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Anleitungen

	
Inhaltsverzeichnis
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Ich habe dieses Verzeichnis mit grep extrahiert, und ein wenig editiert. 
Um zu einem Aufsatz zu gelangen, die Suchfunktion benutzen.
Manche Themen wurden mehrmals besprochen, ich habe alle Überschriften daringelassen: 
Es gibt dann so viele Zuschriften wie Inhalts-Zeilen
--
Uwe Pilz

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Fernzugriff auf Rechner via VNC
Fast Fourier Transformation
ÆSOPUS 
C++-Bibliothek zur Matrizenrechnung
Scilab
Intervall-Newton-Verfahren
Neuigkeiten_für_C++/MFC-Entwickler
Methode der kleinsten Quadrate
Parser_für_C++_in der c't
Auslöschung_bei_Gleitkommazahlen
BOINC
polare_Ringe_um_Neptun rechnerisch möglich?
Cygwin
paralleles Programmieren & Algorithmen
Dislin
Kimmtiefe
Memento
das Halley-Verfahren
Virtuelle Observatorien
Dispersion des Glases
Geostation=E4re_Sat?=
PDM - Phase Dispersion Minimization
Be a Martian
Helligkeitsverläufe in Galaxien
Singletons und Demanding Server
Singletons und Demanding Server
Doppler-Tomographie
Himmelsauschnitt
Himmelsauschnitt
Himmelsauschnitt
Himmelsauschnitt
Pathfinder-Fehler
CSharpFits_und_weitere_Bibliotheken für_das_FITS-Format
Berechnung kosmologischer Modelle mit CMBFAST
Where is M13
Magnetic Doppler Imaging
Magnetic Doppler Imaging
Halo-Simulation
Virtuelle Maschinen
Virtuelle Maschinen
Virtuelle Maschinen
CSharpFits_und_weitere_Bibliotheken für_das_FITS-Format
Lindblad-Resonanz
Kubische Splines
Zernike-Polynome_für_die_Astro-Optik
Kondition=Konsistenz=Stabilität
Reihenentwicklungen
Antipattern
Staubmonde der Erde
Reihenentwicklungen
Entfernungen in der Kosmologie
LOFAR
LOFAR
Photometrie und DAOPHOT
Photometrie und DAOPHOT
Nachrichtensammlung
Photometrie und DAOPHOT
Photometrie und DAOPHOT
Model - View - Controller
Astrowetterseiten
Astrowetterseiten
Astrowetterseiten
OT: Wetterseiten
OT: Wetterseiten
Visualisierung in der Kosmologie - ParaView
Delta T
Virtuelle Observatorien II: IVOA
Magnetohydrodynamik
Graphische Koprozessoren
Graphische Koprozessoren
Graphische Koprozessoren
Berechnung mit GPU's
A GPU-Computing Approach to Solar Stokes Profile
The Astro-WISE datacentric information system
The Astro-WISE datacentric information system
The Astro-WISE datacentric information system
The Astro-WISE datacentric information system
The Astro-WISE datacentric information system
The Astro-WISE datacentric information system
astro-ph
The Astro-WISE datacentric information system
astro-ph
astro-ph
The Astro-WISE datacentric information system
astro-ph
Nukleosynthese I
astro-ph
astro-ph
astro-ph
Bolschoi Simulation

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Das Zirkular selbst:

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From Helmut.Jahns at gmx.de  Fri Aug 21 21:41:22 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Fri, 21 Aug 2009 21:41:22 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: Fernzugriff auf Rechner via VNC
Message-ID: {4A8EF862.4060706@gmx.de}

Liebe Sternfreunde.

Manchmal möchte man gern über das Internet auf einen anderen Rechner in 
der Ferne zugreifen. Die Rede ist nicht davon, fremde Systeme zu hacken, 
sondern vielmehr das Teilen eines Desktops.

In einem Firmennetzwerk kann ein Helpdesk sich oftmals den Bildschirm 
des Benutzers anzeigen lassen. Wenn man Vergleichbares über das Internet 
durchführen möchte, stößt man mit Windows-Bordmitteln rasch an Grenzen. 
An dieser Stelle muß man Zusatzsoftware heranziehen.

Eines dieser Tools ist *UltraVNC* (VNC: Virtual Network Computing). Es 
ermöglicht einen Zugriff, obwohl ein Router zwischengeschaltet ist. In 
der c't 5/2008 (auch online zu beziehen) wurde ein Artikel 
veröffentlicht, worin die Vorgehensweise im Detail beschrieben wird. Mit 
Hilfe eines solchen Tools bekommt man nicht nur den Bildschirm des 
Remote-Rechners angezeigt, sondern kann auch die gewohnten Maus- und 
Tastaturaktionen ausführen.

Unter *Linux* stehen vergleichbare Programme wie z.B. TightVNC zur 
Verfügung.

Der Nutzen ist vor allem in zwei Dingen zu sehen: so ziemlich jeder von 
Euch kam schon mal in Verlegenheit, Freunden, Bekannten oder Kollegen 
bei der Konfiguration eines Rechners zu helfen. Mit einer VNC-Verbindung 
entfällt die Notwendigkeit, vor Ort sein zu müssen. Erläuterungen und 
Anweisungen gleichzeitig telefonisch zu übermitteln ist im Zeitalter von 
DSL und Flatrate kein Problem mehr. Zudem kann der Helfer stets mit der 
Konfiguration des heimischen PC vergleichen.

Zum anderen - und hier kommt der computerastronomische Aspekt ins Spiel 
- ist es eine hervorragende Möglichkeit, gemeinsame Projekte am 
Bildschirm zu besprechen, ohne daß Reiseaufwand entsteht.

Viele Grüße

Helmut

-------------- nächster Teil --------------
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URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20090821/794732c6/attachment.htm

From Helmut.Jahns at gmx.de  Thu Jul  2 14:32:27 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Thu, 02 Jul 2009 14:32:27 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: Fast Fourier Transformation
Message-ID: {4A4CA8DB.40407@gmx.de}

Liebe Sternfreunde.

In einer Meßreihe Periodizitäten zu finden ist eine häufige Aufgabe, 
nicht nur in der astronomischen, sondern auch in der physikalischen und 
technischen Programmierung.

Als einfachstes Beispiel nehmen wir die Sinuskurve f(t) = a sin(wt). Die 
Periode erkennt man leicht: T = 2p/w. Was aber, wenn man eine Kurve der Form


vorliegen hat? Hier liegen die Dinge nicht so trivial. Man erkennt zwar, 
daß es sich um eine Überlagerung irgendwelcher Frequenzen handelt, aber 
nicht mehr auf Anhieb, wieviele und vor allem welche Frequenzen 
beteiligt sind.

Ab hier beginnt das Einsatzgebiet der *Fourier-Transformation*. Die 
Fourier-Transformation konvertiert eine gegebene Funktion der Zeit f(t) 
in eine Funktion der Frequenz g(w). Wenn man g(w) hat, lassen sich die 
Frequenzanteile direkt ablesen. Die Fourier-Transformation ist obendrein 
umkehrbar.

Bei der Fourier-Transformation wird versucht, eine gegebene Kurve als 
Summe mehrerer trigonometrischer (sin, cos) Funktionen mit aufsteigenden 
Frequenzen aufzufassen, und zwar in der Form



Dieses Prinzip läßt sich auch auf diskrete Daten, z.B. äquidistante 
Meßwerte, anwenden. Es gibt mehrere Varianten zur Berechnung der 
Fourier-Transformation. Die sicherlich meistverbreitete ist die *Fast 
Fourier Transformation (FFT)*, die am Rechner relativ leicht zu 
implementieren ist. Es gibt zahlreiche Beispielimplementationen hierzu. 
Der Wikipedia habe ich eine recht eingängige Musterimplementation 
http://de.wikipedia.org/wiki/Schnelle_Fourier-Transformation#Implementierung_.28Pseudocode.29
in Pseudocode entnommen:



Mit der obigen Darstellung möchte man am liebsten drauflos 
programmieren. Der Wertebereich des resultierenden Arrays erstreckt sich 
von -Abtastfrequenz bis +Abtastfrequenz, wobei sich die Abtastfrequenz 
aus dem zeitlichen Abstand zweier benachbarter Meßpunkte ergibt.

Die Ausführungsgeschwindigkeit der FFT skaliert mit der Ordnung 
O(N*log²N). Ein Nachteil ist, daß die Anzahl der Elemente des 
Eingabearrays einer Zweierpotenz entsprechen muß. Das Array kann 
allerdings bis zur nächsten Zweierpotenz mit Nullen aufgefüllt werden.

Wer die FFT auf die Daten der obenstehenden Grafik anwendet, wird einen 
Graphen für das Ergebnis-Array bekommen, welche die Frequenzanteile 
enthält und ähnlich wie diese aussieht:

Daraus kann man ablesen, daß für die ursprüngliche Funktion drei 
Frequenzen beteiligt sind, und zwar 1.0, 0.4 und 0.25. Streng genommen 
sollten bei periodischen Funktionen auch negative Frequenzen beachtet 
werden - aus Symmetriegründen beschränkt man sich auf die positiven Anteile.

Die Fourier-Transformation leistet in der Astronomie und Physik wichtige 
Dienste. Hier ein paar Beispiele:

    * Analyse des Sonnenzyklus
    * Analyse der Lichtkurve bei Veränderlichen (z.B. beim Algol-Typ)
    * Bild- und Signalverarbeitung (Tiefpass zur Rauschunterdrückung,
      Bewegungsdetektion z.B. bei adaptiver Optik (Stichwort
      Kreuzkorrelation))

Auch ein optisches Prisma wirkt gewissermaßen wie eine 
Fourier-Transformation.

Theoretische Physiker nutzen die Fourier-Transformation ebenfalls oft. 
Wenn z.B. eine Differentialgleichung nicht lösbar ist, so kann man sie 
in den *Frequenzraum* transformieren, um zu sehen, ob sie dort lösbar 
ist. Falls ja, so löst man dort die Gleichung und nutzt die 
Umkehrbarkeit für eine Rücktransformation der gefundenen Lösung aus.

Kein Beispiel aus der Astronomie, sondern eine eher alltägliche 
Anwendung ist der HiFi-Equalizer http://de.wikipedia.org/wiki/Equalizer.

Das Anwendungsgebiet der Fourier-Transformation ist vielgestaltig. Wer 
mit wechselnden astronomischen Programmierprojekten zu tun hat, wird 
wahrscheinlich früher oder später damit konfrontiert.

Viele Grüße und reichlich klaren Himmel wünscht

Helmut

-------------- nächster Teil --------------
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jul 25 04:59:39 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 25 Jul 2009 04:59:39 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] =?iso-8859-15?q?Zirkular=3A_=C6SOPUS?=
Message-ID: {4A6A751B.1000402@gmx.de}

Liebe Sternfreunde.

Das Observatorium Padua hostet ein Webfrontend namens ÆSOPUS 
http://stev.oapd.inaf.it/cgi-bin/aesopus, welches die Berechnung der 
*Opazität* (Lichtundurchlässigkeit) eines idealen Gases vornimmt. Als 
Eingabeparameter werden die Temperatur T, ein Parameter R (=r/T^6, 
r:Dichte) und die chemische Zusammensetzung des Gases entgegengenommen. 
Für mehr als 800 Gase (sowohl atomar als auch molekular) liegen 
Parametersätze zur Opazitätsberechnung vor. Dabei können auch Mischungen 
verschiedener Gase samt ihrer anteiligen Zusammensetzung beliebig 
konfiguriert werden.

Diese Tool wurde Astrophysikern zur Verfügung gestellt, um 
Strahlungshaushalte in Sternatmosphären und im Sterninneren besser 
untersuchen zu können. Die Opazität hängt von der freien Weglänge der 
Photonen ab, und diese wiederum von Gehalt freier Elektronen bzw. dem 
Ionisierungsgrad der Materie. Letztlich gelangt man zu den 
Ionisierungsenergien der Atome/Moleküle, zur Dichte und zur Temperatur.

Mit Hilfe der Gesetze der Thermodynamik und der Annahme eines 
Gleichgewichtszustands lassen sich Gleichungssysteme aufstellen, die auf 
numerischem Wege gelöst werden können. Hierbei bieten sich mehrere 
Verfahren, z.B. Optimierungsalgorithmen oder das 
Newton-Raphson-Verfahren, an.

Es muß beachtet werden, daß die Konvektion von dieser Software nicht 
erfaßt wird.

Quelle: http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0907/0907.3248v1.pdf

Viele Grüße

Helmut


-------------- nächster Teil --------------
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URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20090725/0dfdeab1/attachment.htm

From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:02:17 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:02:17 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] C++-Bibliothek zur Matrizenrechnung
Message-ID: {4A454569.4050106@gmx.de}

Hallo zusammen,

im Zusammenhang mit dem Doppelsternprojekt habe ich ein Modul zum Lösen 
von linearen Gleichungssystemen gebraucht. Dabei bin ich auf die Seite 
http://www.techsoftpl.com/matrix/matlite.htm gestoßen. Dort wird eine 
Library zur Matrizenrechung zum unentgeltlichen Herunterladen angeboten. 
Diese Library beinhaltet neben den Standardoperationen (Multiplizieren, 
Invertieren, Determinate) auch das Lösen von Differentialgleichungen. 
Die Library liegt in Form einer Headerdatei vor und kann in jeder 
Entwicklungsumgebung eingebunden zu werden. Des weiteren gibt es 
Democode zur Anschauung.

Ich habe es ausprobiert und festgestellt, daß die Bibliothek relativ 
einfach benutzt werden kann. Es braucht sich also niemand mehr den Kopf 
wegen der Matrizenrechnung zu zerbrechen.

Wer Verfahren braucht, die etwas "advanced" sind, wie zum Beispiel 
Eigenwertberechnung oder gar Hermitesche Matrizen, kann auf die 
kostenpflichtige Variante zurückgreifen.

Viele Grüße und allzeit klaren Himmel,

Helmut

------
P.S. Dies ist eine Beispielmeldung für die Nachrichtenticker, den ich 
gerne innerhalb der Fachgruppe etablieren möchte, um die 
Fachgruppenkommunikation wieder etwas zu beleben (s. Mail von 
vergangener Woche). Für den Text habe ich lediglich 15 Minuten gebraucht 
(inkl. Nachschlagen von Fakten).

Es wäre wirklich prima, wenn der eine oder andere ebenfalls etwas an die 
Liste zu einem interessanten Thema schreiben könnte, welches in in 
letzter oder vor längerer Zeit  begegnete. Wie ich bereits schrieb: drei 
oder vier Sätze genügen auch.




From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:03:03 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:03:03 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: Scilab
Message-ID: {4A454597.7010502@gmx.de}

Scilab ist eine Alternative zu herkömmlichen Programmiersprachen (C++, C#, 
Java, ...) in der Computer-Astronomie.
Scilab bietet viele Werkzeuge "Out of the box", die in der 
Computer-Astronomie sehr hilfreich sind. Es  ist ein umfangreiches Paket zur 
numerischen Mathematik,  welches in Frankreich als Alternative zu MatLab 
entwickelt wurde, siehe auch http://de.wikipedia.org/wiki/Scilab als  für 
einen Kurzüberblick. Scilab kann ist kostenlos und kann unter 
http://www.scilab.org/download/index_download.php?page=release.html  
heruntergeladen werden. Es ist für Windows, LINUX und die gängigen UNIX 
Systeme verfügbar.
Man kann Scilab im einfachsten Fall als Taschenrechner nutzen.  Es ist aber 
auch bestens geeignet für komplexere Berechnungen im Bereich der Astronomie, 
wie z. B. Ephemeridenrechnung. Für solche Aufgabenstellungen besitzt Scilab 
eine integrierte Programmiersprache.
Scilab bietet alle math. Standardfunktionen, sowie eingebaute 
Lösungsalgorithmen für Systeme gewöhnlicher Differenzialgleichgungen.  
Außerdem hat es ein umfangreiches Arsenal von Standardoperationen für das 
Arbeiten mit Vektoren und Matrizen. Funktionen für die Ausgabe von 2D- und 
3D-Grafiken sind ebenfall vorhanden.
Eine Einführung in das Arbeiten mit Scilab in Deutscher Sprache ist unter 
http://www.scilab.org/publications/JARAUSCH/PinconD.pdf zu finden.

Gruss

Klaus




From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:03:43 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:03:43 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: Intervall-Newton-Verfahren
Message-ID: {4A4545BF.5080209@gmx.de}

Liebe Sternfreunde,

es gibt ein bemerkenswertes Verfahren, daß ich Euch nicht vorenthalten 
möchte.

Einige von Euch haben sich schon mit Himmelsmechanik befaßt. Ein 
zentrales Problem dabei ist die Lösung der Keplergleichung

0 = E - 180°/pi*e*sin(E) - M.

Das Problem mit ihr ist, daß man sie nicht algebraisch nach E auflösen 
kann - E kann nur numerisch bestimmt werden, z.B. mit dem Newton-Verfahren:

E(n+1) = E(n) - f(E)/f '(E),

wobei f(E) die rechte Seite der Keplergleichung ist und f '(E) ihre 
erste Ableitung.

Ausgehend von einem Startwert für E, den man in die Vorschrift einsetzt, 
erhält man einen Näherungswert zum erneuten Einsetzen in die Vorschrift, 
usw. Dies wird fortgesetzt, bis man einen Wert bekommen hat, der genau 
genug ist, denn mit jedem Iterationsschritt nähert sich E der realen 
Lösung an. Das Problem mit dem Newton-Verfahren ist, daß es keine Gewähr 
für diese Annäherung (Konvergenz) gibt. Ob dieses Verfahren 
funktioniert, hängt von der Wahl der Startwerte ab.

Doch welchen Startwert soll man nehmen? Häufig hat man für ihn keinen 
Anhaltspunkt. Gibt es bessere Verfahren, mit denen sich das Dilemma 
vermeiden läßt?

Einen Ausweg bietet das Intervall-Newton-Verfahren auf Basis der 
Intervallarithmetik http://de.wikipedia.org/wiki/Intervallarithmetik 
an. Im Gegensatz zur konventionellen Arithmetik, bei der mit diskreten 
Zahlenwerten gerechnet wird, betrachtet die Intervallarithmetik das 
Rechnen mit kompletten Intervallen. Die Grundrechenarten, wie wir sie 
kennen, gibt es auch bei der Intervallarithmetik (die Addition zweier 
Intervalle wird so definiert, daß die Summe zweier Zahlen aus den beiden 
Intervallen im Ergebnisintervall garantiert enthalten ist: [a,b]+[c,d] = 
[a+c,b+d]). Die übrigen Grundrechenarten werden mit der selben 
Anforderung definiert. Eine Besonderheit stellt die Division dar: ihr 
Ergebnis können zwei disjunkte Intervalle sein.

Mit Hilfe der Intervallarithmetik kann man das Newton-Verfahren neu 
implementieren. Das Intervall-Newton-Verfahren 
http://de.wikipedia.org/wiki/Intervallarithmetik#Intervall-Newton_Verfahren 
hat nämlich zwei sehr schöne Nebeneffekte: nicht nur, daß die Konvergenz 
gegen die Lösungen unabhängig von den Startwerten sichergestellt ist 
(vorausgesetzt, es gibt auf dem Startintervall mindestens eine Lösung), 
sondern man bekommt zudem alle Lösungen, wenn die Gleichung mehrere 
besitzt! In diesem Falle zerfällt das Intervall bei irgendeinem 
Iterationsschritt in mehrere Teilintervalle (durch die Division), von 
denen jedes wiederum eine Lösung enthält (das Abbruchkriterium ist die 
abnehmende Intervallbreite - der Abstand der Nullstellen muß darüber 
liegen). Gibt es hingegen keine Lösung, so bekommt man ein Leerintervall 
und kann das Iterieren abbrechen.

Mir ist keine Programmiersprache bekannt, die von Haus aus 
Intervallarithmetik unterstützt. Es gibt aber mit Boost 
http://www.boost.org/ eine C++-Bibliothek, die mit verhältnismäßig 
geringem Aufwand für eigene Anwendungen benutzt werden kann und sogar 
ein passendes Beispiel enthält.

Viele Grüße und allzeit klaren Himmel!

Helmut

-------------- nächster Teil --------------
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URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20090627/37cc40ea/attachment.html

From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:04:51 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:04:51 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] =?iso-8859-1?q?Zirkular=3A_Neuigkeiten_f=FCr_C+?=
	=?iso-8859-1?q?+/MFC-Entwickler?=
Message-ID: {4A454603.6010105@gmx.de}

Heute kam eine hochinteressante Info über den Newsletter von CodeProject:
mehrere umfangreiche und bisher kostenpflichtige MFC-Toolsets von Dundas wurden
samt Sourcecode freigegeben! Darunter sind hochinteresante Klassen, die ich
gerne schon vor Jahren zur Verfügung gehabt hätte. Ich hoffe, dass für den
einen oder anderen von euch was dabei ist. Doch bitte lest selbst.

Viele Grüße,
Tom

====================================================================

Many of our readers are C++ / MFC developers. In fact David and
myself are both veteran MFC devs and started The Code Project as an
excuse to play with MFC instead of getting real jobs. With the
advent of .NET, MFC and C++ have taken a back seat to the other .NET
languages but we know there is a huge community still using and
developing C++ and MFC code. MFC is important and we continue to
encourage Microsoft to pay more attention to native C++ development.

Back in 2004 David and I purchased the award winning "Ultimate
Toolbox" suite of MFC products from Dundas Software in order to
update and preserve a library for which we have a huge soft spot.
This week we're proud to announce the release of the entire Ultimate
Toolbox, Ultimate Grid and Ultimate TCP/IP client libraries to the
Code Project community for free. Use them, extend them, enjoy them
and revel in a feast of over 300 MFC classes, the best MFC grid out
there and some serious TCP/IP libraries. You can download the
libraries at http://www.codeproject.com/mfc/.




