Je größer und komplexer das Problem ist, desto mehr Gerätschaft wird gebraucht -> der Platzbedarf für die Machine steigt
  • kann fehlerhafte Ergebnisse, welche auch nicht genau klar abgrenzbar sind, liefern, wenn die elektronischen Bauteile durch Interferenzen gestört werden
  • jeder analoge Rechner wird zur Lösung eines Problems zusammen gestellt und gebaut, ändert sich dieses, muss der Computer aufwendig umgebaut werden

Und auch das Argument, dass heutige Smartphones leistungsfähiger als die Rechner mit denen man zum Mond flog, ist so nicht richtig:

  • der Computer im Raumschiff hat lediglich Programmabläufe während des Fluges gesteuert (z.B.: jetzt für 30 Sekunden dieses und jenes Triebwerk zünden)
  • die Flugbahnberechnungen wurden im Vorfeld der Missionen am Boden von Analogrechnern ermittelt
  • während der scheiternden Apollo 13 Mission konnte so extrem schnell und in Echtzeit die neue korrigierte Flugbahn zur Rückholung der Astronauten berechnet werden
  • man muss mal Nachdenken was passiert, wenn man an sein Smartphone zusätzlich 200 Sensoren, zwei Dutzend Aktoren und Motoren montiert, diese sofort tadellos Funktionieren müssen und von diesem einem Gerät das eigene Leben abhängt

Die Absurdität von Adaptern

In der vorletzten Podcastfolge von c’t-uplink wurde mal wieder mit ein paar Mythen aufgeräumt. Konkret damit, dass man meint alles mit diversen Adaptern, welche im Fachhandel zu erwerben sind, verbinden kann. Das geht, aber nur in einem gewissen Rahmen. So ist es möglich, einen Bildschirm mit DVI-Schnittstelle an einen Grafik-Output mit VGA-Schnittstelle zu betreiben. Aber mit einem weiteren Adapter an diesem wird das zwar mechanisch gehen, aber ob das elektrisch noch funktioniert ist fraglich. So könnte man einen Adapter mit Display-Port mit einem mit DVI verbinden. Diesen an einem mit HDMI. Den wiederum an einem mit DVI, welcher an dem anderen Ende dann VGA hat und diesen wiederum letztendlich an einem mit Cinch/Composite. Mechanisch funktioniert das alles, aber zu einem Ergebnis führt das nicht mehr.
In der c’t-uplink wurde aber ein weiteres Kuriosum gezeigt. Nämlich einen USB 3.0 zu Lüsterklemmen-Adapter. Es gab da wohl einen ernsthaften Spezialfall. Ein Kunde hat, so will es die Geschichte, bei dem Zubehörhersteller nach etwas angefragt, was es wohl für seinen Anwendungszweck auf dem Markt bisher nicht gab. Er wollte nämlich die Signale der Datenleitungen des USB 3.0 abgreifen und analysieren. Das Entwicklungslabor nahm sich der Spezialanfrage an und hatte etwas Individuelles für diesen einen Kunden entwickelt gehabt. Irgendwie muss aber die Marketing-Abteilung des Herstellers etwas über diese Spezialentwicklung mitbekommen haben und war der Meinung, dafür muss es doch einen Markt geben und man müsse da etwas entwerfen, was im größeren Stil zu verkaufen wäre. Nur ob das ganze einen Sinn ergibt und auch funktionieren wird, bleibt fraglich.

USB-Luesterklemme-Adapter

Richard von Weizsäcker

„Die Bitte an die jungen Menschen lautet: Lassen Sie sich nicht hineintreiben in Feindschaft und Hass gegen andere Menschen, gegen Russen und Amerikaner, gegen Juden oder Türken, gegen Alternative und Konservative, gegen Schwarz oder Weiß. Lernen Sie miteinander zu leben, nicht gegeneinander.“

Richard von Weizsäcker, *15. April 1920 † 31.01.2015, Bundespräsident a.D.

Automatische iCloud-Speicherung von Dokumenten verhindern

Wie sich heraus gestellt hat, speichern Programme mit iCloud-Anbindung auf dem Macintosh jedes noch ungesicherte Dokument ungefragt in diese hoch. Dies möchte man verhindern – gerade wenn man Dokumente soweit vertraulich behandeln möchte, dass sie selbst auf verschlüsselten Diensten von Dritten nichts zu suchen haben. Da es keine Möglichkeit in der GUI vom Mac OS X gibt dies zu verhindern, muss man folgenden Befehl auf der Kommandozeile absetzten.


defaults write NSGlobalDomain NSDocumentSaveNewDocumentsToCloud -bool false

Nach dem Beenden und erneutem Öffnen, speichern Programme mit iCloud-Unterstützung die neu angelegte Dokumente dann wieder lokal im Verzeichnis des jeweiligen Nutzers unter folgender Ordner-Struktur:

/Users/<Benutzername>/Library/Containers/<Ordnername_Applikation>/Data/Library/Autosave Information/

Möchte man hingegen das vorherige Verhalten mit der iCloud-Anbindung wieder zurück haben, reicht es den selben Befehl nur mit einem true am Ende aus zu führen.

Alternativ kann man sein Nutzungsverhalten in Bezug von Dokumentenverwaltung aber auch so einstellen, dass man auf die iCloud völlig verzichtet, oder nur einen selber gehosteten Dienst nutzt auf dem auch selbst administrativen Zugang hat.