From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:05:26 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:05:26 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: Methode der kleinsten Quadrate
Message-ID: {4A454626.5050409@gmx.de}

Liebe Sternfreunde,

in loser Folge erscheint über diese Mailingliste ein Zirkular zu 
Algorithmen, die für die astronomische Programmierung nützlich sein 
können. Aus der Praxis heraus habe ich mal ein Thema aufgegriffen, was 
ich hier kurz vorstellen möchte und von dem ich hoffe, daß es für den 
einen oder anderen von Euch interessant ist.

Man steht in der astronomischen Programmierung nicht selten vor dem 
Problem, aus einer begrenzten Zahl von Meßwerten eine einfache Funktion 
zu bestimmen, mit deren Hilfe die nicht vorhandenen Zwischenwerte 
möglichst gut annähert werden können. Sehr gute Dienste leistet hierbei 
die Polynomiale Regression.

Hierbei wird eine Kurve von Meßpunkten durch ein Polynom (z.B. f(x) = 
ax³+bx²+cx+d für ein Polynom der Ordnung 3) bestmöglich angenähert, 
wobei die Koeffizienten a, b, c und d zu bestimmen sind. Die Berechnung 
des Polynoms erfolgt durch Minimierung der Quadrate der Abweichung 
zwischen gemessenen Werten und den Funktionswerten. Das genaue Verfahren 
ist z.B. in Wikipedia 
http://de.wikipedia.org/wiki/Methode_der_kleinsten_Quadrate in aller 
Ausführlichkeit beschrieben.

Ein Beispiel ergab sich beim Gemeinschaftsprojekt (Tool zur Bestimmung 
der Bahnelemente von Doppelsternen) mit der FG Spektroskopie. Aufgabe 
war es, Spektren zu kalibrieren, d.h. jedem kontinuierlichen Datenpunkt 
(insgesamt etwa 2000) wurde eine Wellenlänge zugewiesen. Dafür standen 
jedoch nur begrenzt viele (etwa 15) Meßwerte einer Neon-Dampflampe mit 
bekannten Linien zur Verfügung.

Die Klasse (C++) zur Polynomialen Regression stelle ich als 
Anschauungsmaterial gern zur Verfügung; sie kann hier 
http://www.computer-astronomie.de/download/ressourcen/PolynRegression.zip 
heruntergeladen werden.

Ihr Gebrauch ist ganz einfach: die Methode PerformRegression() nimmt 
zwei Arrays mit x-y-Wertepaaren entgegen. Außerdem kann die Ordnung des 
Polynoms und die Größe des Arrays angegeben werden. Diese Methode 
berechnet lediglich die Koeffzienten, aber noch keine Zwischenwerte. 
Dies geschieht im Anschluß mit der zweiten Methode EvaluatePolynome().

Die Klasse benutzt die Matrix-Bibliothek MatLite 
http://www.techsoftpl.com/matrix/matlite.htm, die ich vor einiger Zeit 
hier schon vorstellte.

Viele Grüße, allzeit klaren Himmel und viel Spaß beim Programmieren!

Helmut
-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20090627/92386c14/attachment.htm

From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:05:50 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:05:50 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] =?iso-8859-15?q?Zirkular=3A_Parser_f=FCr_C++_in?=
	=?iso-8859-15?q?_der_c=27t?=
Message-ID: {4A45463E.4040002@gmx.de}

Liebe Sternfreunde,

in der Ausgabe 1/2008 der c't gibt es einen Aufsatz zum Thema Parser in C++. Ein 
Parser ist ganz allgemein eine Software zum Übersetzen von strukturierten 
Anweisungen jeglicher Art, wie z.B. Quelltext. Ein Compiler beispielsweise parst 
Quellcode, bevor er ihn zu ausführbarem Code übersetzt.

Im Artikel wird ein Parser aus dem frei verfügbaren Boost-Paket vorgestellt. Es 
werden ein paar Beispiele und weiterführende Links angegeben. Der Artikel ist 
wie das ganze Thema allerdings keine leichte Kost.

Ich denke zwar nicht, daß einer von uns jemals eine eigene Sprache oder eine 
Automatisierungsschnittstelle implementieren wird. Ein Parser kann aber auch für 
kleinere Aufgaben wie z.B. das syntaktische Auswerten von Datumsangaben, 
Koordinaten, Winkel- und Intervallangaben, arithmetischen Ausdrücken und 
ähnlichem eingesetzt werden, was ihn schon eher interessant macht.

Ich wünsche Euch ein frohes neues Jahr!

Helmut



From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:06:11 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:06:11 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] =?iso-8859-15?q?Zirkular=3A_Ausl=F6schung_bei_G?=
	=?iso-8859-15?q?leitkommazahlen?=
Message-ID: {4A454653.9090107@gmx.de}

 Liebe Sternfreunde.

Im Rahmen unseres kleinen computerastronomischen Zirkulars möchte ich 
gern etwas über ein vernachlässigtes, aber für uns durchaus relevantes 
Thema berichten.

Wie die meisten sicherlich wissen, werden reelle Zahlen vom Prozessor 
intern als Gleitkommazahlen abgebildet. Diese besitzen einen Exponenten 
und eine Mantisse von gültigen Ziffern (z.B. 3.14159265358979323846E+00: 
hierbei ist +00 der Exponent und die 3.14... die sogenannte *Mantisse* 
in Dezimaldarstellung). Beim PC wird intern mit einer Darstellung 
gerechnet, die 19 bis 20 gültige Ziffern besitzt. Man könnte durchaus 
meinen, daß 20 Ziffern eine völlig ausreichende Genauigkeit für beinahe 
alle Zwecke böten und man sich diesbezüglich bei der Programmierung 
keine Sorgen machen müsse. Doch leider gibt es ein paar Fallstricke.

Nehmen wir einmal an, wir wollten die Zahlen

    /a = 2.521738661527839093/ und
    /b = 0.00000000000000088935658162745108351/

addieren. Beide Zahlen besitzen die für das Gleitkommaformat gültigen 20 
Stellen. Bei der Addition werden jedoch die hinteren Ziffern der unteren 
Zahl abgeschnitten, da die Ergebnismantisse für sie keinen Platz bietet. 
Damit kann man zunächst noch leben, aber wenn beispielsweise /a + b - a/ 
berechnet werden soll, bekommt man ein wesentlich anderes Ergebnis als  
/a - a + b/ (Verletzung des Kommutativgesetzes)!

Den Wert /a/ von /a/ abzuziehen wirkt nun zwar etwas konstruiert, aber 
es ist gut denkbar, daß mit ein paar Zwischenschritten eine solche 
Operation gefordert wird.

Ein anderes Beispiel: das harmlos wirkende Gleichungssystem

    /ax + by = 1/ und
    /cx + dy = 0/

kann für bestimmte Werte von /a/,/b/,/c/,/d/ von der wirklichen Lösung 
stark abweichende Resultate für /x/ und /y/ liefern. Ein falsches 
Ergebnis kann sich beim Weiterrechnen (z.B. in einer Iteration) 
entsprechend fortpflanzen, vor allem, wenn damit multipliziert wird. 
Fatalerweise kann man sich auf das Ergebnis seiner Berechnungen trotz 
richtigem Formelwerk nicht verlassen! Dieses Problem wird als 
*Auslöschung* (von gültigen Ziffern) bezeichnet.

Ähnliches tritt bei Brüchen auf, wenn im Nenner eine Differenz steht, 
z.B. bei

/    1
---------
|x1 - x2|
/
Wenn hier x1 gegen x2 geht, also beide Werte fast gleich groß sind, wird 
die Differenz im Nenner klein und man bekommt beim Dividieren mit sehr 
kleine Zahlen (es muß gar nicht mal eine Division mit 0 sein!) sehr 
große Ungenauigkeiten.

Wie wir gesehen haben, sind die Fälle, bei denen es zu Auslöschung 
kommt, nicht besonders exotisch. Grundsätzlich kann man bei der 
Programmierung das Problem der Auslöschung nicht lösen, sondern nur 
umgehen, z.B. durch Umstellen der Berechnungsreihenfolge. Nicht selten 
ist Auslöschung aber auch ein Indiz für eine Schwäche im Algorithmus.

Lit.: Chr. Pöppe, Rechnen mit garantierter Genauigkeit, Spektrum-Dossier 
Rechnerarchitekturen.

Viele Grüße

Helmut

-------------- nächster Teil --------------
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:06:45 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:06:45 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: BOINC
Message-ID: {4A454675.60105@gmx.de}

Hallo zusammen,

ich möchte in diesem Fachgruppenzirkular das Projekt BOINC kurz vorstellen.

*Was ist verteiltes Rechnen?*

Beim verteilten Rechnen 
http://de.wikipedia.org/wiki/Verteiltes_Rechnen wird eine äußerst 
rechenintensive Simulation oder Datenauswertung auf eine Vielzahl von 
Rechnern (z.B. handelsübliche PCs mit Internetverbindung) verteilt. Dies 
kommt vor allen jenen rechenintensiven Forschungsprojekten entgegen, die 
nicht über eigene Sach- und Geldmittel für Superrechner oder Cluster 
verfügen. Das bekannteste Projekt dürfte wohl SETI at home 
http://setiathome.ssl.berkeley.edu/ sein.

*BOINC*

BOINC ist eine einheitliche Plattform für verteiltes Rechnen. Der 
Gedanke ist, die zugrunde liegende Softwarearchitektur für mehrere 
Projekte wiederzuverwenden und so die Forschungsgruppen von der Aufgabe 
zu entlasten, eigene Software zur Administration des verteilten Rechnens 
erstellen und zu warten. In einem Forschungsprojekt muß dann lediglich 
die Anbindung der Simulation/Berechnung an das BOINC-Framework 
programmiert werden.

Ein weiterer Vorteil ist, daß die BOINC-Plattform eine Vielzahl von 
Themen und Projekte gleichzeitig bedienen kann (s. Liste 
http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Projekte_verteilten_Rechnens), 
die sich nicht nur auf Astronomie und Astrophysik beschränken.

*Wie funktioniert verteiltes Rechnen?*

Beim verteilten Rechnen wird die Idle-Zeit, in der der Prozessor des PCs 
weitgehend untätig ist (z.B. wenn auf die Eingaben des Benutzers 
gewartet wird) für die Durchführung der Berechnung genutzt. Zu Beginn 
lädt sich der Benutzer die Client-Anwendung herunter und installiert sie 
lokal. Der Client wird hernach bei jedem Hochfahren gestartet und 
verbindet sich in bestimmten Zeitabständen über das Internet mit dem 
Server, um Rohdaten zu empfangen und Auswertungen zu senden.

*Eigene Erfahrungen*

Bei mir läuft BOINC seit mehr als einem Jahr auf dem heimischen PC. Ich 
habe mich für das Projekt Einstein at home 
http://de.wikipedia.org/wiki/Einstein%40home angemeldet, welches in 
den umfangreichen Meßwerten der Gravitationswellendetektoren 
http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitationswelle GEO600 und LIGO nach 
Signalen schnell rotierender, extrem dichter Sterne sucht.

Beim Öffnen des Taskmanagers sieht man, daß die CPU-Last fast 
durchgängig bei 100 % liegt. Dennoch behindert mich der 
Hintergrundprozeß nicht beim Arbeiten - Programme werden klaglos 
gestartet und in unverminderter Geschwindigkeit ausgeführt (da bin ich 
als Softwareentwickler vom Microsoft Visual Studio, welches den Rechner 
beim compilieren bis zu einigen Minuten lahmlegt, durchaus anderes 
gewohnt). Lediglich beim Herunterfahren bekomme ich ganz kurz eine 
Meldung angezeigt, die aber nicht zu beachten ist.

Ich wünsche Euch allzeit klaren Himmel!

Helmut



-------------- nächster Teil --------------
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:07:06 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:07:06 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] =?iso-8859-15?q?Zirkular=3A_polare_Ringe_um_Nep?=
 =?iso-8859-15?q?tun_rechnerisch_m=F6glich?=
Message-ID: {4A45468A.2050504@gmx.de}

Liebe Sternfreunde.

Kürzlich war den einschlägigen Zeitschriften die Meldung zu entnehmen, 
daß der Saturnmond Rhea möglicherweise ebenso wie Saturn selbst von 
einem Ring kleinerer Partikel umgeben sein könnte. Abgesehen davon, daß 
unser Planetensystem noch so manche Überraschung bereithält, fühlte ich 
mich an der Stelle spontan an ein Paper erinnert, welches ich vor 
einigen Jahren las.

*Wie entstehen gewöhnliche Planetenringe?*

Planetenringe entstehen aus einer anfänglichen (oder sich 
regenerierenden) ausgedehnten Partikelwolke. Die Abplattung des Planeten 
bewirkt zum einen, daß das Gravitationspotential nicht kugelsymmetrisch 
ist, woraufhin die Partikel präzedieren 
http://de.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A4zession. Durch inelastische Stöße 
(zur Erinnerung: ein Teil der Bewegungsenergie wird beim Stoß in andere 
Energieformen, z.B. Schwingungen und Wärme, umgewandelt) geben die 
Partikel andererseits fortwährend Bewegungsenergie ab, bis ihre 
Relativgeschwindigkeit zueinander bei 0 angelangt ist. Da die Partikel 
präzedieren, kann dieser Zustand erst eintreten, wenn obendrein ihre 
Bahnneigung sich durch Stöße zu 0 angebaut hat. Erst bei einer 
Bahnneigung von 0 findet keine Präzession mehr statt und die Stöße 
kommen zur Ruhe; die Äquatorebene eines Planeten wird so zur Ringebene.

*Polare Ringe um Neptun?*

Das oben erwähnte Paper beschreibt die theoretische Möglichkeit, daß 
Neptun von einem oder mehreren *polaren Ringen* umgeben sein könnte. Die 
für die Ringbildung erforderliche Abweichung des Gravitationsfeldes von 
der Kugelsymmetrie wird hier allerdings von der Schwerkraft des Mondes 
*Triton* hervorgerufen, der dafür massereich genug ist und Neptun 
hinreichend nahe steht. Die Ringebene steht in diesem Fall ungefähr 
senkrecht zur Verbindungslinie Neptun-Triton. Eine mathematische 
Betrachtung ergab, daß ein solcher Ring stabil wäre.

Da es zwei Asymmetrien im Gravitationspotential des Neptun gibt (durch 
Abplattung & durch Triton), die sich überlagern, variiert die 
Ausrichtung der polaren Ringebene über den Abstand zu Neptun, sodaß ein 
solches Ringsystem leicht gewunden wäre.

*Können polare Ringe und äquatoriale Ringe koexistieren?
*
Die Abplattung des Neptun ist für die tatsächlich beobachteten Ringe und 
Ringbögen verantwortlich und dominiert den Nahbereich des Planeten, 
während die durch Triton bedingte Asymmetrie des Gravitationsfeldes in 
größeren Abständen dominiert. Aufgrund des unterschiedlichen Abstandes 
vom Planeten könnten beide Ringsysteme zugleich existieren.

*Befund: negativ*

Seit dem Erscheinen des Papers hat es große Fortschritte in der 
Erforschung durch Raumsonden (Voyager) sowie in der erdgebundenen und 
weltraumgestützten Beobachtungstechnik gegeben. Hinweise auf polare 
Ringe fanden sich darin nicht, wobei mir aber auch nicht bekannt ist, ob 
danach gesucht wurde. Wenn sie tatsächlich existierten, wäre der beste 
Weg zum Nachweis die Helligkeitsabschwächung eines Sterns beim 
Vorübergang während der Kantenstellung. Da das Ringsystem verbogen ist, 
ist es fraglich, ob in der Kantenstellung eine für die Beobachtung 
hinreichende optische Dichte zustande kommt.

Die tatsächliche Existenz polarer Ringe kann aufgrund der fehlenden 
Hinweise als spekulativ eingestuft werden, zumal die Herkunft von 
Partikeln auf polaren Umlaufbahnen unklar ist. Dennoch finde ich diese 
rechnerische Möglichkeit bemerkenswert genug, um sie in einem Zirkular 
darzulegen.

Viele Grüße

Helmut

*Quelle*

Nicole Borderies, Properties of possible polar rings around Neptune, 
Icarus 77 (1989), S. 135
A.R. Dobrovolskis, Where are the rings of Neptune?, Icarus 43 (1980), S. 222


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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:07:28 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:07:28 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: Cygwin
Message-ID: {4A4546A0.2090206@gmx.de}

Liebe Fachgruppenmitglieder,

lange Zeit standen die beiden Betriebssysteme Windows und Linux nahezu 
unvereinbar gegenüber. In den letzten Jahren ist jedoch etwas Bewegung 
hineingekommen. Mit Cygwin steht seit einiger Zeit ein Emulator zur 
Verfügung, welcher es ermöglicht, zahlreiche Programme aus der 
Unix-/Linux-Welt unter Windows laufen zu lassen.

Cygwin liefert einen X Server, sodaß grundsätzlich auch graphische 
Anwendungen lauffähig sind. Ein Unterverzeichnis der Cygwin-Installation 
wird als Laufwerk in die emulierte Umgebung gemountet, sodaß ein Zugriff 
auf die Festplatte möglich ist. Voraussetzung für die Lauffähigkeit von 
Applikationen ist, daß sie für Cygwin compiliert wurden.

Cygwin kann hier http://www.cygwin.com/ heruntergeladen werden. Das 
Setup hat etwa 400 KB Umfang; beim Installieren werden die 
erforderlichen Pakete ebenso wie optionale Pakete aus dem Netz 
heruntergeladen - ähnlich wie bei den Linux-Paketmanagern.

Dieses Tool ist für all diejenigen interessant, die sporadisch mit einer 
Linux-Software arbeiten möchten, ohne sich eine Linux-Distribution 
parallel zu Windows installieren zu müssen. Eine Vielzahl an Programmen 
(z.B. MIDAS) ist für Cygwin bereits verfügbar.

Weitere Info zu Cygwin findet sich z.B. hier 
http://de.wikipedia.org/wiki/Cygwin.

Viele Grüße

Helmut

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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:07:50 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:07:50 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: paralleles Programmieren & Algorithmen
	im Wettbewerb
Message-ID: {4A4546B6.9050300@gmx.de}

Liebe Sternfreunde,

während die Taktrate bei Prozessoren gegenwärtig kaum noch Fortschritte 
macht, verlagert sich die Entwicklung immer mehr in Richtung 
Mehrkernprozessoren, also Prozessoren, die in der Lage sind, mehrere 
Befehlsstränge parallel abzuarbeiten. Natürlich kann man sich auch als 
Hobbyastroprogrammierer überlegen, Programme durch Ausnutzung der 
Parallelisierung zu beschleunigen. An dieser Stelle möchte ich jedoch 
auf einen ganz bestimmten Aspekt hinweisen.

Für viele astronomische Berechnungen ist es sinnvoll, mehr als einen 
Algorithmus zu implementieren, z.B. wenn für verschiedene 
Anwendungsfälle jeweils andere Algorithmen die größte Effizienz aufweisen.

In vielen Programmen findet man in solchen Fällen eine 
Auswahlmöglichkeit für den Benutzer, um sich auf einen der vorhandene 
Algorithmen festzulegen. Dies ist eigentlich jedoch aus mindestens zwei 
Gründen unpraktikabel:

    * Der Anwender hat möglicherweise kein Gespür für den effizientesten
      Rechenweg und wählt für sein konkretes Problem vielleicht einen
      unverhältnismäßig langsamen Algorithmus aus.
    * Die Art des Algorithmus ist oftmals nur ein
      Implementierungsdetail, mit dem der Benutzer nichts zu tun hat,
      das den Umgang mit dem Programm verkompliziert und eine unnötige
      Hemmschwelle darstellt.

Ein besserer Ansatz wäre, die Algorithmen in einer Wettbewerbssituation 
gegeneinander antreten zu lassen. Hier kommt nun die Parallelisierung 
ins Spiel. Für jeden Algorithmus werden eigene Threads (separate 
Befehlsstränge) erzeugt, die auf dem PC parallel ablaufen. Damit ist 
sichergestellt, daß der effizienteste Algorithmus zur Ausführung kommt.

Man kann dies sogar noch optimieren, indem man den Erfolg eines jeden 
Threads mißt und die den Algorithmen zugeteilte Rechenzeit entsprechend 
gewichtet: der effizienteste Thread bekommt die meiste Rechenzeit.

Dieses Verfahren (man könnte es Race Condition nennen, wäre dieser 
Begriff nicht schon anderweitig belegt) ist sicherlich geringfügig 
langsamer als wenn der leistungsfähigste Algorithmus exklusiv zur 
Ausführung käme, jedoch kommt es ohne jegliche Vorabannahmen aus und 
vermeidet sehr ungünstige Rechenwege gänzlich.

Auf einem Einzelkernprozessor funktioniert dieses Verfahren ebenso.

Viele Grüße

Helmut

P.S. Im Artikel "Paralleles Programmieren in der Astronomie" zum 
Schwerpunktthema wird das hier vorgestellte Thema nochmal aufgegriffen.

-------------- nächster Teil --------------
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:08:11 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:08:11 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: Dislin
Message-ID: {4A4546CB.5020704@gmx.de}

Liebe Sternfreunde.

Es zeigt sich immer wieder, welche nützlichen Codebibliotheken im Netz 
verfügbar sind. *Dislin* zum Beispiel. Dislin http://www.dislin.de/ 
ist eine Bibliothek zur graphischen Darstellung wissenschaftlicher Daten 
und beherrscht eine Vielzahl von Darstellungsmöglichkeiten: 2D- und 
3D-Graphen, Balken- und Tortendiagramme, Vektorfelder, geographische 
Karten und einiges mehr. Diese Codebibliothek bietet viele 
Annehmlichkeiten: Legenden, Achsbeschriftungen, Skalierungen 
(linear/logarithmisch), Überlagerungen von Grafiken, uvm.

Dislin wurde von einem Mitarbeiter des Max-Planck-Institus für 
Sonnensystemforschung http://www.mps.mpg.de/ entwickelt und ist für 
die nichtkommerzielle Verwendung kostenfrei verfügbar. Die Bibliothek 
liegt für Windows, Linux und Unix vor und kann in diversen 
Programmiersprachen verwendet werden (z.B. C, Fortran und Python). Hier 
bietet sich eine hervorragende Möglichkeit, eigene Programme durch 
leistungsfähige Grafikroutinen massiv aufzuwerten und sich zugleich 
einiges an Programmierarbeit abnehmen zu lassen.

Die Benutzung der Bibliothek erfolgt durch das Absetzen von 
Funktionsaufrufen mit entsprechenden Parameterlisten.

Mehr Info zu diesem Paket findet Ihr im Online-Handbuch 
http://www.mps.mpg.de/dislin/contents.html.

Viele Grüße und viele klare und nebelfreie Nächte!

Helmut

-------------- nächster Teil --------------
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:08:54 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:08:54 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: Kimmtiefe
Message-ID: {4A4546F6.4010300@gmx.de}

Liebe Sternfreunde.

Jedes Kind weiß, daß die Sichtweite umso größer wird, je höher man auf 
einen Berg steigt. Ein weiteres Phänomen ist, daß sich der Horizont 
absenkt. Ein Maß für die höhenabhängige Horizontabsenkung ist die 
*Kimmtiefe*. Sie wird in Grad (°) gemessen.

Die Kimmtiefe läßt sich relativ einfach in Formeln fassen - mehr als 
Trigonometrie und Pythagoras ist nicht enthalten. Für die Kimmtiefe gilt:

    a = arccos ( /R/ / ( /R/ + /h/ ) ),

wobei /R/ der Erdradius und /h/ die Höhe über dem Meeresspiegel ist, 
beides in gleichen Einheiten.

Auch für die Sichtweite von Berggipfeln gibt es einen einfachen Ausdruck:

    /W/ = Wurzel( ( /R/ + /h/ )² - /R/² )

Ein paar Zahlenbeispiele:


	Kimmtiefe
	Sichtweite
Brocken (1141m): 	1,08°
	120 km
Teneriffa (2500m): 	1,60°
	179 km
Reiseflughöhe(11000m) 	3,36°
	375 km


Schon bei den deutschen Mittelgebirgen kommt man folglich auf eine 
Horizontabsenkung vom Zweifachen des Vollmonddurchmessers.

Auf Teneriffa ist es im Frühjahr möglich, drei der fünf Sterne des Kreuz 
des Südens knapp über dem Horizont zu sehen. Das gleiche gilt übrigens 
für Achernar und h Car. Dies wird durch die Kimmtiefe ebenso 
entscheidend begünstigt wie durch die atmosphärische Refraktion.

Kleine Verständnisaufgabe: auf Helgoland ist es nicht möglich, vom 
Oberland (62m Höhe) aus das 44 km entfernte Festland zu sehen (wir 
nehmen eine Baumwipfelhöhe von 20 m über dem Meeresspiegel an). Dennoch 
gibt es auf der Überfahrt eine Stelle, von der aus man nicht nur das 
Festland samt vorgelagertem Sandhucken Scharhörn, sondern auch das 
helgoländische Oberland gleichzeitig erblicken kann. Dies ist nur auf 
dem allerersten Blick paradox - kurzes Nachdenken führt zur Lösung.

Schöner Nebeneffekt: man kann sich die Erdkrümmung mit sehr einfachen 
Mitteln vor Augen führen.

Viele Grüße

Helmut

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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:09:14 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:09:14 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: Memento
Message-ID: {4A45470A.1080902@gmx.de}

Liebe Sternfreunde,

ich wünsche Euch allen ein frohes neues Jahr!

In diesem Zirkular möchte ich ein paar Worte zu einem speziellen 
Entwurfsmuster http://de.wikipedia.org/wiki/Entwurfsmuster, dem 
*Memento-Pattern*, verlieren.

*Zunächst: was sind Entwurfsmuster?*

Entwurfsmuster (oder auch *Design Patterns*) sind praxisbewährte 
Standardlösungen für wiederkehrende Aufgabenstellungen der 
Softwareentwicklung. Sie beinhalten meist textuelle Anweisungen zur 
Implementierung eines Teilproblems, für welches man ein Entwurfsmuster 
als passend identifiziert hat. Der Vorteil der Anwendung eines 
Entwurfsmusters ist, daß man von der Erfahrung anderer Programmierer 
profitieren kann, da Entwurfsmuster robust sind, d.h. oftmals schon 
Lösungen mitbringen für Effekte oder Unwägbarkeiten, an die der 
anwendende Programmierer vielleicht noch gar nicht gedacht hatte, als er 
auf das Problem stieß.

*Das Memento-Pattern*

Ein Memento ist ein Objekt, welches den internen Zustand eines anderen 
Objekts speichert. Ziel ist es, eine Anwendungssoftware jederzeit wieder 
in diesen Zustand zurückversetzen zu können. Zur Wahrung des guten 
Programmierstils sollte außerhalb des zu speichernden Objekt nichts über 
dessen interne Struktur bekannt sein (*Datenkapselung*). Das zu 
speichernde Objekt muß deshalb in der Lage sein, Memento-Objekte 
eindeutig ein- und auspacken zu können und sie mit der Außenwelt 
auszutauschen.

Ein Beispiel für die Programmierung eines Memento-Patterns ist eine 
Undo/Redo-Funktionalität (rückgängig/wiederholen), die man von fast 
allen Programmen kennt. Mit Memento-Objekten ist es für Applikationen 
leicht, eine Undo-/Redo-Funktionalität sicherzustellen. Sie muß nur die 
für sie atomar aussehenden Memento-Objekt in einer Liste merken und beim 
Undo beispielsweise das passende Exemplar heraussuchen und es dem 
observierten Objekt zur Wiederherstellung übergeben. Ebenso einfach 
gestaltet sich die Frage, ob der momentane Zustand auf der Festplatte 
gespeichert ist oder nicht.

Einige Beispielimplementationen zum Memento-Entwurfsmuster finden sich 
in der englischen Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Memento_pattern.

---
*Nachtrag zum Helgolandproblem
*
Ich hatte beim letzten Zirkular (Ihr erinnert Euch: Kimmtiefe & 
Sichtweiten) die Frage offengelassen, weshalb man auf der Überfahrt von 
Helgoland an einer Stelle sowohl die Insel als auch das Festland 
erblicken kann, obwohl man das Festland vom höchsten Punkt der Insel 
nicht sieht. Die Lösung ist natürlich, daß man an Bord des Schiffes 
immer noch eine Höhe über dem Meeresspiegel besitzt. Legt man eine Höhe 
von 5 m zugrunde, so ergibt sich eine Sichtweite von immerhin 7 km. 
Jetzt kommt uns noch zugute, daß man die Sichtweiten einfach 
aneinanderstückeln kann - weshalb dies so ist, wird vielleicht klar, 
wenn man sich die Geometrie vor dem geistigen Auge veranschaulicht. Man 
bekommt so 14 km (Sichtweite vom Festland aus 20 m Höhe) + 2 x 7 km 
(Sichtweite vom Schiff in beide Richtungen) + 29 km (Sichtweite von der 
Insel) = 57 km, also mehr als die Entfernung von Helgoland zum Festland 
(44 km). Unser Paradoxon ist somit keines.

Viele Grüße

Helmut

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URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20090627/0f9747f6/attachment.htm

From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:09:34 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:09:34 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: das Halley-Verfahren
Message-ID: {4A45471E.3000208@gmx.de}

Liebe Sternfreunde.

Für Positionsberechnungen im Sonnensystem muß bekanntermaßen die 
Keplergleichung http://de.wikipedia.org/wiki/Kepler-Gleichung

E - e sin(E) - M = 0

nach *E* aufgelöst werden. Hierbei handelt es sich um eine transzendente 
Gleichung, deren Lösung für *E* nicht algebraisch bestimmt werden kann. 
An dieser Stelle bedient man sich mathematischer Verfahren wie z.B. das 
Newton-Verfahren http://de.wikipedia.org/wiki/Newton-Verfahren, mit 
dem man auf numerischem Wege Lösungen für Gleichungen der Art

f(x) = 0

berechnen kann. Die allgemeine Rechenvorschrift lautet

x n-1 = x n - f (x n)/f '(x n)

In einem anderen Zirkular wurde mit einem auf Intervallen basierenden 
Verfahren schon mal eine Abwandlung dessen vorgestellt.

Es gibt aber noch weitere Varianten des Newton-Verfahrens. Eine von 
ihnen geht sogar auf Edmond Halley zurück. Dieser doppelte astronomische 
Bezug soll Grund genug sein, das Halley-Verfahren 
http://de.wikipedia.org/wiki/Halley-Verfahren hier kurz vorzustellen.

Das Halley-Verfahren benutzt in der Rechenvorschrift f (x), f '(x) und f 
"(x), während das Newton-Verfahren auf die zweite Ableitung f "(x) 
verzichtet. Damit erreicht das Halley-Verfahren eine bessere 
Approximation der Kurvenkrümmung und somit eine schnellere Konvergenz. 
Die Zahl der gültigen Stellen verdreifacht sich mit jedem 
Iterationsschritt (bei Newton verdoppelt sie sich). Dies wird jedoch mit 
zusätzlichen Rechenoperationen erkauft.

Die Rechenvorschrift lautet nach Halley

x n-1 = x n  -  2 f (x n) f '(x n) / ( 2 f '(x n)² - f (x n) f "(x n) )

Grundsätzlich gelten ebenso wie bei Newton Abhängigkeiten von den 
Startwerten.

Das Halley-Verfahren kann auf mehrere Dimensionen erweitert werden.

Viele Grüße und allzeit klaren Himmel

Helmut



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URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20090627/ac8fdc3b/attachment-0001.htm

From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:09:51 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:09:51 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: Virtuelle Observatorien
Message-ID: {4A45472F.3050101@gmx.de}

Liebe Sternfreunde.

Mit Hilfe von virtuellen Observatorien wird in der Profiastronomie 
gegenwärtig versucht, eine Plattform für Beobachtungsdaten zu schaffen. 
Der Gedanke ist, die heterogenen Bestände an Meßdaten (Zielobjekte, 
Wellenlängenbereiche, Datenumfang und -formate) aller an den großen 
Sternwarten getätigten Beobachtungen zu archivieren und sie über eine 
einheitliche Schnittstelle bzw. Oberfläche den Astronomen zugänglich zu 
machen.

Der Vorteil einer solchen Plattform liegt auf der Hand: astronomische 
Arbeitsgruppen werden in die Lage versetzt, vieler ihrer 
Forschungsvorhaben unter teilweiser oder sogar ausschließlicher 
Verwendung bereits aufgenommener Datenbestände durchzuführen. Unter 
diesen Umständen entfällt die Beantragung der notorisch knappen 
Beobachtungszeit an den Großteleskopen. Ferner besteht die Möglichkeit, 
Forschungsprojekte an gegebenen Datenbeständen auszurichten. Aus der 
Perspektive der Sternwarten ergibt sich eine Effizienzsteigerung der 
Gerätschaften.

Manche virtuelle Observatorien verfolgen weitergehende Ansätze. Das 
German Astrophysical Virtual Observatory z.B. überdeckt auch 
Dokumentationen, Artikel, Softwaretools (Datenanalyse) oder 
Rechenleistung (Grid Computing)

Derzeit werden virtuelle Observatorien auf nationaler oder 
multinationaler Ebene eingerichtet oder bereits betrieben (z.B. das 
German Astrophysical Virtual Observatory http://www.g-vo.org/www/, das 
UK Virtual Observatory Astrogrid http://www.astrogrid.org/ oder das US 
National Virtual Observatory http://www.us-vo.org/). Es gibt jedoch 
Bestrebungen, die Aktivitäten auf internationaler Ebene zu bündeln 
(International Virtual Observatory Alliance) und eine einheitliche 
Plattform zu schaffen.

Viele Grüße

Helmut

-------------- nächster Teil --------------
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:10:15 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:10:15 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: Dispersion des Glases
Message-ID: {4A454747.50209@gmx.de}

Liebe Sternfreunde.

In dieser Ausgabe des Zirkulars wollen wir uns ein wenig mit den 
Eigenschaften von Glas beschäftigen.

*
Dispersion*

Wie sicherlich bekannt ist, unterliegt Glas wie alle transparenten 
Materialien der Dispersion, d.h. der Brechungsindex n des Materials ist 
wellenlängenabhängig. In der Regel ist der Brechungsindex im 
Kurzwelligen (blau, UV) größer als im Langwelligen (rot, IR). Der 
Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Brechungsindex wird 
Dispersionskurve genannt. Folgende Abbildung ist typisch für 
Dispersionskurven und stellt den Brechungsindex als Funktion der 
Wellenlänge l des Lichts dar.


Damit beginnen die Probleme beim Optikdesign: ein optisches Element, 
beispielsweise eine Objektivlinse aus einer einzigen Komponente, wird 
immer meinen drastischen Farbfehler zeigen.

Die einfachste Korrektur ist ein Zweilinser, bei dem eine zweite Linse 
mit halber Brennweite und doppelt so hoher Dispersion im Vergleich zur 
ersten den Fehler korrigiert (Achromat). Genaugenommen gilt diese 
Korrektur nur für zwei Wellenlängen, aber in der Praxis erhält man z.B. 
bei langbrennweitigen Fraunhofern schon recht gute Ergebnisse.

*
Sellmeier-Gleichung*

Die Dispersionskurven verschiedener Glassorten werden mathematisch mit 
den (materialspezifischen) Sellmeier-Koeffizienten B1, B2, B3, C1, C2 
und C3 beschrieben. Der Brechungsindex n(l) ergibt sich dann  aus


Für geringere Ansprüche wird der letzte Term auch schon mal weggelassen. 
Die Hersteller liefern Kataloge mit Datenblättern 
http://www.schott.com/advanced_optics/german/our_products/materials/data_tools/ 
aller ihren Glassorten aus, unter anderem mit den 
Sellmeier-Koeffizienten. In Optikdesignprogrammen finden die 
Sellmeier-Koeffizienten ebenfalls Anwendung. In der Praxis variieren die 
Parameter jedoch leicht von Schmelze zu Schmelze.

Eine Alternative zu Sellmeier-Koeffizienten ist die *Cauchy-Formel*. 
Hierin ergibt sich der Brechungsindex n zu


*
Abbe-Zahl*

Ein Maß für die Dispersion relativ zum Brechungsindex ist die Abbe-Zahl 
V. Sie wird gebildet aus


Je stärker die Dispersion, desto kleiner die Abbe-Zahl. Die Werte ne, 
nF' und nC' sind Indexwerte für Fraunhofer-Wellenlängen (546,07 nm, 
479,99 nm und 643,84 nm). Anhand der Abbe-Zahl werden die Gläser in 
*Flintglas* (V { 50, also hochdispersiv) und *Kronglas* eingeteilt.


*Hohe Absorption im Kurzwelligen bei hohen Brechungsindizes*

Glas hat im sichtbaren Licht einen Brechungsindex zwischen 1,45 
(Quarzglas) und 2,00 (N-SF66), je nach Sorte. Für die Astronomie sind 
nur die Gläser mit Indexwerten unterhalb von 1,7 interessant, denn mit 
der Dispersion kommt noch eine andere unangenehme Eigenschaft zum 
Tragen: je höher der Brechungsindex, desto früher riegelt das Material 
im Kurzwelligen ab. SF11 z.B. hat einen Brechungsindex von ca. 1.72 bei 
550 nm, zeigt aber Absorption unterhalb von 450 nm, also im Violetten 
und teilweise im Blauen - für die visuelle Astronomie nicht brauchbar.

Hohe Brechungsindexwerte werden oft durch den Zusatz von Bleioxid zum 
Glas erreicht.

*
Atomistische Deutung*

Für die Erklärung der Dispersion bedient man sich des atomistischen 
Modells: grob vereinfacht sitzen Elektronen wie an einer Feder am 
Molekül. Tritt eine elektromagnetische Welle durch das Medium hindurch, 
so reagieren die Elektronen als Ladungsträger so, daß die "Feder" 
ausgelenkt wird. Durch die Auslenkung der Elektronen wird das 
hindurchtretende elektromagnetische Feld abgebaut, während die 
Elektronen ihrerseits ein gleichartiges Feld aufbauen, das mit 
Nachbarelektronen genauso wechselwirkt, usw. So propagiert Licht durch 
ein transparentes Medium. Aufgrund der Trägheit der Elektronen baut sich 
jedoch eine zeitliche Verzögerung ein, weshalb die Lichtgeschwindigkeit 
im Medium geringer ist als im Vakuum.

Die träge Reaktion des Elektrons auf die einlaufende Welle ist zudem 
abhängig von der Frequenz (und wegen f = c/l von der Wellenlänge), was 
wellenlängenabhängige Lichtgeschwindigkeiten im Medium und über n = 
lVakuum/lMedium auch die Dispersion zur Folge hat.

Viele Grüße, und genießt den phantastischen Frühlingshimmel!

Helmut

Quellen: Grafiken aus Wikipedia

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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 27 00:10:45 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Jun 2009 00:10:45 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] =?iso-8859-15?q?Zirkular=3A_Geostation=E4re_Sat?=
	=?iso-8859-15?q?elliten?=
Message-ID: {4A454765.6050909@gmx.de}

Liebe Sternfreunde.

Gerade in den Sommernächten, wenn die Sonne nicht sehr tief unter dem 
Horizont steht, machen sich die zahlreichen künstlichen Begleiter 
unserer Erde bemerkbar. Während die Satelliten in den niedrigen 
Umlaufbahnen oft schon mit dem bloßen Auge gesehen werden können, 
benötigt man für die geostationären Satelliten schon sein Teleskop.

Der österreichische Amateurastronom Andreas Bender hat ein kleines, aber 
sehr hilfreiches DOS-Tool namens *GeoSat* geschrieben, mit dem das 
Aufsuchen geostationärer Satelliten erleichtert wird. Auf der Homepage 
http://berg.heim.at/almwiesen/410900/Geostationaere_Satelliten.htm 
kann das Tool heruntergeladen werden; außerdem wird dort die 
zugrundeliegende Mathematik präsentiert.

GeoSat erwartet als Eingabe Datum, Uhrzeit, geographische Koordinaten 
des Beobachters und den Längengrad des Satelliten (z.B. Astra: 19.2° 
Ost). Als Ausgabe werden die Koordinaten in Rektaszension und 
Deklination sowie Stundenwinkel, Höhe über dem Horizont und Azimut 
berechnet.

Die Astra-Satelliten beispielsweise haben eine Helligkeit von etwa 11 
mag. Es ist ganz nett anzuschauen, wie dieses Grüppchen aus sieben 
Einzelobjekten bei abgestellter Nachführung vor dem Sternhintergrund 
entlangzieht. Besonders Eindrucksvoll dürfte dies bei einer Passage an 
einem lockeren Sternhaufen sein.

Andere Ziele 
http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Geostation%C3%A4ren_Satelliten 
sind DFS-Kopernikus, Eutelsat oder Meteosat, wobei erstere im Grunde 
genommen nicht mehr geostationär sind, sondern sich auf einem 
benachbarten Friedhofsorbit 
http://de.wikipedia.org/wiki/Friedhofsorbit befinden.

Viele Grüße

Helmut

-------------- nächster Teil --------------
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Fri Nov 20 16:52:57 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Fri, 20 Nov 2009 16:52:57 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] PDM - Phase Dispersion Minimization
Message-ID: {4B06BB59.4020704@gmx.de}

Liebe Sternfreunde,

bei seinen Recherchen in astro-ph hat mich Hans-Günter Diederich auf ein 
kleines Tool aufmerksam gemacht.

Die *Periodenbestimmung* ist eine wiederkehrende Aufgabe in der 
Astronomie. Hierbei geht es darum, aus einem Meßdatensatz eine oder 
mehrere Perioden zu erkennen, wobei standardmäßig Fourier-Verfahren zum 
Einsatz kommen. In manchen Situationen kann jedoch die *Phase Dispersion 
Minimization* oder kurz *PDM* bessere Ergebnisse liefern. Ihr Vorteil 
ist, daß sie auch bei Datensätzen mit großen Lücken (die bei 
astronomischen Messungen eher die Regel als die Ausnahme sind), 
nichtäquidistanten Daten oder nicht-sinusförmigen Perioden angewandt 
werden kann. Die PDM stellt somit eine sinnvolle Ergänzung zu den 
Fourier-Verfahren dar.

*Grundprinzip*

Zu Beginn wird eine Periode geschätzt. Der gesamte Meßzeitraum wird in 
Zeitabschnitte mit Länge dieser Schätzperiode unterteilt, welche 
anschließend übereinandergelegt werden (Phasendiagramm, s. Abb. unten). 
Stimmt die Schätzperiode mit der wahren Periode überein, so verteilen 
sich die Meßpunkte im Phasendiagramm entlang einer einfachen Funktion. 
Ist dies nicht der Fall, so ist die Verteilung breit gestreut und eher 
willkürlich. Die Schätzperiode wird laufend variiert.