Quelle des Tip bei Mac OS X Hints

WLAN am Raspberry PI einrichten

Der Net-Installer des Debian-Port Raspbian für den Raspberry Pi ist recht übersichtlich und auf der Projektseite hier dokumentiert. Da ich in dem Fall zu Anfangs lediglich immer nur ein Grundsystem mit einem SSH-Server auf eine SD-Karte werfe, gibt es keine Möglichkeit, dass man sich mit dem Pi out of the Box via WiFi ins Netz verbinden kann. Leider fehlt bei einer Standart-Debian-Installation auch das Toolkit um WLAN-Adapter zu konfigurieren. Also muss dieses als erstes nach installiert werden:


apt-get install wireless-tools wpasupplicant

Da ich mich auch für den allgemein bei den Pi’s sehr beliebten Edimax EW7811Un USB-Adapter entschieden habe, hilft es auf folgende Weise zu verifizieren ob dieser vom System im eingesteckten Zustand ordentlich erkannt wurde.
Durch Eingabe von lsusb sollte das WLAN-Gerät über den USB-Host-Adapter mit seinen vollen Namen aufgelistet werden.
Mit lsmod kann man prüfen, ob das entsprechende Kernelmodul zu den Realtek-Chip mit geladen wurde. In diesem Fall heisst dies 8192cu.
Als finale Möglichkeit zu Überprüfen ob der Edimax einsatzbereit ist, kann man sich mit iwconfig mal die „aktuelle“ Konfiguration des WLAN-Interface anzeigen lassen. Entscheidend dabei ist, das es einen Eintrag mit wlan0 gibt.

Wenn das alles gegeben ist, kann man mit restlichen Konfiguration weiter machen.

Als erstes muss das WLAN-Gerät in die Datei /etc/network/interfaces hinzugefügt und die Konfigurationsparameter mitgegeben werden. In diesem Fall soll die IP-Adresse via DHCP bezogen werden und es wird in der letzten Zeile ein Verweis auf die Konfigurationsdatei wpa_supplicant.conf gesetzt.

/etc/network/interfaces:

# This file describes the network interfaces available on your system
# and how to activate them. For more information, see interfaces(5).

# The loopback network interface
auto lo
iface lo inet loopback

# The primary LAN-network interface
allow-hotplug eth0
iface eth0 inet dhcp

# The Edimax USB-WiFi interface
auto wlan0
allow-hotplug wlan0
iface wlan0 inet dhcp
wpa-driver wext
wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Die eigentliche WLAN-Konfiguration mit den Parametern zum Aufbau der (verschlüsselten) Verbindung wird unter /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf definiert. In dem Fall WPA/WPA2 verschlüsselt. Sollte die Datei noch nicht existieren, dann erstellt man sie einfach.

/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf:

network={
ssid="_Name_des_Netwerk_"
scan_ssid=1
proto=RSN
key_mgmt=WPA-PSK
pairwise=CCMP TKIP
group=CCMP TKIP
psk="_Absolut_sicheres_Passwort_"
}

Mit dem Befehl ifup wlan0 wird dann das Interface neu gestartet und soll eine IP-Adresse beziehen mit der es sich dann versucht ein zu wählen. Ein Neustart des gesamten Raspbian tut aber auch nicht weh. Wenn ein ifconfig wlan0 als Ausgabe plausible Adress- und Netzmaskenwerte gibt, dann wurde alles richtig gemacht.

Im Wiki des Ubuntu-Forum gibt es auch sehr hilfreiche Howtos und Erklärungen zu Thema, die einem weiter bringen.
http://wiki.ubuntuusers.de/WLAN/Installation
http://wiki.ubuntuusers.de/WLAN/wpa_supplicant

Kobo Hacking Teil 1 – Telnetzugang

Durch eine Ausverkaufaktion bin ich und meine Peergroup recht günstig an Geräte der Mini Touch Serie des Kobo gekommen. Hintergrund ist, dass die Kobo’s recht gut hackbar sind. Und so habe ich auch mal daran gemacht, meinen Nerd-Usebility zu machen.

Es schadet nicht, erst einmal ein Image als Backup der verbauten Micro-SD-Karte zu erstellen. Danach braucht der Kobo eigentlich nicht noch mal aufgeschraubt werden. Er besitzt aber neben dem Micro-SD-Kartenslot noch eine Serielle Konsole, mit der man sich an ihm austoben kann.

Um sich jetzt einen Remote-Zugriff auf dem Kobo zu ermöglichen, reicht es, einfach ihn via USB mit den Rechner zu verbinden und folgendes KoboRoot.tgz-Archiv in den Ordner .kobo auf der „öffentlichen“ FAT32-Partion hinein zu kopieren. Dann den Kobo vom Computer trennen und ihn durch ein- und ausschalten neu booten lassen. Danach sollte es möglich sein, sich auf ihm mit Telnet zu verbinden zu lassen.

Normalerweise steht das WLAN im kobo unter kontrolle der Userspache-Applikation (nickel). Erfreulicherweise ist dies aber einfach zu umgehen:

/etc/wpa_supplicant_wpa_supplicant.conf vorbereiten (z.B. via wpa_passphrase ssid passwd )


network={
ssid="donotuse"
psk=wahnsinnigsicher
}

In /etc/init.d/rcS folgende Änderungen vornehmen: Kernelmodul laden, ifup, dhcp und so weiter:


insmod /drivers/ntx508/wifi/sdio_wifi_pwr.ko
insmod /drivers/ntx508/wifi/dhd.ko
sleep 2
ifconfig eth0 up
wlarm_le -i eth0 up
wpa_supplicant -s -i eth0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf -C /var/run/wpa_supplicant -B
sleep 2

udhcpc -S -i eth0 -s /etc/udhcpc.d/default.script -t15 -T10 -A3 -f -q

Da jetzt eigentlich kein grund mehr für die Userspace app besteht kann diese auch deaktiviert werden:


#/usr/local/Kobo/hindenburg &
#/usr/local/Kobo/nickel -qws -skipFontLoad &