Wie läßt sich aber die oben gestellte Forderung, daß die Meßwerte sich 
entlang einer einfachen mathematischen Funktion verteilen, algorithmisch 
umsetzen? Das Phasendiagramm (Schätzperiode) wird seinerseits in /n/ 
Unterabschnitte unterteilt. Innerhalb dieser Unterabschnitte wird die 
Varianz der Meßwerte berechnet. Diese Varianz ist bei willkürlicher 
Verteilung der Meßwerte (s. unten links) auch in den Unterabschnitten 
noch groß, während sie umso kleiner wird, je besser sich die Meßwerte an 
die Funktion anschmiegen (s. unten rechts). Mit Hilfe der Varianz kann 
man also auf die beste Übereinstimmung von Schätzperiode mit wahrer 
Periode schließen.


*
Weitere Perioden
*
Ist erst die Periode bekannt, so kann man optional die periodische 
Funktion von den Meßwerten abziehen und darin nach weiteren Perioden 
suchen lassen.

*Portierung für Windows*

Es gibt ein freies Tool für Windows namens PDMWin23, welches allerdings 
schon ein wenig in die Jahre gekommen ist. Das Tool kann unter diesem 
Link (FTP) 
{ftp://ftp.kusastro.kyoto-u.ac.jp/pub/vsnet/others/prog/pdmwin3/} 
heruntergeladen werden, ebenso ist ein Handbuch 
http://www.stellingwerf.com/rfs-bin/index.cgi?action=PageView&id=34 
dazu vorhanden.

Viele Grüße

Helmut

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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. 
Vorige Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html 
eingesehen werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Die Fast-Fourier-Transformation 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-fast-fourier-transformation.html 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-memento-pattern.html

scilab - eine Programmierumgebung für Amateurastronomen 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-scilab.html

Die Kimmtiefe - höhenabhängige Horizontabsenkung und Sichtweite 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-kimmtiefe.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular 
möglich.


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From sirko at molau.de  Wed Nov 25 22:49:27 2009
From: sirko at molau.de (Sirko Molau)
Date: Wed, 25 Nov 2009 22:49:27 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] [***** SPAM 2.2 *****] Re: PDM - Phase Dispersion
	Minimization
Message-ID: {003901ca6e19$298b1920$16b2a8c0@fritz.box}

Hallo Helmut,

danke für den wieder einmal interessanten Beitrag. Zwei Dinge fallen mir dazu spontan ein:
* das Verfahren wird Probleme haben zwischen der Hauptfrequenz und mehrfachen davon zu unterscheiden
* statt der Unterteilung in weitere Teilintervalle mit den damit verbundenen Problemen (z.B. optimale Intervallbreite) könnte man ggf. den mittleren quadratischen Abstand benachbarter Messpunkte im Phasendiagramm hernehmen.

Schöne Grüße,
Sirko

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From thomas at kaffka.eu  Mon Nov 30 10:37:29 2009
From: thomas at kaffka.eu (Thomas Kaffka)
Date: Mon, 30 Nov 2009 10:37:29 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] Be a Martian
Message-ID: {DA1B23E0A0D8411E83EA055CCF54662B@uranus}

Hallo Astro – DV-ler,

 

ich bin ja noch nicht lange in Eurer Gruppe, daher wundert Ihr Euch evtl.
über diesen neuen Absender. Kennen lernen können wir uns am 9.1.10.

 

Ich habe eine interessante Web-Adresse entdeckt, welche nicht nur Euch,
sondern auch Euren (evtl. vorhandenen) Kindern Spaß machen wird.

 

Die Nasa hat eine Menge Fotos von der Marsoberfläche, welche durch die
verschiedenen Sonden täglich erstellt werden, veröffentlicht.

 

Adresse: http://beamartian.jpl.nasa.gov/

 

Die Aufmachung richtet sich ehr an Kinder und Jugendliche, wer damit keine
Probleme hat, kann sich die Sache ja mal ansehen. Denn ein Programmierer
könnte darin diese Herausforderung sehen: 

Stichwort: automatische Mustererkennung in Bildern.

 

Viel Vergnügen damit.

 

Gruß, Thomas

--------------------------------------------------

Staffelsbergstr. 56

50765 Köln

phone: +49 (0)221 2976 0789

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From Helmut.Jahns at gmx.de  Fri Oct  2 21:49:08 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Fri, 02 Oct 2009 21:49:08 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] =?iso-8859-15?q?Zirkular=3A_Helligkeitsverl=E4u?=
	=?iso-8859-15?q?fe_in_Galaxien?=
Message-ID: {4AC65934.5000407@gmx.de}

Liebe Sternfreunde,

als die Astronomen die Massenverteilung innerhalb von Galaxien bestimmen 
wollten, begannen sie zunächst, die sichtbare Materie zu vermessen. Sie 
fingen an, die Helligkeitsverteilung zu modellieren und in Form einer 
Funktion darzustellen, in die lediglich der Radius eingeht. Sie stellten 
dabei fest, daß es zwischen den elliptischen Galaxien und Spiralgalaxien 
merkliche Unterschiede gibt.

Für elliptische Galaxien fand sich eine Helligkeitsverteilung der Form I 
~ r^-1/4 , also eine Proportionalität zum Kehrwert der vierten Potenz 
des Radius. Diese Verteilung ist unten dargestellt.

Für Spiralgalaxien hingegen wurde ein exponentieller Zusammenhang der 
Art I ~ e^-r gefunden. Bei Spiralgalaxien sind solche Modelle angesichts 
der Inhomogenitäten durch die Spiralarme natürlich mit Vorsicht zu genießen.


Für einen Amateurastronomen springt auch etwas dabei heraus: bei Fotos 
von Galaxien läßt sich eine solche modellierte Helligkeitsverteilung vom 
Originalbild anfitten und abziehen. Als Ergebnis bekommt man ein Bild, 
auf dem nur die Differenzen enthalten sind. Auf diese Weise lassen sich 
schwächere Strukturen besser ausarbeiten oder vielleicht sogar erst 
sichtbar machen. Dies kann durch ein kleines Programm geschehen, aber im 
Grunde genommen genauso gut von einem Excel-Makro bewerkstelligt werden.

Theoretisch könnte so manche NGC-Galaxie eine Überraschung bereithalten, 
die erst durch diese Form der Bearbeitung sichtbar gemacht wird.

Im unten genannten SuW-Artikel wurde die Möglichkeit erörtert, daß 
elliptische Galaxien durch Wechselwirkung und Verschmelzung zweier oder 
mehrerer Spiralgalaxien entstanden sein könnten - eine Theorie, die 
zwischenzeitlich erhärtet wurde.

Literatur: SuW 7-8/88, S. 437, J. Fried: Wechselwirkende Galaxien

Viele Grüße

Helmut

-------
Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. 
Vorige Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html 
eingesehen werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Paralleles Programmieren und Algorithmen im Wettbewerb 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-paralleles-programmieren-algorithmen-im-wettbewerb.html

Polare Ringe um Neptun rechnerisch möglich 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-polare-ringe-um-neptun-rechnerisch-moeglich.html

Scilab 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-scilab.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular 
möglich.

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From sirko at molau.de  Mon Oct  5 22:21:04 2009
From: sirko at molau.de (Sirko Molau)
Date: Mon, 5 Oct 2009 22:21:04 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: Helligkeitsverläufe in Galaxien
References: {4AC65934.5000407@gmx.de}
Message-ID: {00bc01ca45f9$5db9a060$16b2a8c0@schnuppe}

Hallo Helmut,

mit besonderem Erfolg wird so ein Radialfilter auch bei der Erstellung schöner Fotos von totalen SoFis angewendet, die von der inneren Chrosmosphäre bis zur äußersten Korona alle Strukturen auf einem Bild zeigen ...

Schöne Grüße,
Sirko

-- 
************************************************************
*   Sirko Molau                 *                          *
*   Abenstalstr. 13b            *              __          *
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*   email: sirko at molau.de       *                          *
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************************************************************
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Fri Oct 23 22:24:08 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Fri, 23 Oct 2009 22:24:08 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Singletons und Demanding Server
Message-ID: {4AE210E8.1030308@gmx.de}

Liebe Sternfreunde,

nachdem wir letztens mit den Helligkeitsverteilungen in Galaxien ein 
konkretes astronomisches Thema hatten, habe ich mir für die aktuelle 
Ausgabe des Zirkulars wieder ein eher softwaretechnisches Problem 
ausgesucht; eines, das vielleicht etwas fortgeschrittener ist.

*Singletons*

Singletons sind in der professionellen Softwareentwicklung eine 
Standardtechnik geworden, die vielleicht auch bei Hobbyprogrammierern 
auf breiteres Interesse stoßen könnten. Was sind nun Singletons?

Singletons sind Klassen, von denen nur ein einziges Mal ein Objekt 
erzeugt werden kann. Häufig wird beim Programmieren an vielen Stellen 
auf Objekte zugegriffen, die innerhalb eines Systems eindeutig sein 
müssen (dies können Schnittstellen sein, z.B. RS232, oder zu jeder 
anderen Komponente oder zu einer Datenbank. Es ist nicht wünschenswert, 
daß zwei Objekte hierzu existieren, die in Konflikt miteinander geraten 
könnten). Da es gute Sitte ist, globale Variablen oder Objekte zu 
meiden, sind Singletons das Mittel der Wahl.

Ihr Konstruktionsprinzip ist einfach. Ob eine Klasse als Singleton 
verwandt werden soll, wird bei ihrer Implementierung festgelegt. Es 
gelten folgende Prinzipien:

1.) Der Konstruktor einer Singleton-Klasse ist als "private" deklariert. 
Dies hat zur Folge, daß er nicht explizit von außen zur Ausführung 
gebracht werden kann (was z.B. in C++ beim Speicherallozieren mit "new" 
automatisch passiert)

2.) Stattdessen wird die Singleton-Klasse mit einer Create()-Methode 
("public") ausgestattet. Diese Methode gibt einen Zeiger auf das Objekt 
zurück. Sie prüft, ob sie zuvor schon einmal ausgeführt wurde. War dies 
noch nicht der Fall, wird in Create() der Konstruktor ausgeführt (was 
innerhalb der Methode ja trotz private-Deklaration geht) und der vom 
Konstruktor zurückgelieferte Zeiger wird in einer privaten 
Member-Variablen gemerkt (ähnlich dem this-Pointer). Wurde hingegen die 
Create()-Methode nicht zu ersten Mal ausgeführt, wird auf die Ausführung 
des Konstruktors verzichtet und der gemerkte Zeiger zurückgegeben.

3.) Beim Benutzen eines Singletons wird zwar der Zeiger auf ein Objekt 
der Singleton-Klasse deklariert, aber kein "new" zur Speicherallozierung 
aufgerufen (was auch gar nicht möglich ist, da der Konstruktor ja privat 
ist). Stattdessen wird Create() aufgerufen, wodurch der zuvor 
deklarierte Zeiger nun auf einen gültigen Speicherbereich zeigt und ohne 
Einschränkung benutzt werden kann.

4.) Die Speicherfreigabe erübrigt sich. Dies passiert einmalig, z.B. bei 
Beendigung der Anwendung.

Damit dies sinnvoll funktioniert, müssen sowohl Create() als auch der 
Pointer zum Merken des Zeigers vom Konstruktor statisch sein (in C++ 
also mit dem Schlüsselwort "static" versehen werden).

Singletons bieten eine klare Struktur für Zuständigkeiten. Die Logik für 
die Eindeutigkeit eines Objekts ist im Singleton gekapselt; der Benutzer 
eines Singletons muß sich darum keinerlei Gedanken mehr machen - womit 
wir wieder bei den guten Sitten des Programmierens wären.

Wer schon Erfahrung mit Objektorientierter Programmierung hat, ist bei 
diesem Thema etwas im Vorteil. Dennoch findet der Grundgedanke der 
Singletons auch bei strukturierter Programmierung Anwendung, denn das 
Hauptprinzip ist ja die Datenkapselung, also die Frage, welche 
Funktionen eines Softwaremoduls zugänglich gemacht werden oder nicht.

Musterimplementierung in verschiedenen Sprachen finden sich in der 
Wikipedia 
http://de.wikipedia.org/wiki/Singleton_%28Entwurfsmuster%29#Beispiele.

*Demanding Server*

Demanding Server gehen einen Schritt weiter. Sie kommen zur Anwendung, 
wenn bei der Objekterzeugung noch ein Parameter übergeben wird, der für 
die Eindeutigkeit der Objekte entscheidend ist. Solange noch kein Objekt 
mit identischem Parameter erzeugt wurde, wird es neu angelegt und 
zusammen mit dem Parameter in einer Liste oder noch besser in einem 
Objekt einer Containerklasse (vector in der Standard Typelib von C++ 
oder CList in .NET) gemerkt. Wird der Demanding Server mit einem bereits 
verwendeten Parameter aufgerufen, so wird kein neues Objekt erzeugt, 
sondern das bereits zuvor angelegte aus der Liste gesucht und zurückgegeben.

Dieses Prinzip funktioniert allerdings nur mit abzählbaren 
Parametertypen wie z.B. int oder enum, jedoch nicht mit float. Demanding 
Server können auf mehr als einen Parameter erweitert werden.

Der Vorteil ist auch hier, daß die Logik für die Eindeutigkeit komplett 
im Demanding Server verborgen bleibt und der Anwender des Demandng 
Servers sich überhaupt nicht darum kümmern muß, ob die von ihm 
angelegten Objekte wirklich eindeutig sind oder miteinander in Konflikt 
geraten können.

Für Demanding Server müssen im Gegensatz zu Singletons zwei Klassen 
implementiert werden: den Demanding Server selbst und die Klasse 
derjenigen Objekte, die vom Demanding Server zurückgegeben werden. Der 
Demanding Server selbst sollte als Singleton implementiert werden, um 
keine Konflikte bei der Objektverwaltung zu bekommen. Die Methode zum 
Anlegen/Heraussuchen des Zielobjekts ist wiederum "static".

Singletons zählen zu den Entwurfsmustern (Design Patterns), jene 
Standardrezepte für das Programmieren wiederkehrender Probleme 
darstellen, zu denen wir schon ein anderes mit dem Memento-Pattern 
kennengelernt hatten (s. die Links unten). Durch die Anwendung dieser 
Programmierprinzipien kann man sehr viele Fehlermöglichkeiten von 
vornherein ausschließen und sich das Leben als Programmierer erheblich 
erleichtern, bzw. sich an einer gewissen Eleganz der Lösung erfreuen.

Diskussionen, Fragen, Korrekturen und Ergänzungen sind natürlich willkommen!

Viele Grüße und reichlich klaren Himmel

Helmut


Literatur: Gamma et al (Gang of Four), Entwurfsmuster, Addison-Wesley, 1996

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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. 
Vorige Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html 
eingesehen werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Das Memento-Pattern 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-memento-pattern.html

Neuigkeiten für C++ Entwickler 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-neuigkeiten-fuer-c-mfc-entwickler.html

Die Dispersion des Glases 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-dispersion-des-glases.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular 
möglich.

-------------- nächster Teil --------------
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URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20091023/1aacc41c/attachment.htm

From willem.van-kerkhof at innoq.com  Fri Oct 23 23:21:30 2009
From: willem.van-kerkhof at innoq.com (Willem van Kerkhof)
Date: Fri, 23 Oct 2009 23:21:30 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Singletons und Demanding Server
In-Reply-To: {4AE210E8.1030308@gmx.de}
References: {4AE210E8.1030308@gmx.de}
Message-ID: {4AE21E5A.6020605@innoq.com}

Moinsen,

als Anmerkung/Ergänzung vielleicht: in vollständig objektorientierten
Sprachen wie z.B. Ruby oder Smalltalk sind Klassen (und Module/"Mixins"
in Ruby) ebenfalls Objekte, und da diese global einmalig sind, per
definitionem Singletons.
Hier würde man also nicht auf ein explizites "Pattern" zurückgreifen,
sondern die Sprache an sich bringt es als "Syntaxelement" mit: in Ruby
würde man z.B. alle Methoden, die das Singletonobjekt in Sprachen wie
Java oder C++ bekäme, in ein Modul verfrachten (Module lassen sich nicht
instantiieren).

Ein Beispiel:

module Foo # dies ist unser "implizites" Singleton
  def self.foo=(new_foo)
    @foo = new_foo # setze instanzvariable
  end
  def self.foo
    @foo # gebe instanzvariable zurück
  end
end
Foo.foo = 'bar'
Foo.foo
# =} 'bar'

Gleiches würde natürlich genauso mit Klassen oder Objekten statt Modulen
funktionieren (Class erbt von Module erbt von Object in Ruby). Letzten
Endes bewirkt dieser Code nichts anderes als obiger:

Foo = Object.new
class {{ Foo
  def foo=(...)
  ...
  end
end

In der ersten Zeile wird explizit eine neue (globale) Konstante angelegt
(eine Klassendefinition tut nichts anderes) und Ihr ein neues Objekt
zugewiesen. Danach werden diesem Objekt Methoden hinzugefügt: Das
ominöse "class {{ Foo" öffnet hier die "Meta-", "Eigen-" oder eben auch
"Singleton-class" genannte Klasse von Foo, die jedes Objekt mit sich
trägt und objektspezifische Methoden beinhaltet. Aber das ist wiederum
viel zu Ruby-spezifisch und auch wenn's sehr spannend ist, will ich
keinen weiter damit belästigen)

Auf jeden Fall kann man das "Singleton-Pattern" also ruhig als Krücke
ansehen, der man sich der unzureichenden Objektorientierung der meisten
weit verbreiteten "OO"-Sprachen eher notgedrungen bedienen muss ;.)

Viele Grüße

Willem

-- 
Willem van Kerkhof

innoQ Deutschland GmbH  --  Halskestrasse 17  --  40880 Ratingen
email: willem.van-kerkhof at innoq.com -- web: http://www.innoq.com

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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Sep  5 14:27:11 2009
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 05 Sep 2009 14:27:11 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Zirkular: Doppler-Tomographie
Message-ID: {4AA2591F.3010508@gmx.de}

Liebe Sternfreunde,

über spektroskopische Verfahren haben die Astronomen vieles über die 
Himmelsobjekte herausgefunden. Eine klassische Anwendung ist die 
Bestimmung von Radialgeschwindigkeiten mittels der 
*Doppler-Verschiebung* von Spektrallinien, die verhältnismäßig einfach 
gemessen werden kann.

Ein Teilgebiet der Spektroskopie kann mit einem beachtenswerten Feature 
aufwarten. Die Doppler-Tomographie 
http://www.usm.uni-muenchen.de/people/saglia/dm/wolf2/text/node2b.html 
ist in der Lage, Spektren mit Hilfe ihrer zeitlichen Entwicklung in ein 
bildgebendes Verfahren einzuspeisen.

*Die Grundidee der Doppler-Tomographie*

Grundannahme der Doppler-Tomographie ist, daß ein gemessenes 
*Intensitätsprofil* einer Spektrallinie eine durch die verschiedenen 
Geschwindigkeiten aller Bestandteile des Systems deformierte Einzellinie 
ist (Dopplereffekt http://de.wikipedia.org/wiki/Doppler-Effekt). In 
diesem Linienprofil steckt demnach die gesamte Information über die 
Geschwindigkeitsverteilung der beteiligten Komponenten (z.B. einer 
Akkretionsscheibe) und somit der Geometrie des Systems. Man beachte, daß 
die Intensitätsverteilung auch Asymmetrien des Systems wiederspiegelt.

Doppelsterne, Akkretionsscheiben und kataklysmische Veränderliche haben 
gemein, daß sie dynamische Systeme sind. Ein Linienprofil verschiebt 
und/oder verändert sich periodisch während eines Umlaufs. Verschiebungen 
sind natürlich eine Folge des Dopplereffekts, während Profilveränderung 
sich aus Änderungen des Blickwinkels auf Details (z.B. ein Hot Spot auf 
einer Akkretionsscheibe) oder Verdeckung ergeben.

Bei der Doppler-Tomographie werden Linienprofile über eine Periode 
hinweg aufgezeichnet. Man bekommt demnach eine dreidimensionale 
Datenmenge, den spektralen Fluß I = f ( v, j ), wobei v die 
Geschwindigkeit und j die Bahnphase ist. v ergibt sich aus dem Offset 
der gemessenen Wellenlänge gegenüber der Laborwellenlänge der Einzellinie.

Die Linienprofile können als Projektionen des Systems angesehen werden. 
Die Rückprojektion zur Berechnung des ursprünglichen Bildes wird für 
gewöhnlich als Tomographie bezeichnet (so auch in der Medizin).

*Die Datenaufbereitung der Doppler-Tomographie
*
Der spektrale Fluß I = f ( v, j ) kann zu jeder Bahnphase durch 
bestimmte Verfahren in ein Bild I = g( vx, vy ) transformiert werden. 
Dabei stehen mehrere Verfahren zur Auswahl, die etwas aufwendiger sind. 
Bei der *gefilterten Rückprojektion* wird z.B. von der Fast Fourier 
Transformation Gebrauch gemacht. Einen anderen Ansatz verfolgt die 
*Maximum Entropy Method* (MEM-Rekonstruktion): hier wird versucht, ein 
zweidimensionales Geschwindigkeitsfeld dem gemessenen Datensatz anzufitten.

Diese so aufgefundene Intensität I = g( vx, vy ) von 
Geschwindigkeitskoordinaten in eine Intensität von Raumkoordinaten 
umzurechnen ist für ein rotierendes System nicht mehr die 
Hauptschwierigkeit.

Viele Grüße und allzeit klaren Himmel,

Helmut

Quellen:
Das Unsichtbare sichtbar gemacht, SuW 1/98, S. 34
http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0011/0011020v1.pdf

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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. 
Vorige Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html 
eingesehen werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Die Fast Fourier Transformation 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-fast-fourier-transformation.html

Die Methode der kleinsten Quadrate 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-methode-der-kleinsten-quadrate.html



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URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20090905/5d929925/attachment.html

From thomas at kaffka.eu  Thu Apr 22 13:15:20 2010
From: thomas at kaffka.eu (Thomas Kaffka)
Date: Thu, 22 Apr 2010 13:15:20 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Himmelsauschnitt
Message-ID: {9DB48D28BE7D4A909514BFDF4D3C51DE@uranus}

Hallo Helmut, hallo AstroEDV-ler,

 

ich entwickele zurzeit ein Programm zur Beobachtungsplanung und
Photometriemessung. In diesem Zusammenhang möchte ich Folgendes errechnen.

 

Gegen sind die Parameter Objektiv-Brennweite, Objektiv-Durchmesser und
Okular-Brennweite.

Wie kann ich daraus den Himmelsauschnitt in Grad berechnen, welchen ich mit
einer bestimmten Konfiguration sehen kann?

 

Ich habe diese Frage gestern im Verein gestellt und habe vorher meine
Literatur durchforstet. Im Moment sind alle ziemlich ratlos.

 

Ich würde mich über eine Rückmeldung freuen, schönes Wochenende und…

 

Grüße,

Thomas Kaffka

--------------------------------------------------

Staffelsbergstr. 56

50765 Köln

phone: +49 (0)221 2976 0789

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-------------- nächster Teil --------------
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From thomas.pfleger at netcologne.de  Thu Apr 22 17:59:05 2010
From: thomas.pfleger at netcologne.de (Thomas Pfleger)
Date: Thu, 22 Apr 2010 17:59:05 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Himmelsauschnitt
In-Reply-To: {9DB48D28BE7D4A909514BFDF4D3C51DE@uranus}
References: {9DB48D28BE7D4A909514BFDF4D3C51DE@uranus}
Message-ID: {20100422175905.85944nq60pu8yydc@netmail.netcologne.de}

} Gegen sind die Parameter Objektiv-Brennweite, Objektiv-Durchmesser und
} Okular-Brennweite.
}
} Wie kann ich daraus den Himmelsauschnitt in Grad berechnen, welchen ich mit
} einer bestimmten Konfiguration sehen kann?
}
}
Hallo Thomas,

Du brauchst unbedingt noch das scheinbare Gesichtsfeld des Okulars.

TFOV = AFOV / MAG

TFOV: true field of view
AVOF: apparent field of view (des Okulars)
MAG: Vergrößerung (Objektiv-BW / Okular-BW).

Viele Grüße,
Tom




From murban at urbanitconsulting.de  Thu Apr 22 13:35:52 2010
From: murban at urbanitconsulting.de (Michael Urban)
Date: Thu, 22 Apr 2010 13:35:52 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Himmelsauschnitt
In-Reply-To: {9DB48D28BE7D4A909514BFDF4D3C51DE@uranus}
References: {9DB48D28BE7D4A909514BFDF4D3C51DE@uranus}
Message-ID: {4BD03498.60409@urbanitconsulting.de}

Moin Thomas,

der Objektiv-Durchmesser wird m.E. nicht benötigt. Wichtig wäre aber
noch das Bildfeld des Okulars - ohne das geht's nicht.

Für die Berechnung - ziehe Dir den Quellcode von Cartes du Ciel
hier: http://www.ap-i.net/skychart/index.php

und suche nach der Berechnung der Finder-Marken. Dann hast Du Deine
Lösung.

Viele Grüsse
Michael

From marcel_klein at t-online.de  Thu Apr 22 14:29:30 2010
From: marcel_klein at t-online.de (Marcel Klein)
Date: Thu, 22 Apr 2010 14:29:30 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Himmelsauschnitt
In-Reply-To: {9DB48D28BE7D4A909514BFDF4D3C51DE@uranus}
References: {9DB48D28BE7D4A909514BFDF4D3C51DE@uranus}
Message-ID: {B7253F6BE4444F59959258FAB217F802@marcelnotebook}

Hallo Thomas,

eine kurze Suche bei Google brachte folgendes Ergebnis:

http://www.astroshop.de/beratung/teleskop/teleskop-wissen/die-einzelnen-teile-eines-teleskops/okulare/c,8703
(etwas scrollen und unten bei "Gesichtsfeld" schauen)

Demnach spielt noch das Eigengesichtsfeld des Okulars eine wichtige Rolle:

[Wahres Gesichtsfeld] = [scheinbares Gesichtsfeld] / [Vergrößerung]


Gruß
Marcel


________________________________

Von: comast-zirkular-bounces at lists.computer-astronomie.de [mailto:comast-zirkular-bounces at lists.computer-astronomie.de] Im Auftrag
von Thomas Kaffka
Gesendet: Donnerstag, 22. April 2010 13:15
An: VdS EDV-Gruppe
Betreff: [Comast-Zirkular] Himmelsauschnitt



Hallo Helmut, hallo AstroEDV-ler,

 

ich entwickele zurzeit ein Programm zur Beobachtungsplanung und Photometriemessung. In diesem Zusammenhang möchte ich Folgendes
errechnen.

 

Gegen sind die Parameter Objektiv-Brennweite, Objektiv-Durchmesser und Okular-Brennweite.

Wie kann ich daraus den Himmelsauschnitt in Grad berechnen, welchen ich mit einer bestimmten Konfiguration sehen kann?

 

Ich habe diese Frage gestern im Verein gestellt und habe vorher meine Literatur durchforstet. Im Moment sind alle ziemlich ratlos.

 

Ich würde mich über eine Rückmeldung freuen, schönes Wochenende und…

 

Grüße,

Thomas Kaffka

--------------------------------------------------

Staffelsbergstr. 56

50765 Köln

phone: +49 (0)221 2976 0789

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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sun Apr 25 20:16:03 2010
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sun, 25 Apr 2010 20:16:03 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Pathfinder-Fehler
Message-ID: {4BD486E3.8090103@gmx.de}

Liebe Sternfreunde,

wo Software geschrieben wird, kann auch etwas schiefgehen. In der 
Raumfahrt werden zwar extrem hohe Anforderungen an die Softwarequalität 
gestellt, dennoch kommt es immer wieder zu Vorfällen, die auf Schwächen 
in der Implementierung zurückzuführen sind. Die Klassiker sind 
sicherlich das Steuerungssystem einer europäischen Trägerrakete, bei der 
ein Überlauf einer Ganzzahl die Lageregelung außer Kontrolle geraten 
ließ sowie eine amerikanische Marssonde, die aufgrund falscher 
Umrechnung zwischen metrischen und zölligen Maßen havarierte. In beiden 
Fällen kamen glücklicherweise keine Personen zu Schaden, aber der 
finanzielle Schaden und der wissenschaftliche Rückschlag sind beachtlich.

Nicht ganz so spektakulär, aber nicht minder subtil ist der Softwarebug 
der Pathfinder-Marssonde. Man beobachtete, daß das Modul sich in 
unregelmäßigen Abständen immer wieder zurücksetzte (Reset). Damit gingen 
alle im Zwischenspeicher enthaltenen Meßdaten verloren. Der Fehler war 
schon vor dem Start bekannt, aber man beschloß, ihn zu ignorieren.

Das Landemodul wurde mit einem Multitasking-Betriebssystem ausgestattet, 
um (zumindest scheinbar) gleichzeitig mehrere Prozesse auf einem 
Prozessorkern ausführen zu können, beispielsweise die Aufnahme von 
Meßdaten und ihre Übertragung per Funk zur Erde. Verschiedene Prozesse 
werden auf solchen Systemen unterschiedliche Prioritäten zugewiesen: ein 
Prozeß niedriger Priorität kann von einem wichtigeren Prozeß mit höherer 
Priorität unterbrochen werden, aber nicht umgekehrt.

Dies gilt aber nicht uneingeschränkt: schreibt der niedrigpriorisierte 
Prozeß gerade Daten in einen Speicherbereich, so muß die 
Unterbrechbarkeit vorübergehend unterbunden werden, da die Konsistenz 
der Daten ansonsten gefährdet wäre. Mittels einer Semaphore 
beispielsweise kann ein Speicherbereich blockiert werden. Erst wenn das 
Schreiben der Daten abgeschlossen ist, darf der höhere Prozeß den 
niedrigeren unterbrechen.

Soweit, so gut. Sobald drei Prozesse beteiligt werden, können sehr 
eigenartige Verhaltensweisen auftreten. Wenn der niedrigpriorisierte 
Prozeß L einen Speicherbereich blockiert und durch einen 
mittelpriorisierten M unterbrochen wird, muß ein hochpriorisierter 
Prozeß H, der den gleichen Speicherbereich nutzen will, so lange warten, 
bis die beiden einfachen Prozesse abgearbeitet sind. Auf diesem Wege 
kann u.U. der hochpriorisierte Prozeß kaum zur Ausführung kommen. In 
diesem Falle kehrt sich die Priorität um (Prioritätsinversion). Genau 
dies passierte bei Pathfinder:

    * Prozeß L (low) sammelte meteorologische Daten,
    * Prozeß M (middle) überwachte die Drohne und
    * Prozeß H (high) hatte mit der Kontrolle des Bussystems die
      wichtigste Aufgabe.

L reservierte einen Speicherbereich mittels einer Semaphore, wurde aber 
fortwährend durch den höherpriorisierteren M an der Ausführung 
gehindert. Der Prozeß H nutzte den gleichen Speicherbereich wie L, mußte 
aber auf die Freigabe des Speicherbereichs durch L warten, war aber 
zugleich der einzige Prozeß, der M hätte unterbrechen können. So konnte 
M über L den viel wichtigeren und höher priorisierten Prozeß H 
ausbremsen und in aller Ruhe seine Aufgabe verrichten.

Der Watchdog-Timer befand, daß die wichtigsten Komponenten des Systems 
nicht mehr reagierten und führte eine Reset aus - was bei einem System, 
das sich aufgehängt hat, auch korrekt ist. Dieses Spiel wiederholte 
sich, bis das Problem erkannt wurde und mittels Programmierung einer 
Prioritätenvererbung 
http://de.wikipedia.org/wiki/Priorit%C3%A4tsvererbung und 
anschließendem Fernupdate behoben werden konnte.

Quelle: 
http://www5.in.tum.de/lehre/seminare/semsoft/unterlagen_02/soj1/website/index.htm

Viele Grüße und allzeit klaren Himmel

Helmut

P.S. Anmerkungen, Korrekturen, Ergänzungen: immer her damit ;-)
-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20100425/2a06d547/attachment.htm

From thomas at kaffka.eu  Mon Aug  2 18:53:05 2010
From: thomas at kaffka.eu (Thomas Kaffka)
Date: Mon, 2 Aug 2010 18:53:05 +0200
Subject: [Comast-Zirkular]
	=?iso-8859-1?q?CSharpFits_und_weitere_Bibliothe?=
	=?iso-8859-1?q?ken_f=FCr_das_FITS-Format?=
In-Reply-To: {4C4AADC5.1040006@gmx.de}
References: {4C4AADC5.1040006@gmx.de}
Message-ID: {721A6F36033241E2B7F2C6904FA22FA1@uranus}

Liebe EDV-Sternfreunde,

 

zu diesem Thema der FITS-Dateien habe ich eine kleine Anmerkung zu machen. 

 

Ich programmiere zum überwiegenden Teil in Java und verwende für die FITS-
Datenverarbeitung die Library der NASA:  http://heasarc.gsfc.nasa.gov/. Man
kann damit alles machen, wie in den Header schauen, den Header ergänzen, auf
die Pixelwerte zugreifen, die Pixelwerte verändern. etc.

 

Zur Bildbearbeitung verwende ich den Photoshop Elements 8.0. Dafür gibt es
ein Plugin von der ESA:
http://www.spacetelescope.org/projects/fits_liberator/, mit dem FITS-Dateien
in PS8 importiert werden können.

 

Die ESA veröffentlicht eine Anleitung zur Verwendung des Plugins, welche
hoffnungslos veraltet ist. Ich habe diese Anleitung an PS8 angepasst und
diesem Mail beigefügt. Die ESA kennt meine Anleitung schon, wollte die
irgendwo zum Download anbieten, ich finde aber die Stelle auf deren
Web-Seiten nicht… :-(

 

Ich habe mit den genannten Komponenten viele gute Erfahrungen gesammelt und
kann die auch jedem empfehlen. Wenn Ihr Fragen zu diesen Komponenten habt,
könnt Ihr mir jederzeit mailen.

 

Viele Grüße,

Thomas Kaffka

 

  _____  

Von: comast-zirkular-bounces at lists.computer-astronomie.de
[mailto:comast-zirkular-bounces at lists.computer-astronomie.de] Im Auftrag von
Helmut Jahns
Gesendet: Samstag, 24. Juli 2010 11:09
An: comast-zirkular at lists.computer-astronomie.de
Betreff: [Comast-Zirkular] CSharpFits und weitere Bibliotheken für das
FITS-Format

 

Liebe Sternfreunde,

das FITS-Datenformat (Flexible Image Transport System) für Bilder und Daten
feiert im nächsten Jahr seinen 20. Geburtstag. Mit den Jahren ist
glücklicherweise auch die Unterstützung der Programmierung in Form von
fertigen Softwarebibliotheken für das Bearbeiten von FITS-Dateien stetig
angewachsen.

Eines der interessantesten Projekte ist das CSharpFits Package, einer
Bibliothek für die .NET-Plattform. Es bietet eine Schnittstelle zum Lesen
und Schreiben von FITS-Dateien an. Des weiteren ist eine Funktion zum
direkten Schreiben von Datenstreams, z.B. aus einer Datenbankabfrage, in die
Binärtabelle einer FITS-Datei vorhanden.

Das Paket beinhaltet eine Schnittstellendokumentation und ist sowohl im
Source Code als auch binär (wenn man es in Programmen integrieren möchte,
die in einer anderen .NET-Programmiersprache als C# geschrieben wurden)
verfügbar. Vorausgesetzt wird die Version 2.0 von .NET.

Links:
http://vo.iucaa.ernet.in/~voi/CSharpFITS.html
http://vo.iucaa.ernet.in/%7Evoi/CSharpFITS.html 
http://skyservice.pha.jhu.edu/develop/FitsLib/
http://fits.gsfc.nasa.gov/fits_libraries.html, listet weitere Bibliotheken
für diverse Sprachen und Umgebungen(C++, Python, MatLab, Mathematica, etc.)
auf.
VdS-Journal Nr. 18: Fitsmag, Artikel von Otmar Nickel

Viele Grüße

Helmut Jahns

  _____  


Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige
Ausgaben des Zirkulars können im
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.
html  Archiv eingesehen werden.

Beispiele für weitere Ausgaben des Zirkulars:

Das
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-polare-ring
e-um-neptun-rechnerisch-moeglich.html  Memento Pattern

Magnetic
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-magnetic-do
ppler-imaging.html  Doppler Imaging

Aesopus
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-aesopus.htm
l  - eine Webapplikation zur Transparenzberechnung von Gasen

 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-virtuelle-o
bservatorien.html 




 

 

-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20100802/8c6862a9/attachment-0001.html
-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit Binärdaten wurde abgetrennt...
Dateiname   : pse8_fits_liberator.pdf
Dateityp    : application/pdf
Dateigröße  : 385995 bytes
Beschreibung: nicht verfügbar
URL         : http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20100802/8c6862a9/attachment-0001.pdf

From Helmut.Jahns at gmx.de  Sun Aug 22 13:46:19 2010
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sun, 22 Aug 2010 13:46:19 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Berechnung kosmologischer Modelle mit CMBFAST
Message-ID: {4C710E0B.2070701@gmx.de}

Liebe Sternfreunde,

der Urknall gilt heute allgemein als das bestakzeptierte Modell für die 
Entstehung des Universums. Die Vorstellung übt nicht zu Unrecht eine 
gewisse Faszination aus. Obwohl die Information über die Frühphase des 
Universums weitgehend zerstört ist, gibt es mehrere Hinweise, die das 
Urknallmodell stützen:

    * Das Spektrum der 3-K-Hintergrundstrahlung, einer in alle
      Himmelsrichtung nahezu gleichmäßigen Mikrowellenstrahlung. Sie
      entspricht mit exzellenter Genauigkeit dem Schwarzkörperspektrum
      (Hohlraumstrahlung)
      http://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzk%C3%B6rperstrahlung#Hohlraumstrahlung,
      also der Strahlung eines Körpers, der keinerlei Strahlung mit
      seiner Umgebung austauscht (was im Labor schwer zu bewerkstelligen
      ist, jedoch für das Universum als Ganzes eine sehr vernünftige
      Annahme ist).
    * Die beobachtete Häufigkeit der wichtigsten primordialen Nuklide
      (H, D, ^3 He, ^4 He und ^7 Li) stimmt bemerkenswert gut mit den
      theoretischen Vorhersagen des Nukleosynthesemodells
      http://de.wikipedia.org/wiki/Nukleosynthese#Urknall.2C_Sternentstehung_und_-entwicklung
      überein, welches in Übereinkunft mit kernphysikalischen Reaktionen
      gewonnen wurde.

Eine der stärksten Stützen ist allerdings die Vorhersage von 
Anisotropien in der Hintergrundstrahlung, die in den letzten Jahren 
tatsächlich entdeckt und vermessen werden konnten. Diese Anisotropien 
besitzen typische Winkelauflösungen und Amplituden und ermöglichen es 
so, viele kosmologischen Parameter mit Messungen abzugleichen. Zu den 
Parametern gehören z.B.:

    * der Hubble-Parameter H_0 , der die Expansionsrate des Universums
      angibt und eine Beziehung zwischen der Entfernung von Objekten und
      der Fluchtgeschwindigkeit herstellt,
    * q_0 , welches das Maß bezeichnet, mit dem das Universum
      gegenwärtig abgebremst (oder auch beschleunigt) wird, oder
    * der Dichteparameter W_0 , der die mittlere Massendichte des
      Universums bezeichnet.

Die Dynamik des Universums kann im wesentlichen durch diese Parameter 
beschrieben werden (Kosmologie im Rahmen dieses Zirkulars kann natürlich 
nur unzureichend behandelt werden. Bei eingehendem Interesse sei 
untenstehender Literaturhinweis ans Herz gelegt). Die Messung dieser 
Parameter gestaltete sich bislang als außerordentlich schwierig. 
Weltweit arbeitet die Astronomengemeinde gemeinsam an der Bestimmung 
dieser Parameter und der Bestätigung oder Falsifizierung der 
gegenwärtigen kosmologischen Modelle.

Wie diese Form der Zusammenarbeit aussehen kann, möchte ich an einem 
Beispiel kurz vorstellen.

CMBFAST ist ein Programmpaket, geschrieben von den Kosmologen Seljak und 
Zaldarriaga in Fortran, welches anhand der oben erwähnten kosmologischen 
Parameter Strukturen in der Hintergrundstrahlung simuliert. Die beiden 
Programmautoren waren so frei und haben ihre Quelltexte zum freien 
Download zur Verfügung gestellt. Jede Forschergruppe weltweit kann die 
Pakete portieren, sie nutzen und damit Parametersätze an 
Eigenbeobachtungen anfitten lassen. Ein hervorragendes Beispiel der 
Zusammenarbeit unter Wissenschaftlern: jeglicher Aufwand zur 
Eigenentwicklung, der für die Forschungsarbeit anderer Gruppen ein 
Hindernis wäre, entfällt somit. Ferner findet ein reger Austausch 
zwischen den Forschergruppen im Zusammenhang mit diesem Programmpaket statt.

Für interessierte Amateure gibt es sogar ein Webfrontend, welches eigene 
Experimente mit kosmologischen Parametern erlaubt (erfordert allerdings 
etwas Sachkenntnis). Profiastronomen müssen jedoch für ihre Zwecke eher 
auf leistungsfähige Großrechner zugreifen.


Liddle, Einführung in die moderne Kosmologie, Wiley-VCH 2009
CMBFAST Web Interface: 
http://lambda.gsfc.nasa.gov/toolbox/tb_cmbfast_form.cfm

 

*Deep Sky Browser*

 
Für die Generierung von Aufsuchkarten "auf die Schnelle" für 
Deep-Sky-Objekte könnte der Deep Sky Browser eine interessante 
Möglichkeit sein. Das Tool ist Bestandteil des Messier-45-Projekts und 
findet sich im Netz als Webapplikation unter 
http://messier45.com/cgi-bin/dsdb/dsb.pl.

Nach Eingabe einer Katalogbezeichnung werden drei Karten in 
verschiedenen Zoomstufen für das Objekt sowie eine Übersicht der 
Objektdaten erstellt. Des weiteren finden sich einige nützliche 
Funktionen wie z.B. eine Auflistung von Objekten in der Nachbarschaft 
oder Verlinkungen zu verschiedenen Netzressourcen (SIMBAD, 2MASS Image, 
etc.).

Anmerkungen, Ergänzungen und Korrekturen sind wie immer Willkommen!

Viele Grüße und reichlich klaren Himmel,

Helmut

------------------------------------------------------------------------

Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. 
Vorige Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html 
eingesehen werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Fast Fourier Transformation - ihre Grundlagen und Anwendung 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-fast-fourier-transformation.html

Aesopus - eine Webapplikation zur Transparenzberechnung von Gasen 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-aesopus.html

Die Grafikbibliothek DISLIN 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-dislin.html

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URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20100822/33d89b6d/attachment.html

From Helmut.Jahns at gmx.de  Sun Dec 19 20:43:35 2010
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sun, 19 Dec 2010 20:43:35 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] Where is M13
Message-ID: {4D0E6067.7040908@gmx.de}

  Liebe Sternfreunde.

Wo in der Milchstraße befindet sich eigentlich der Orionnebel?
Wie weit ist es bis zum Kugelsternhaufen M15 im Vergleich zur Entfernung des 
Milchstraßenzentrums?
Befindet sich der Omeganebel im Schützen wirklich mitten in einem Spiralarm oder 
etwa doch mehr am Rand?

Wir Astroamateure sind gerne zur Hand mit Angaben zu Entfernungen und 
Positionen, wenn wir beobachten oder jemandem die Schönheiten des Sternhimmels 
näherbringen.

Wie sieht es aber mit der räumlichen Vorstellung der Anordnung der vertrauten 
Himmelsobjekte innerhalb unserer Milchstraße aus? Die meisten von uns sind da 
nur bedingt sattelfest. Da es noch nicht sonderlich viele Angebote seitens guter 
Software gibt, versucht das Tool "Where is M13?" diese Lücke zu schließen.

Where is M13 kommt mit einer Objektliste daher, worin die Objekte über eine 
Checkbox zur Darstellung selektiert werden können. Die Objektliste kann mit 
Objekten aus dem Messier-Katalog oder einer Auswahl von NGC-/IC-/Collinder- oder 
Caldwell-Objekten gefüllt werden. Die Darstellung erfolgt in zwei Fenstern: eine 
Draufsicht und eine Kantenansicht auf unsere Milchstraße. Alternativ kann auch 
zu einer erdgebunden Ansicht gewechselt werden.



Das Tool ist frei verfügbar (für Windows, Linux und Mac) und kann unter 
http://www.thinkastronomy.com/M13/index.html heruntergeladen werden.

Viele Grüße

Helmut

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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige 
Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Deep Sky Browser 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-deep-sky-browser.html

Kommandoparser in C++
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-parser-fuer-c-in-der-ct.html
CSharpFits und andere FITS-Bibliotheken 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-csharpfits.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular möglich.

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Dateityp    : image/png
Dateigröße  : 417639 bytes
Beschreibung: nicht verfügbar
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Feb  6 15:04:37 2010
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 06 Feb 2010 15:04:37 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] Magnetic Doppler Imaging
Message-ID: {4B6D76F5.4040708@gmx.de}

Liebe Sternfreunde!

Das *Magnetic Doppler Imaging* (oder kurz MDI) hat sich in den letzten 
Jahren zu einem leistungsstarken Verfahren in der Astronomie entwickelt. 
Der Grundgedanke ist die Spektralpolarimetrie, also die Auswertung von 
Spektren, die zusätzlich zu den Positionen von Spektrallinien auch 
Informationen über die Polarisation des Lichtes in den Linien enthalten. 
Beim MDI handelt es sich genaugenommen um eine Kombination mehrerer 
Verfahren in einem einzigen Auswerteprozeß. Es lassen sich damit 
Aussagen über Geometrie von Magnetfeldern und über Elementhäufigkeiten 
bei Sternoberflächen treffen.

*Einschub: Polarisation des Lichtes
*
Das Licht ist bekanntermaßen eine elektromagnetische Welle, also eine 
Änderung des elektrischen Feldes, die wiederum eine Auslenkung des 
magnetischen Feldes verursacht (und umgekehrt) und die im Raum 
fortschreitet. Im Normalfall hat die Richtung des elektrischen Feldes 
von Lichtwellen keine Vorzugsrichtung, ist also in alle Richtungen 
senkrecht zu ihrer Ausbreitungsrichtung gleichverteilt.

Wenn die Stärke des elektrischen Feldes jedoch in eine Richtung stärker 
ausgeprägt ist als in anderen, so spricht man von linear polarisiertem 
Licht http://de.wikipedia.org/wiki/Polarisation. Polarisiertes Licht 
kann auf vielfältigem Wege erzeugt werden (Reflexion, Polfilter, aber 
auch wie hier durch Magnetfelder). Grundsätzlich können Lichtwellen mit 
verschiedenen Polarisationen überlagert werden, wobei zwei zueinander 
senkrecht stehende Polarisationsrichtungen gewissermaßen Grundzustände 
einer Polarisation darstellen, aus denen alle übrigen 
Polarisationszustände hergeleitet werden können.

*Stokes-Parameter
*
In der Optik wird die Polarisation mit Hilfe der Stokes-Parameter 
http://de.wikipedia.org/wiki/Stokes-Vektor beschrieben. Dabei handelt 
es sich um vier Größen, die die Intensität des Lichtes mit 
Polarisationen, die im Winkel von 0°, 45°, 90° und 135° zu einem idealen 
Polarisator stehen, beschreiben. Diese vier Größen können direkt 
gemessen werden und sind Basis für Berechnungen beim Magnetic Doppler 
Imaging.

*Prinzip des MDI*

Indem man verschiedene Spektren während der Eigenrotation eines Sterns 
mißt, bekommt man eine Zeitreihe von Beobachtungen unter verschiedenen 
Blickwinkeln. Über den Dopplereffekt, der sich in Form von 
Linienverschiebungen äußert, bekommt man zusammen mit der Polarisation, 
die durch das Magnetfeld hervorgerufen wird, Information über die 
Magnetfeldstruktur an der Sternoberfläche (dem Ort also, wo das Licht 
ausgesandt wurde). Auf der anderen Seite erhält man über die Intensität 
der Spektrallinien in Verbindung wiederum mit dem Dopplereffekt 
Erkenntnisse über Elementhäufigkeiten.

Die Verfahren sind nicht separierbar, deshalb müssen die zu erwartenden 
Meßwerte vollständig modelliert werden. Dazu wird ein 
Optimierungsalgorithmus 
http://de.wikipedia.org/wiki/Optimierungsalgorithmus eingesetzt. Das 
Magnetfeld an der Sternoberfläche wird samt Feldstärke und Feldrichtung 
ortsabhängig modelliert. Gleiches passiert mit der Elementverteilung. 
Ebenso werden Annahmen über den Stern selbst getroffen 
(Rotationsperiode, Achsneigung, Ausdehnung). Man bekommt mehrere 
Parameter, die von einer Software durchvariiert werden, bis eine 
bestmögliche Übereinstimmung mit den Meßdaten erreicht wurde.

Bei Anwendung des MDI muß beachtet werden, daß mehrdeutige Lösungen 
möglich sind. Diese müßten ggfs. durch andere Verfahren ausgeschlossen 
werden.

Literatur:
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0910/0910.5556v1.pdf
Doppler Imaging of stellar magnetic fields 
http://www.aanda.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/articles/aa/pdf/2002/02/aah3035.pdf

------------------------------------------------------------------------
*Nachtrag zu Fernzugriffen auf Rechnern (Zirkular vom 21.8.)
*
Vor ein paar Monaten stellte ich Fernzugriffe auf Rechner vor. Hierzu 
möchte ich ergänzen, daß mit dem *TeamViewer* ein Tool zur Verfügung 
steht, welches diese Aufgabe noch einfacher erledigt als UltraVNC. Man 
muß keine Portweiterleitung konfigurieren, sondern tauscht lediglich 
eine ID und ein Paßwort aus, um eine Verbindung herzustellen.

TeamViewer kann von Privatanwendern kostenfrei genutzt werden.

Die Vorteile liegen auf der Hand:

    * man kann jemandem bei der Konfiguration des Rechners helfen, ohne
      selbst hinfahren zu müssen.
    * man kann Projekte am Bildschirm besprechen, ohne daß dies mit
      Reiseaufwand verbunden ist.

Viele Grüße und allzeit klaren Himmel

Helmut

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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. 
Vorige Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html 
eingesehen werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Doppler-Tomografie 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-doppler-tomographie.html

Zugriff auf ferne Rechner: VNC 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-fernzugriff-auf-rechner-via-vnc.html

Das Halley-Verfahren zur Nullstelleberechnung 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-das-halley-verfahren.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular 
möglich.

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From hansguenterdiederich at t-online.de  Sun Feb  7 00:39:46 2010
From: hansguenterdiederich at t-online.de (Hans G. Diederich)
Date: Sun, 07 Feb 2010 00:39:46 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] Magnetic Doppler Imaging
In-Reply-To: {4B6D76F5.4040708@gmx.de}
References: {4B6D76F5.4040708@gmx.de}
Message-ID: {4B6DFDC2.1030706@t-online.de}

Hallo Helmut,

wäre das nicht auch ein Posting im BAV-Forum Wert?

Gruß
Hans-Günter

Helmut Jahns schrieb:
} Liebe Sternfreunde!
}
} Das *Magnetic Doppler Imaging* (oder kurz MDI) hat sich in den letzten 
} Jahren zu einem leistungsstarken Verfahren in der Astronomie 
} entwickelt. Der Grundgedanke ist die Spektralpolarimetrie, also die 
} Auswertung von Spektren, die zusätzlich zu den Positionen von 
} Spektrallinien auch Informationen über die Polarisation des Lichtes in 
} den Linien enthalten. Beim MDI handelt es sich genaugenommen um eine 
} Kombination mehrerer Verfahren in einem einzigen Auswerteprozeß. Es 
} lassen sich damit Aussagen über Geometrie von Magnetfeldern und über 
} Elementhäufigkeiten bei Sternoberflächen treffen.
}
} *Einschub: Polarisation des Lichtes
} *
} Das Licht ist bekanntermaßen eine elektromagnetische Welle, also eine 
} Änderung des elektrischen Feldes, die wiederum eine Auslenkung des 
} magnetischen Feldes verursacht (und umgekehrt) und die im Raum 
} fortschreitet. Im Normalfall hat die Richtung des elektrischen Feldes 
} von Lichtwellen keine Vorzugsrichtung, ist also in alle Richtungen 
} senkrecht zu ihrer Ausbreitungsrichtung gleichverteilt.
}
} Wenn die Stärke des elektrischen Feldes jedoch in eine Richtung 
} stärker ausgeprägt ist als in anderen, so spricht man von linear 
} polarisiertem Licht http://de.wikipedia.org/wiki/Polarisation. 
} Polarisiertes Licht kann auf vielfältigem Wege erzeugt werden 
} (Reflexion, Polfilter, aber auch wie hier durch Magnetfelder). 
} Grundsätzlich können Lichtwellen mit verschiedenen Polarisationen 
} überlagert werden, wobei zwei zueinander senkrecht stehende 
} Polarisationsrichtungen gewissermaßen Grundzustände einer Polarisation 
} darstellen, aus denen alle übrigen Polarisationszustände hergeleitet 
} werden können.
}
} *Stokes-Parameter
} *
} In der Optik wird die Polarisation mit Hilfe der Stokes-Parameter 
} http://de.wikipedia.org/wiki/Stokes-Vektor beschrieben. Dabei 
} handelt es sich um vier Größen, die die Intensität des Lichtes mit 
} Polarisationen, die im Winkel von 0°, 45°, 90° und 135° zu einem 
} idealen Polarisator stehen, beschreiben. Diese vier Größen können 
} direkt gemessen werden und sind Basis für Berechnungen beim Magnetic 
} Doppler Imaging.
}
} *Prinzip des MDI*
}
} Indem man verschiedene Spektren während der Eigenrotation eines Sterns 
} mißt, bekommt man eine Zeitreihe von Beobachtungen unter verschiedenen 
} Blickwinkeln. Über den Dopplereffekt, der sich in Form von 
} Linienverschiebungen äußert, bekommt man zusammen mit der 
} Polarisation, die durch das Magnetfeld hervorgerufen wird, Information 
} über die Magnetfeldstruktur an der Sternoberfläche (dem Ort also, wo 
} das Licht ausgesandt wurde). Auf der anderen Seite erhält man über die 
} Intensität der Spektrallinien in Verbindung wiederum mit dem 
} Dopplereffekt Erkenntnisse über Elementhäufigkeiten.
}
} Die Verfahren sind nicht separierbar, deshalb müssen die zu 
} erwartenden Meßwerte vollständig modelliert werden. Dazu wird ein 
} Optimierungsalgorithmus 
} http://de.wikipedia.org/wiki/Optimierungsalgorithmus eingesetzt. Das 
} Magnetfeld an der Sternoberfläche wird samt Feldstärke und 
} Feldrichtung ortsabhängig modelliert. Gleiches passiert mit der 
} Elementverteilung. Ebenso werden Annahmen über den Stern selbst 
} getroffen (Rotationsperiode, Achsneigung, Ausdehnung). Man bekommt 
} mehrere Parameter, die von einer Software durchvariiert werden, bis 
} eine bestmögliche Übereinstimmung mit den Meßdaten erreicht wurde.
}
} Bei Anwendung des MDI muß beachtet werden, daß mehrdeutige Lösungen 
} möglich sind. Diese müßten ggfs. durch andere Verfahren ausgeschlossen 
} werden.
}
} Literatur:
} http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0910/0910.5556v1.pdf
} Doppler Imaging of stellar magnetic fields 
} http://www.aanda.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/articles/aa/pdf/2002/02/aah3035.pdf
}
} ------------------------------------------------------------------------
} *Nachtrag zu Fernzugriffen auf Rechnern (Zirkular vom 21.8.)
} *
} Vor ein paar Monaten stellte ich Fernzugriffe auf Rechner vor. Hierzu 
} möchte ich ergänzen, daß mit dem *TeamViewer* ein Tool zur Verfügung 
} steht, welches diese Aufgabe noch einfacher erledigt als UltraVNC. Man 
} muß keine Portweiterleitung konfigurieren, sondern tauscht lediglich 
} eine ID und ein Paßwort aus, um eine Verbindung herzustellen.
}
} TeamViewer kann von Privatanwendern kostenfrei genutzt werden.
}
} Die Vorteile liegen auf der Hand:
}
}     * man kann jemandem bei der Konfiguration des Rechners helfen,
}       ohne selbst hinfahren zu müssen.
}     * man kann Projekte am Bildschirm besprechen, ohne daß dies mit
}       Reiseaufwand verbunden ist.
}
} Viele Grüße und allzeit klaren Himmel
}
} Helmut
}
} ------------------------------------------------------------------------
}
} Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. 
} Vorige Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html 
} eingesehen werden.
}
} Andere Ausgaben des Zirkulars:
}
} Doppler-Tomografie 
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-doppler-tomographie.html
}
} Zugriff auf ferne Rechner: VNC 
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-fernzugriff-auf-rechner-via-vnc.html
}
} Das Halley-Verfahren zur Nullstelleberechnung 
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-das-halley-verfahren.html
}
} Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
} http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular 
} möglich.
}
} ------------------------------------------------------------------------
}
} _______________________________________________
} Comast-Zirkular mailing list
} Comast-Zirkular at lists.computer-astronomie.de
} http://lists.consolving.de/mailman/listinfo/comast-zirkular
}   


From Helmut.Jahns at gmx.de  Fri Feb 26 23:06:30 2010
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Fri, 26 Feb 2010 23:06:30 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] Halo-Simulation
Message-ID: {4B8845E6.8030609@gmx.de}

Liebe Sternfreunde,

schon vor einiger Zeit ist mir ein nettes kleines Tool namens HaloSim 
begegnet, mit dem sich Haloerscheinungen simulieren lassen. Halos sind 
meist ringförmigen atmosphärischen Leuchterscheinungen um helle 
Lichtquellen wie Sonne und Mond, die durch Eiskristalle hervorgerufen 
werden. Da es verschiedene Ausprägungen von Eiskristallen gibt, ist die 
Vielfalt solcher Haloerscheinungen ebenso groß. An dieser Stelle setzt 
HaloSim an.

HaloSim ermöglicht es dem Benutzer zu spezifizieren, welche Typen von 
Eiskristallen simuliert werden sollen und in welchen Anteilen sie 
vorhanden sind. Anhand dieser Verteilung und ein paar weiterer Parameter 
wird mittels der Raytracing-Technik das zu erwartende Erscheinungsbild 
des Halos berechnet.



Die Eiskristallverteilungen können in Dateien abgespeichert werden. Das 
Tool stellt einige Beispieldateien historischer Haloerscheinungen wie 
z.B. die Petersburger Haloerscheinung (s. oben) bereit. Dem eigenen 
Ausprobieren stehen viele Möglichkeiten offen, z.B. läßt sich eine 
Eigensichtung eines Halos simulieren und daraus die Verteilung der 
Eiskristalle rekonstruieren.

Die Hilfe enthält zudem einige Literaturhinweise zu diesen Phänomenen.

Das Tool (Windows) kann hier 
http://www.atoptics.co.uk/halo/halfeat.htm frei heruntergeladen werden.

Viele Grüße

Helmut

------------------------------------------------------------------------

Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. 
Vorige Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html 
eingesehen werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Virtuelle Observatorien 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-virtuelle-observatorien.html

Die Dispersion des Glases 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-dispersion-des-glases.html

Polare Ringe um Neptun rechnerisch möglich 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-polare-ringe-um-neptun-rechnerisch-moeglich.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular 
möglich.

-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20100226/275d1330/attachment.htm
-------------- nächster Teil --------------
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Dateiname   : HalosimScreenshot.png
Dateityp    : image/png
Dateigröße  : 251129 bytes
Beschreibung: nicht verfügbar
URL         : http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20100226/275d1330/attachment-0001.png

From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jan 16 20:35:27 2010
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 16 Jan 2010 20:35:27 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] Virtuelle Maschinen
Message-ID: {4B5214FF.3040807@gmx.de}

Liebe Sternfreunde,

einige von Euch mögen virtuelle Maschinen schon kennen, dennoch möchte 
ich sie gern kurz in diesem Zirkular vorstellen.

Vor wenigen Jahren haben sowohl unter Windows als auch unter Linux 
leistungsfähige Virtuelle Maschinen Einzug gehalten. Mit Virtuellen 
Maschinen ist es möglich, einen kompletten PC in Software zu emulieren.

Bei einer Virtuellen Maschine läuft auf dem heimischen PC (dem Host) 
eine Software, die eine simulierte Umgebung bereitstellt. Diese Umgebung 
stellt einen virtuellen Komplett-PC dar, auf dem wiederum eines der 
gängigen Betriebssysteme, das Gastsystem, installiert werden kann (die 
virtuelle Maschine liefert kein Betriebssystem mit). Eines der großen 
Vorzüge ist: es können mehrere Gastsysteme installiert werden. Jedes 
Gastsystem wird durch eine, wenn auch reichlich große, Datei auf dem 
Host repräsentiert, die dort natürlich frei kopiert oder auch gelöscht 
werden kann.

Änderungen am System (z.B. Installationen) können jederzeit rückgängig 
gemacht werden, indem eine zuvor gesicherte Gastsystemdatei 
zurückkopiert wird. Man kann stets ein jungfräuliches Betriebssystem als 
Datei verwahren und jederzeit wieder einspielen, ohne das 
Gastbetriebssystem neu installieren zu müssen.

Vom Gastbetriebssystem aus kann auf die Resourcen des Host-PC 
(Grafikkarte, Laufwerke, Schnittstellen) nach vorheriger Aktivierung 
zugegriffen werden.

Ein Gastsystem kommt mit einem komplett eigenen Dateisystem daher, d.h. 
die Dateien des Hosts sind für gewöhnlich beim Gast nicht sichtbar. Die 
meisten virtuellen Maschinen bieten jedoch an, ein Host-Verzeichnis in 
das Gastsystem einzublenden, um einen Dateienaustausch zwischen Host und 
Gast zu ermöglichen.

Diese Mechanismen stellen sicher, daß das Hostbetriebssystem in keinster 
Weise verändert wird. Man braucht auch nicht zu befürchten, daß beim 
Installieren des Gastsystems das Hostsystem zerstört wird, da die 
Trennung beider Systeme klar ist.

Virtuelle Maschinen bieten einige Merkmale:

- es ist möglich, andere Betriebssysteme zu testen, ohne sie 
beispielsweise auf einer anderen Partition parallel installieren zu müssen.
- Man kann die Lauffähigkeit eigener Software auf anderen 
Betriebssystemversionen testen (z.B. ob eine unter XP entwickelte 
Software auch unter Vista, 7 oder 2000 läuft). Das macht virtuelle 
Maschinen für einige von uns interessant.
- Man kann die Lauffähigkeit eigener Programme auf jungfräulichen 
Systemen testen.

Neben Cygwin 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-cygwin.html 
sind Virtuelle Maschinen eine weitere Möglichkeit, Linux auf dem 
heimischen Windowsrechner zum Laufen zu bringen.

Es gibt einige Derivate virtueller Maschinen. Von Virtual Box (diejenige 
Software, die ich selbst zum Ausprobieren nahm) gibt es eine Variante, 
die für Privatanwender kostenfrei ist.

Viele Grüße und reichlich klaren Himmel wünscht

Helmut

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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. 
Vorige Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html 
eingesehen werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Cygwin - Linux unter Windows starten 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-virtuelle-observatorien.html

Zugriff auf ferne Rechner: VNC 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-fernzugriff-auf-rechner-via-vnc.html

BOINC - der eigene PC im Dienste der Wissenschaft 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-boinc.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular 
möglich.

-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20100116/84c6f3dc/attachment.html

From sirko at molau.de  Tue Jan 19 00:59:56 2010
From: sirko at molau.de (Sirko Molau)
Date: Tue, 19 Jan 2010 00:59:56 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] Virtuelle Maschinen
References: {4B5214FF.3040807@gmx.de}
Message-ID: {003b01ca989a$56c4bd00$16b2a8c0@fritz.box}

Hallo Helmut,

tolles Thema - über die Virtualisierung könnte man Bände schreiben. :-)

Sie hat eine Menge Vorteile, weshalb sie auch im industriellen Bereich breiten Einzug hält (wir installieren derzeit per default virtuelle Server, keine physikalischen mehr), jedoch auch ein paar Nachteile, die leicht übersehen werden.

Ich will nur mal ein paar Stichpunkte nennen - bei Interesse können wir den einen oder anderen Aspekt gerne genauer diskutieren.

* In der Industrie liegt der Hauptvorteil der Virtualisierung in der Konsolidierung. Wir lassen üblicher Weise bis zu 10 virtuelle Server auf einem physikalischen Server laufen. Das ist möglich, weil häufig jede kleine Win- und Linux-Applikation xy ihre eigene Hardware mitbringt, die jedoch bei der heutigen leistungsfähigen Hardware den Server selten zu mehr als 10% auslastet. Man spart sich die Hardwarekosten, aber nicht die Betriebs- und Supportkosten, denn jede eigene virtuelle Maschine muss genauso gepflegt, gepatcht, mit Softwarelizenzen versehen werden wie eine physikalische.

* Man kann eine virtuelle Maschine sehr gut dazu nutzen, Legacy-Applikationen laufen zu lassen, für die es gar keine Hardware oder Treiber mehr gibt. Wenn eine extrem wichtige Applikation nun mal nur auf Win 3.11 läuft (und das kommt öfter vor, als man gemeinhin denken möchte), dann soll sie es doch. Aber Achtung: Deswegen wird Win 3.11 trotzdem nicht mehr von Microsoft supported, man bekommt also keine Security Patches, AV-Pattern etc. So ein virtueller Rechner muss genau so gepatcht und gepflegt werden wie ein realer oder er sollte niemals als (virtuelle) Netz gehen.

* Was noch schlimmer ist: Auch eine virtuelle Maschine hat einen "HW-Zyklus". Der besteht darin, dass die meisten Hersteller zwar abwärtskompatibel sind und "alte" virtuelle Maschinen auf ihrer jeweils aktuellen Virtualisierungssoftware laufen - um aber den vollen Funktionsumfang nutzen zu können, muss man üblicher Weise auch virtuelle Maschinen von Zeit zu Zeit "upgraden". Das ist natürlich leichter als ein echter Hardwaretausch, aber man kommt in der Praxis eben doch nicht ganz ohne Updates aus.

* Die Virtualisierung hat Ihre Grenzen bei der Hardware. Standard-Hardware (Grafikkarte, Festplatten, Floppy & CD-Laufwerke, serielle und parallele Ports, Soundkarte, Netzwerkkarte) steht zur Verfügung - wenn man jedoch in seinem Rechner dedizierte Hardware hat (z.B. einen Framegrabber oder eine Steuerungskarte), ist das Spass vorbei. Zudem kommt, dass übliche Weise die Zahl der CPU (Cores) und der Hauptspeicher begrenzt ist, den man einer VM mitgeben kann. Sie ist damit nie so leistungsstark wie der Hostrechner. Von Vorteil ist auf der anderen Seite, dass die virtuelle Festplatte beliebig groß sein kann, jedoch auf der realen Festplatte immer nur so viel Speicher belegt, wie Daten gespeichert sind.

* Der bekannte und wahrscheinliche auch älteste Hersteller auf dem Markt ist VMWare. Es gibt verschiedene Ausprägungen (VMWare Player, GSX, ESX, ...), die in der einfachsten Version kostenlos verfügbar ist. Für den privaten Gebrauch ist die vollkommen ausreichend. VMWare hat - gerade was Enterprise-Funktionen (z.B. Clusterfähigkeit) angeht - am meisten zu bieten. Unter Linux gibt es verschiedene Projekte - in unserer Firma haben wir uns für Xen entschieden. Microsoft hat den kostenlosen Virtual PC (bzw. Virtual Server / HyperV im Unternehmensumfeld) im Rennen. Mit dem VPC habe ich in den vergangenen Tagen gerade ein wenig experimentiert. Der VPC 2004 benötigt keine spezielle Hardware und läuft problemlos unter XP. Für den VPC 2007 müssen gewisse Virtualisierungsfunktionen der CPU verfügbar sein - auf dem ca. 2 Jahre alten Notebook meiner Frau konnte ich den z.B. nicht mehr starten. Schliesslich bringt Win7 eine eigene Version der VPC mit. Zum einen wird damit der "XP-Modus" zur Verfügung gestellt (für XP-Programme, die nicht mehr unter Win 7 laufen) und zum anderen ein normaler virtueller PC, in dem man "beliebige" Gastsysteme installieren kann. So ganz habe ich den noch nicht durchschaut. Von der Version scheint er aktueller als der VPC 2007 zu sein, aber ich habe ihn gerade runterwerfen müssen, weil er zum Beispiel keine virtuellen Diskettenlaufwerke mehr bietet. Auch die speziellen VM-AddIns, die notwendig sind, um z.B. auf die Festplatte des Hostrechners zuzugreifen, sind nur noch begrenzt verfügbar. Sie konnten auf einem virtuellen Win98 PC nicht mehr installiert werden, was unter VPC 2007 noch ging. Keine Ahnung, was M$ sich da wieder gedacht hat. :-(

Jedenfalls ist VPC 2007 aktuell meine erste Wahl.

Schöne Grüße,
Sirko

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*   Sirko Molau                 *                          *
*   Abenstalstr. 13b            *              __          *
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----- Original Message ----- 
From: "Helmut Jahns" {Helmut.Jahns at gmx.de}
To: {comast-zirkular at lists.computer-astronomie.de}
Sent: Saturday, January 16, 2010 8:35 PM
Subject: [Comast-Zirkular] Virtuelle Maschinen


} Liebe Sternfreunde,
} 
} einige von Euch mögen virtuelle Maschinen schon kennen, dennoch möchte 
} ich sie gern kurz in diesem Zirkular vorstellen.
} 
} Vor wenigen Jahren haben sowohl unter Windows als auch unter Linux 
} leistungsfähige Virtuelle Maschinen Einzug gehalten. Mit Virtuellen 
} Maschinen ist es möglich, einen kompletten PC in Software zu emulieren.
} 
} Bei einer Virtuellen Maschine läuft auf dem heimischen PC (dem Host) 
} eine Software, die eine simulierte Umgebung bereitstellt. Diese Umgebung 
} stellt einen virtuellen Komplett-PC dar, auf dem wiederum eines der 
} gängigen Betriebssysteme, das Gastsystem, installiert werden kann (die 
} virtuelle Maschine liefert kein Betriebssystem mit). Eines der großen 
} Vorzüge ist: es können mehrere Gastsysteme installiert werden. Jedes 
} Gastsystem wird durch eine, wenn auch reichlich große, Datei auf dem 
} Host repräsentiert, die dort natürlich frei kopiert oder auch gelöscht 
} werden kann.
} 
} Änderungen am System (z.B. Installationen) können jederzeit rückgängig 
} gemacht werden, indem eine zuvor gesicherte Gastsystemdatei 
} zurückkopiert wird. Man kann stets ein jungfräuliches Betriebssystem als 
} Datei verwahren und jederzeit wieder einspielen, ohne das 
} Gastbetriebssystem neu installieren zu müssen.
} 
} Vom Gastbetriebssystem aus kann auf die Resourcen des Host-PC 
} (Grafikkarte, Laufwerke, Schnittstellen) nach vorheriger Aktivierung 
} zugegriffen werden.
} 
} Ein Gastsystem kommt mit einem komplett eigenen Dateisystem daher, d.h. 
} die Dateien des Hosts sind für gewöhnlich beim Gast nicht sichtbar. Die 
} meisten virtuellen Maschinen bieten jedoch an, ein Host-Verzeichnis in 
} das Gastsystem einzublenden, um einen Dateienaustausch zwischen Host und 
} Gast zu ermöglichen.
} 
} Diese Mechanismen stellen sicher, daß das Hostbetriebssystem in keinster 
} Weise verändert wird. Man braucht auch nicht zu befürchten, daß beim 
} Installieren des Gastsystems das Hostsystem zerstört wird, da die 
} Trennung beider Systeme klar ist.
} 
} Virtuelle Maschinen bieten einige Merkmale:
} 
} - es ist möglich, andere Betriebssysteme zu testen, ohne sie 
} beispielsweise auf einer anderen Partition parallel installieren zu müssen.
} - Man kann die Lauffähigkeit eigener Software auf anderen 
} Betriebssystemversionen testen (z.B. ob eine unter XP entwickelte 
} Software auch unter Vista, 7 oder 2000 läuft). Das macht virtuelle 
} Maschinen für einige von uns interessant.
} - Man kann die Lauffähigkeit eigener Programme auf jungfräulichen 
} Systemen testen.
} 
} Neben Cygwin 
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-cygwin.html 
} sind Virtuelle Maschinen eine weitere Möglichkeit, Linux auf dem 
} heimischen Windowsrechner zum Laufen zu bringen.
} 
} Es gibt einige Derivate virtueller Maschinen. Von Virtual Box (diejenige 
} Software, die ich selbst zum Ausprobieren nahm) gibt es eine Variante, 
} die für Privatanwender kostenfrei ist.
} 
} Viele Grüße und reichlich klaren Himmel wünscht
} 
} Helmut
} 
} ------------------------------------------------------------------------
} 
} Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. 
} Vorige Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html 
} eingesehen werden.
} 
} Andere Ausgaben des Zirkulars:
} 
} Cygwin - Linux unter Windows starten 
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-virtuelle-observatorien.html
} 
} Zugriff auf ferne Rechner: VNC 
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-fernzugriff-auf-rechner-via-vnc.html
} 
} BOINC - der eigene PC im Dienste der Wissenschaft 
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-boinc.html
} 
} Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
} http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular 
} möglich.
} 
} 


--------------------------------------------------------------------------------


_______________________________________________
Comast-Zirkular mailing list
Comast-Zirkular at lists.computer-astronomie.de
http://lists.consolving.de/mailman/listinfo/comast-zirkular
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jul 24 11:09:25 2010
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 24 Jul 2010 11:09:25 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] =?iso-8859-15?q?CSharpFits_und_weitere_Biblioth?=
 =?iso-8859-15?q?eken_f=FCr_das_FITS-Format?=
Message-ID: {4C4AADC5.1040006@gmx.de}

Liebe Sternfreunde,

das FITS-Datenformat (Flexible Image Transport System) für Bilder und 
Daten feiert im nächsten Jahr seinen 20. Geburtstag. Mit den Jahren ist 
glücklicherweise auch die Unterstützung der Programmierung in Form von 
fertigen Softwarebibliotheken für das Bearbeiten von FITS-Dateien stetig 
angewachsen.

Eines der interessantesten Projekte ist das CSharpFits Package, einer 
Bibliothek für die .NET-Plattform. Es bietet eine Schnittstelle zum 
Lesen und Schreiben von FITS-Dateien an. Des weiteren ist eine Funktion 
zum direkten Schreiben von Datenstreams, z.B. aus einer 
Datenbankabfrage, in die Binärtabelle einer FITS-Datei vorhanden.

Das Paket beinhaltet eine Schnittstellendokumentation und ist sowohl im 
Source Code als auch binär (wenn man es in Programmen integrieren 
möchte, die in einer anderen .NET-Programmiersprache als C# geschrieben 
wurden) verfügbar. Vorausgesetzt wird die Version 2.0 von .NET.

Links:
http://vo.iucaa.ernet.in/~voi/CSharpFITS.html 
http://vo.iucaa.ernet.in/%7Evoi/CSharpFITS.html
http://skyservice.pha.jhu.edu/develop/FitsLib/
http://fits.gsfc.nasa.gov/fits_libraries.html, listet weitere 
Bibliotheken für diverse Sprachen und Umgebungen(C++, Python, MatLab, 
Mathematica, etc.) auf.
VdS-Journal Nr. 18: Fitsmag, Artikel von Otmar Nickel

Viele Grüße

Helmut Jahns
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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. 
Vorige Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html 
eingesehen werden.

Beispiele für weitere Ausgaben des Zirkulars:

Das Memento Pattern 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-polare-ringe-um-neptun-rechnerisch-moeglich.html

Magnetic Doppler Imaging 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-magnetic-doppler-imaging.html

Aesopus - eine Webapplikation zur Transparenzberechnung von Gasen 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-aesopus.html

http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-virtuelle-observatorien.html


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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jun 19 09:11:34 2010
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 19 Jun 2010 09:11:34 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Lindblad-Resonanz
Message-ID: {4C1C6DA6.8080207@gmx.de}

Liebe Sternfreunde.

Resonanzphänomene innerhalb unseres Sonnensystems sind schon seit 
längerem bekannt. Sie sind z.B. für Lücken im Asteroidengürtel oder 
Anhäufungen von Asteroiden bei bestimmten Bahnradien verantwortlich. Wir 
erinnern uns: wenn die Umlaufzeiten zweier Himmelskörper durch wechsel- 
oder einseitige Schwerkraftwirkung in ein niedriges ganzzahliges 
Verhältnis gezwungen wird (z.B. 1:2, 3:2, 3:4, etc.), dann liegt eine 
*Bahnresonanz* vor.

Aber auch außerhalb des Sonnensystems gibt es Strukturen, die durch 
Resonanzeffekte hervorgerufen werden. Ein typisches Beispiel ist die 
Struktur von Galaxien.

Die Spiralstruktur von Spiralgalaxien wird in der gegenwärtigen 
Wissenschaft auf *Dichtewellen* zurückgeführt. Die Sterne und die 
Molekülwolken einer Galaxie umlaufen das Zentrum auf individuellen 
elliptischen Bahnen, die von innen nach außen eine zunehmende 
Winkeldrehung erfahren, wie in der Abbildung dargestellt.

/Abb. Die Spiralarme einer Spiralgalaxie ergeben sich aus gegeneinander 
verdrehten Ellipsenbahnen./

Man erkennt, wie sich die Spiralarme allein aus der Lage der Bahnen 
zueinander ergeben. Verstärkend kommt noch hinzu, daß der Bereich der 
Spiralarme eine erhöhte Massendichte aufweist, die wiederum auf 
vorbeiziehende Sterne/Molekülwolken anziehend wirkt. Kommt 
beispielsweise ein Stern einem Spiralarm nahe, so wird er zum Spiralarm 
hin abgelenkt, woraufhin sich seine Bahngeschwindigkeit derjenigen des 
Spiralarms annähert. Damit verlängert sich die Verweildauer des Sterns 
im Spiralarm. Das Spiel wiederholt sich genau umgekehrt beim 
anschließenden Verlassen des Spiralarms. Spiralarme sind folglich 
selbsterhaltende Gebilde. Hinzu kommt, daß die erhöhte Massendichte eine 
verstärkte Sternentstehung und damit eine größere Flächenhelligkeit zur 
Folge hat.

Die Dichtewellentheorie hat noch einen Haken: sie kann zwar den 
Fortbestand von Spiralarmen erklären, nicht jedoch ihre Entstehung.

Den Spiralarmen kommt nun eine Rolle als eine mit konstanter 
Winkelgeschwindigkeit rotierende Störung des ansonsten 
axialsymmetrischen Gravitationspotentials der Galaxie zu. Wir haben 
gesehen, daß die Geschwindigkeit, mit der ein Spiralarm propagiert, 
nicht die gleiche ist wie die Geschwindigkeit der Sterne. Ein Spiralarm 
wird gewissermaßen von den Sternen der Galaxie durchlaufen.

Die Störung im Gravitationspotential führt dazu, daß die Sterne 
abwechselnd beschleunigt und abgebremst werden. Dies führt zu 
komplizierten Bahnformen, wobei Epizykelbahnen eine große Bedeutung 
haben (s. Abb.).

/Abb. Epizykelbahn eines Sterns/einer Gaswolke in einem Bezugssystem, 
das mit der Störung (hier: Balken) synchron rotiert./

Die Frequenz einer Epizykelbahn wird mit k bezeichnet (nicht zu 
verwechseln mit der Umlauffrequenz um das Galaxienzentrum) und kann mit 
der Winkelgeschwindigkeit des Sterns W in Beziehung gebracht werden. 
Damit eröffnen sich auch Möglichkeiten für *Resonanzen*, die erstmals 
vom schwedischen Astronomen Bertil Lindblad beschrieben wurden. Die 
Winkelgeschwindigkeit der Sterne bzw. Gaswolken ist radiusabhängig -- je 
weiter der Stern sich vom Galaxienzentrum befindet, desto kleiner ist 
seine Winkelgeschwindigkeit W. Wenn sich die epizyklische Frequenz als 
ganzzahliges Vielfaches der Differenz zwischen der Winkelgeschwindigkeit 
eines Sterns W und derjenigen der Störung W_P (Spiralarm, ebenso auch 
Balken) ausdrücken läßt, gemäß

m(W_P -- W) = k, mit einer natürlichen Zahl /m/,

so liegt eine Resonanz vor.

Man kann sich eine solche Lindblad-Resonanzen am ehesten im mitbewegten 
Bezugssystem der Störung W_P veranschaulichen: im Falle dieser 
Resonanzbedingung bekommt ein Himmelskörper stets an den gleichen 
Positionen relativ zum Spiralarm/Balken einen "Schubs"; die Störung hat 
also eine Vorzugsrichtung. Dies kann dazu führen, daß Himmelskörper ganz 
aus den Resonanzzonen entfernt werden. Bei einigen Resonanzen jedoch 
verteilt sich die Störungswirkung über die Bahn, sodaß sich die 
Störungswirkungen aufhebt oder sogar zu einem Ansammeln von Objekten 
führt (ganz analog zum Sonnensystem, wo Resonanzen im Asteroidengürtel 
bei bestimmten Sonnenabständen zu Kirkwood-Lücken und 
Asteroidenhäufungen führen können).

Welche Art von Resonanz im konkreten Fall greift, hängt nicht nur vom 
Faktor /m/ ab, sondern auch von der Geometrie der Störung (Balken oder 
Spiralarm, Ausdehnung, Form, Masseverteilung). Lindblad-Resonanzen 
bestimmen auf diesem Wege ganz entscheidend das Erscheinungsbild von 
Galaxien: wie lang ein Balken maximal werden kann, welche Zonen bei 
Balkengalaxien keine Spiralarmbildung zulassen und ob es zur Ausbildung 
eines Rings kommt -- letzteres genau dann, wenn eine ganz bestimmte 
Lindblad-Resonanz eine Akkumulation von Sternen verursacht (Ringgalaxien 
sind übrigens nicht zu verwechseln mit polaren Ringgalaxien - letztere 
entstehen für gewöhnlich beim Verschmelzen zweier Galaxien).

M94 ist übrigens ein wunderschönes Beispiel für eine schon mit mittleren 
Geräten beobachtbare Ringgalaxie.


Viele Grüße

Helmut


Literatur:

Balkenspiralen, Sterne und Weltraum 2/98, S 131.

http://casa.colorado.edu/~danforth/science/spiral/ 
http://casa.colorado.edu/%7Edanforth/science/spiral/


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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. 
Vorige Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html 
eingesehen werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Polare Ringe um Neptun: rechnerisch möglich 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-polare-ringe-um-neptun-rechnerisch-moeglich.html

Helligkeitsverläufe in Galaxien 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-helligkeitsverlaeufe-in-galaxien.html

Virtuelle Observatorien 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-virtuelle-observatorien.html

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From Helmut.Jahns at gmx.de  Tue Mar 30 19:30:11 2010
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Tue, 30 Mar 2010 19:30:11 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Kubische Splines
Message-ID: {4BB23523.5040807@gmx.de}

Liebe Sternfreunde!

Beim astronomischen/naturwissenschaftlichen Programmieren trifft man 
gelegentlich die Aufgabenstellung, innerhalb einer gegebenen Menge von 
Meßwerten bestehend aus Wertepaaren (x,y) Zwischenwerte berechnen zu 
können (Interpolation). Im einfachsten Fall ist die Interpolation 
linear, d.h. man denkt sich eine gerade Linie zwischen den beiden 
nächsten Meßwerten zu demjenigen Punkt x, für den ein Zwischenwert 
berechnet werden soll und berechnet den zugehörigen y-Wert über den 
linearen Zusammenhang (s. rote Linien in der Abb. unten).

Ist die Meßkurve stärker gebogen, so stößt man mit der linearen 
Interpolation an Grenzen. Man braucht einen Algorithmus, der diese 
Krümmung besser berücksichtigt. Hier bieten die kubischen Splines einen 
interessanten Lösungsansatz.



Grundgedanke ist das Hineinlegen eines Polynoms höherer Ordnung in einen 
Abschnitt zwischen zwei Meßwerten. Durch die höhere Ordnung bekommt man 
zusätzliche Freiheitsgrade, um die Ausgleichskurve besser an die 
Meßwerte anschmiegen lassen zu können. In der Regel hat man nicht nur 
zwei, sondern viele Meßwerte. Ein Polynom dritter Ordnung S(x) = a x^3 + 
b x^2 + c x + d leistet meist schon gute Dienste.

Um über den gesamten Meßwertebereich interpolieren zu können, müssen für 
alle Abschnitte solche Polynome definiert werden. Je nach dem, in 
welchen Abschnitt der Zwischenwert zu bilden ist, wird das entsprechende 
Polynom ausgewählt, d.h. für eine vollständige Beschreibung werden 
mehrere Polynomabschnitte aneinandergesetzt. An den Übergängen (sprich: 
genau auf den Meßpunkten) wird gefordert, daß die Splines die gleichen 
Funktionswerte besitzen, also stetig ineinander übergehen, daß sie die 
gleich Steigung haben, also in der ersten Ableitung S'(x) 
Übereinstimmung, und daß sie das gleich Krümmungsverhalten aufweisen, 
also in der zweiten Ableitung S"(x) übereinstimmen. Anhand dieser 
Randbedingungen kann man für alle Abschnitte Gleichungssysteme 
aufstellen, die für die Parameter a, b, c und d auflösbar sind und so 
S(x) = a x^3 + b x^2 + c x + d ergeben

Eine ansprechende Herleitung der Rechenvorschrift findet sich auf einer 
Seite von Arndt Brünner 
http://www.arndt-bruenner.de/mathe/scripts/kubspline.htm, wo man zudem 
einen Online-Rechner für Splines ausprobieren kann. Ein Teil des 
Verfahrens ist die Lösung eines linearen Gleichungssystems. Dies kann in 
der Implementierung z.B. mit der Matrixbibliothek MaxLite 
http://www.techsoftpl.com/matrix/matlite.htm geschehen.

Die Namensgebung Spline geht aus dem englischen Wort für Straklatte 
http://de.wikipedia.org/wiki/Straklatte hervor (s. auch folgendes Bild 
in der Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Spline). Dies führt zu 
einer wichtigen Eigenschaft von Splinefunktionen: sie minimieren die 
Krümmung.

Selbstverständlich wendet man kubische Splines genau an, wenn zu 
erwarten ist, daß die theoretische Kurve durch die Stützstellen verläuft 
oder durch sie gut angenähert wird. Verrauschte Daten sollten hingegen 
besser mit einem Fitalgorithmus bearbeitet werden.

Viele Grüße

Helmut

-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20100330/7b1769ce/attachment.htm
-------------- nächster Teil --------------
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Dateiname   : KubischeSplines.png
Dateityp    : image/png
Dateigröße  : 7604 bytes
Beschreibung: nicht verfügbar
URL         : http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20100330/7b1769ce/attachment.png

From Helmut.Jahns at gmx.de  Fri May 21 22:47:41 2010
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Fri, 21 May 2010 22:47:41 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] =?iso-8859-15?q?Zernike-Polynome_f=FCr_die_Astr?=
	=?iso-8859-15?q?ooptik?=
Message-ID: {4BF6F16D.7020802@gmx.de}

Liebe Sternfreunde,

die *adaptive Optik* hat in der Profiastronomie eine wichtige Rolle 
eingenommen. Sie ermöglicht eine beträchtliche Steigerung des 
Auflösungsvermögens von Großteleskopen, welches normalerweise durch 
atmosphärisches Seeing begrenzt ist. Teleskope mit adaptiver Optik haben 
den Weltraumteleskopen mittlerweile den Rang abgelaufen -- zumindest, 
was den Bereich des sichtbaren Lichts angeht.

Das Grundprinzip ist einfach: beobachtet wird mit einem Spiegel (das 
kann der Hauptspiegel oder ein Sekundärspiegel sein), der durch ein paar 
Dutzend bis ein paar hundert Aktuatoren (mechanische Bauelemente, deren 
Ausdehnung auf elektrischem Wege präzise gesteuert werden können) 
geringfügig, aber gezielt deformiert werden kann. Durch atmosphärische 
Turbulenzen erfährt die Wellenfront des Lichtes des beobachteten Objekts 
eine unregelmäßige Verzerrung. Diese Verzerrung wird kontinuierlich 
vermessen, woraufhin der Hauptspiegel genau so deformiert wird, dass er 
die atmosphärische Verzerrung exakt kompensiert.

Die technischen Anforderungen sind enorm: pro Sekunde wird das Bild etwa 
100 Mal ausgewertet, und mit der gleichen Frequenz müssen die Aktuatoren 
angesteuert werden. Diese Echtzeitbedingung erfordert eine hohe 
Rechenleistung.

Von algorithmischer Seite kommt jedoch Unterstützung: wenn man weiß, 
dass die Wellenfronten ziemlich elegant mit *Zernike-Polynomen* 
angenähert werden können, reduziert sich der Bedarf an Rechenleistung 
dramatisch. Hierbei handelt es sich um eine vom niederländischen 
Physik-Nobelpreisträger Frits Zernike erstmals eingeführten Klasse von 
Polynomen, die einem ganz bestimmten Bildungsgesetz gehorchen. Von der 
Schule kennt man sicherlich einfache Polynome wie z.B. das Polynom 
dritten Grades /y = ax³ + bx² + cx + d/ der Variablen /x/. 
Zernike-Polynome haben hingegen die zweidimensionalen Polarkoordinaten ? 
und ? als Variablen. Man unterscheidet zwischen geraden und ungeraden 
Zernike-Polynomen. Sie sind definiert als

    (gerade)

bzw.

   (ungerade)

wobei /n/ und /m/ natürliche Zahlen mit /n }= m/ sind und

,

wenn /n - m/ gerade und

 ,

wenn /n - m/ ungerade ist. Hierbei ist der hochgestellte Buchstabe bei 
/Z/ und /R/ als Index und nicht als Exponent zu verstehen.

Anhand der Darstellung sieht man sofort eine angenehme Eigenschaft der 
Zernike-Polynome: sie lassen sich als Multiplikation eines 
ausschließlich radiusabhängigen und eines rein winkelabhängigen Terms 
darstellen.

Für die adaptive Optik nutzt man aus, dass Wellenfronten sich sehr gut 
als Überlagerung mehrerer Zernike-Polynome beschreiben lassen, etwa in 
der Art

Anstatt einen freien Parameter pro Aktuator betrachten zu müssen, kommt 
man in dieser Darstellung mit relativ wenigen Parametern aus.

Ein anderer Zweig neben der adaptiven Optik sind die *Bildfehler* 
optischer Linsen und Komponenten, wie z.B. sphärische Aberration, Koma 
oder Astigmatismus. Da sich diese ebenfalls als Verzerrung von 
Wellenfronten auswirken, können Bildfehler gleichfalls mit Hilfe von 
Zernike-Polynomen beschrieben werden.

Quellen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Zernike-Polynom (Formeln)
http://www.mpia-hd.mpg.de/~hippler/AOonline/C03/ao_online_03_01.html 
http://www.mpia-hd.mpg.de/%7Ehippler/AOonline/C03/ao_online_03_01.html
SuW 11/97, S. 950, Künstlicher Stern über dem Calar Alto.
SuW 4/04, S. 32, Dem Seeing ein Schnippchen schlagen.

Viele Grüße

Helmut

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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. 
Vorige Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html 
eingesehen werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-fast-fourier-transformation.htmlInterpolation 
mit kubischen Splines 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-kubische-splines.html

Auslöschung bei Gleitkommazahlen - die Genauigkeit beim Rechnen 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-ausloeschung-bei-gleitkommazahlen.html

Intervall-Newton-Verfahren - das sichere Auffinden von Nullstellen 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-intervall-newton-verfahren.html

-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Nov 27 21:06:41 2010
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 27 Nov 2010 21:06:41 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] =?iso-8859-15?q?Kondition=2C_Konsistenz_=26_Sta?=
	=?iso-8859-15?q?bilit=E4t?=
Message-ID: {4CF164D1.7020103@gmx.de}

  Liebe Sternfreunde,

heute machen wir einen kleinen Ausflug in die numerische Mathematik.

Bei der Anwendung numerischer Verfahren stellt sich die Frage, ob das 
ausgewählte Verfahren bzw. dessen Umsetzung in ein Programm überhaupt angemessen 
ist. Die numerische Mathematik hat für diesen Zweck drei Begriffe eingeführt, um 
drei verschiedene Qualitätsmerkmale numerischer Algorithmen zu beschreiben: den 
der Stabilität, der Konsistenz und der Kondition.

*Die Kondition*

gibt an, inwieweit die numerische Lösung eines Problems von Fehlern oder 
Rauschen in den Eingangsdaten abhängen. Es wird versucht, zu bewerten, in 
welchem Maße sich kleine Störungen der Eingangsdaten in den Resultaten verstärkt 
fortpflanzen. Wenn kleine Abweichungen in den Eingangsdaten nur zu kleinen 
Abweichungen im Ergebnis führen, wird das Problem gut konditioniert genannt, 
während es im anderen Fall als schlecht konditioniert bezeichnet wird.

Man kann für die Kondition eine Maßzahl angeben, welche absolute Kondition k 
genannt wird. Wenn A(x) eine Abbildung von x ist, dann ist ? definiert als ? = 
||dA(x)/dx||. Je kleiner ? ist, desto besser ist das mathematische Problem 
konditioniert.
In manchen Fällen ist es sinnvoller, die Kondition in relativer Form anzugeben. 
Die relative Kondition ist definiert als ? = ||dA(x)/dx|| * ||x||/||y||.

*Die Stabilität*

bezeichnet die Unempfindlichkeit eines Verfahrens gegenüber kleinen Störungen in 
den Eingangsdaten. Der Begriff der Stabilität ist sehr mit dem der vorangehend 
angerissenen Kondition verwandt. Die Stabilität beschreibt die Eigenschaft des 
Algorithmus, während die Kondition eine Eigenschaft des mathematischen Problems ist.

*Die Konsistenz*

versucht die Frage zu beantworten, inwieweit das numerische Verfahren das zu 
bearbeitenden Problem löst (und nicht irgendein anderes). Dies geschieht, indem 
die exakte Lösung als Eingabedaten dem Algorithmus übergeben und das Ergebnis 
verglichen wird.

Die Konsistenz kann am Beispiel des Differenzenquotienten illustriert werden. 
Die Ableitung f '(x) einer Funktion f(x) beschreibt die Steigung der Funktion 
f(x) an der Stelle x und kann entweder über den einfachen Differenzenquotienten 
oder den zentralen Differenzenquotienten hergeleitet werden.

Der einfache Differenzenquotient (DQ) ist definiert als f '(x) = ( f( x + h ) - 
f (x ) ) / h.

Der zentrale Differenzenquotient hingegen ist in der Form f '(x) = ( f (x + h/2 
) - ( f ( x - h/2 ) ) / 2h definiert.

Beispiel: betrachte f(x) = x³. Angenommen, wir wüssten nicht, dass f ' (x) = 
3x². Wir wollen f ' an x = 1 durch DQ bestimmen, wobei die beiden Punkte an 
denen wir f auswerten um h = 0,1 entfernt seien sollen.

1. Rechnung: einfacher DQ: [f(x+h)-f(x)] / h = (1,1³-1³3)/0,1 = *3,31* (wahrer 
Wert: 3)
2. Rechnung: zentraler DQ: [f(x+h/2)-f(x-h/2)]/h = (1,05³ - 0,95³)/0,1 = *3,0025*

Der zentrale Differenzenquotient ist also "konsistenter".

**Das Standardwerk der numerischen Mathematik, das sich mit Fehlermaßen von 
numerischen Algorithmen befasst, ist die Monographie von Nicolas J Higham: 
Accuracy and Stability of Numerical Algorithms (SIAM, Philadelphia 2002). In 
sicherheitskritischen Bereichen wie Luft- und die Raumfahrt sind Gütemaße für 
Algorithmen nicht wegzudenken. Neben dem bekannten Fehlstart der Ariane V88 sei 
auf einen weniger bekannten Fall aus dem Jahr 1991 hingewiesen, in dem das 
amerikanische Raketenabwehrsystem "Patriot" aufgrund von Rundungsfehlern im 
Steuerungsalgorithmus eine irakische Scud-Rakete verfehlte. Bei diesem Vorfall 
sind 28 amerikanische Soldaten getötet worden, 97 wurden verletzt.

Alle drei Verfahren haben gemein, die Fehler eines numerischen Algorithmus 
abzuschätzen, wobei jedes dieser Verfahren auf eine bestimmte Fehlerkategorie 
Anwendung findet.

Allzeit klaren Himmel

Helmut

P.S. nochmal vielen Dank an Ralph Brinks für seine Anmerkungen!
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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige 
Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Oct  2 12:15:05 2010
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 02 Oct 2010 12:15:05 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Reihenentwicklungen
Message-ID: {4CA70629.2010703@gmx.de}

  Liebe Sternfreunde,

ein wichtiges Instrument in den Naturwissenschaften sind Reihenentwicklungen. 
Funktionen, wie z.B. trigonometrische Funktionen (sin x, cos x), die 
Exponentialfunktion (e^x ) oder Logarithmen lassen sich durch 
Reihenentwicklungen durch Polynome annähern, die von Taschenrechnern und FPUs in 
Prozessoren vergleichsweise einfach berechnet werden können.

*Reihenentwicklung am Beispiel: die Sinus-Funktion*

Die Funktion sin(x) als Reihenentwicklung läßt wie folgt darstellen:

Besonderes Merkmal einer Reihenentwicklung ist, daß die Fakultät im Nenner (n! = 
1*2*3*4*...*n) stärker anwächst als das Polynom x^n , sodaß die hinzukommenden 
Terme laufend kleiner werden; insbesondere konvergiert die Reihe gegen einen 
endlichen Wert, sprich: den Wert von sin(x). Die Reihenentwicklung kann man 
abbrechen lassen, sobald die gewünschte Genauigkeit erreicht ist.

In der Abbildung sind die Funktionen sin(x) (blau) sowie einige Beispiele für 
Taylorreihen, die nach dem Term x (rot), x^3 (grün) und x^5 (gelb) abbrechen, 
dargestellt. Man erkennt, daß die Annäherung für betragsmäßig immer größere x 
desto besser wird, je mehr Terme berücksichtigt werden.


*Tricks rund um Reihenentwicklungen*

Was aber, wenn das Argument eine große Zahl wird? Sollen solange Koeffizienten 
berücksichtigt werden, bis die Approximation genau genug ist? Dies kann durch 
die vielen zu berechnenden Terme zu hohem Rechenaufwand führen. In der Praxis 
bedient man sich daher einiger Tricks: man versucht, das Argument in einen engen 
Bereich, beispielsweise zwischen -1 und +1, zu bringen, worin die Reihe sehr 
schnell konvergiert. Bei der Sinusfunktion z.B. kann man die Periodizität 
ausnutzen: sin(n*2 pi + x) = sin(x) für alle ganzen Zahlen n. Auf diese Weise 
kann man x in den Wertebereich zwischen --pi und +pi eingrenzen. Wenn man 
zusätzlich noch beispielsweise ausnutzt, dass sin(x) = cos(x - pi/2) ist, lässt 
sich der Argumentbereich zusammen mit anderen Symmetrieeigenschaften für eine 
schnelle Konvergenz noch weiter eingrenzen.

Ein anderes Beispiel: die Exponentialfunktion e^x . Bei der Reihenentwicklung 
von e^x für x=80,75 kann eine Aufspaltung in e^80 * e^0,75 vorgenommen werden. 
Den ersten Term kann man konventionell ausrechnen, während der zweite entwickelt 
wird und dabei schnell konvergiert.

*Taylorreihen*

Wie werden diese Reihenentwicklungen überhaupt generiert? Ein allgemeiner 
Formalismus sind die Taylorreihen. Diese sind definiert als


wobei /f^(n) / die n-te Ableitung (s. Differentialrechnung) nach /x/ ist und 
/f(x)/ die zu entwickelnde Funktion. x_0 ist hierbei derjenige Wert, um den die 
Reihe entwickelt wird. (meist 0, wie in unseren Beispielen), n! ist die 
Fakultät: n! = 1*2*3*...*n.

Bei unserem Sinus-Beispiel ist f(x) = sin(x), f'(x) = f^(1) (x) = cos(x), f''(x) 
= f^(2) (x) = -sin(x), f'''(x)=f^(3) = -cos(x), usw.

Taylorreihen haben den Vorzug, daß sie für viele Funktionen verfügbar sind, aber 
es gibt noch weitere Formalismen zur Reihenentwicklung, die z.T. schneller 
konvergierende Reihen liefern. Ein Beispiel sind

*Algebraische Umformungen:*

Wenn z.B. die Funktion entwickelt werden soll, kann man dies durch algebraische 
Umformungen erreichen:

d.h.


Die Funktion kann natürlich leicht in überführt werden.

*Anwendungen von Reihenentwicklung*

Mit einer Reihenentwicklung verläßt man den Pfad der Exaktheit. Sie werden aber 
dennoch häufig in den rechnenden Naturwissenschaften angewandt. Wenn 
komplizierte Probleme nicht anders lösbar sind, bekommt man so zumindest eine 
gute Näherungslösung. Häufige Anwendungsfälle:

    * Beim Integrieren, wenn keine analytisch darstellbare Stammfunktion existiert.
    * Bei der Fouriertransformation.
    * Beim Lösen von Differentialgleichungen

*Ausblick: Reihenentwicklung für Ephemeriden
*

Auch in der Astronomie gibt es Anwendungen für Reihenentwicklungen, z.B. für die 
Tschebyschow-Polynome http://de.wikipedia.org/wiki/Tschebyscheff-Polynom. Man 
verwendet sie u.a. zur Interpolation, wenn Positionsangaben nur für diskrete 
Zeitpunkte vorliegen. Doch dazu in einem separaten Zirkular mehr.

Anmerkungen und Ergänzungen sind wie immer willkommen!


















Viele Grüße



Helmut


Literatur: H. Schulz, Physik mit Bleistift

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werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Zernike-Polynome für die Astrooptik 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-zernike-polynome-fuer-die-astrooptik.html 


Methode der kleinsten Quadrate 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-methode-der-kleinsten-quadrate.html 


Helligkeitsverläufe in Galaxien 
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sun Oct  3 09:50:50 2010
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sun, 03 Oct 2010 09:50:50 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Antipattern
Message-ID: {4CA835DA.40709@gmx.de}

  Liebe Sternfreunde,

wer von Euch schon etwas häufiger programmiert, wird wahrscheinlich wissen, daß 
Programmcode, der einfach nur funktioniert, deswegen noch lange kein guter 
Programmcode ist. Vielmehr ist es bei umfangreicheren Programmierprojekten 
sinnvoll, Anforderungen auf einer höheren Ebene an den Code zu stellen: 
Robustheit, leichte Wartbarkeit (Fehlersuche), unkomplizierte Erweiterbarkeit, 
Verständlichkeit, etc. Diese Eigenschaften werden durch die Struktur des Codes 
bedingt. Hierfür wurde im Zuge der technologischen Entwicklung eine Vielzahl von 
Regeln aufgestellt, welche die Erfüllung dieser Anforderungen sicherstellen 
sollen. Die meisten dieser Regeln stammen aus der professionellen 
Softwareentwicklung; dennoch kann es auch für den Hobbyprogrammierer durchaus 
interessant sein, mal einen Blick über den Zaun zu werfen.

Die vielleicht bekannteste Regelsammlung sind die Entwurfsmuster (Design 
Patterns 
http://wwwswt.informatik.uni-rostock.de/deutsch/Infothek/Entwurfsmuster/patterns/index.html). 
Sie liefern für viele wiederkehrende Aufgabenstellungen in der Programmierung 
mustergültige Vorgehensweisen für ihre Umsetzung. Design Patterns sind ein 
weites Feld; in diesem Zirkular sollen sie auch nicht im Fokus stehen, sondern 
vielmehr die Antipattern http://de.wikipedia.org/wiki/Antipattern (der Begriff 
Design Pattern stand offensichtlich Pate für die Antipattern).

Der Begriff Antipattern impliziert schon, worum es geht: um Regeln, wie man es 
nach Möglichkeit /nicht/ machen sollte. Antipattern sind Resultat 
jahrzehntelanger Entwicklung in der Softwaretechnik, wobei typische und 
wiederkehrende Fehler identifiziert und analysiert wurden.

Man kann diese Regeln grob in verschiedene Kategorien einteilen, wobei für 
unsere Zwecke Architektur 
http://de.wikipedia.org/wiki/Antipattern#Architektur-_bzw._Design-Anti-Patterns- 
und Programmier-Antipatterns 
http://de.wikipedia.org/wiki/Antipattern#Programmierungs-Anti-Patterns (s. den 
Wikipedia-Artikel zu Antipatterns als guten Einstiegspunkt für weitere 
Recherchen) die wichtigsten sind. Beispiele für unvorteilhafte Codierung sind

    * Gottobjekte
    * Spaghetti-Code
    * Copy-Paste-Programmierung
    * Magic Numbers
    * u.v.m.

Es kann ganz hilfreich sein, sich eine Überblick über Antipatterns zu 
verschaffen, über Verbesserungsmöglichkeiten am eigenen Code nachzudenken 
(natürlich je nach Kenntnisstand - von Hobbyprogrammierern kann nicht erwartet 
werden, alle Punkte zu verstehen oder zur Anwendung zu bringen), um etwaige 
Antipatterns zu beheben oder sie von vornherein zu vermeiden.

In enger Verwandtschaft zu den Antipatterns stehen die Code Smells 
http://de.wikipedia.org/wiki/Code_smells. Während die Antipatterns noch etwas 
abstrakt daherkommen, beinhalten die Code Smells eher konkrete 
Handlungsanweisungen. Code Smells beschränken sich zudem, wie der Name es 
andeutet, auf nachteilige Merkmale im Programmcode.

Es stehen einige Heuristiken zur Verfügung, die helfen, die Qualität eigener 
Software zu steigern, und dem Programmierer das Leben leichter machen. In vielen 
Fällen läßt sich der Aufwand für Fehlersuche und die Kompliziertheit für 
Erweiterungen deutlich reduzieren - was auf der anderen Seite wiederum der 
Funktionalität eines Programms zugute kommen kann.

Viele Grüße und allzeit klaren Himmel,

Helmut

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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige 
Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Memento-Pattern - eine ausgereifte Programmiertechnik für Undo und Redo 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-memento-pattern.html

Singletons und Demanding Server 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-singletons-und-demanding-server.html

Auslöschung bei Gleitkommazahlen - die Genauigkeit beim Rechnen 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-ausloeschung-bei-gleitkommazahlen.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular möglich.
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URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20101003/f71aa9d2/attachment.html

From Helmut.Jahns at gmx.de  Sun Oct 31 14:32:39 2010
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sun, 31 Oct 2010 14:32:39 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] Staubmonde der Erde
Message-ID: {4CCD6FF7.8030602@gmx.de}

  Liebe Sternfreunde.

Im Jahre 1906 wurde von Max Wolf mit Achilles der erste Trojaner-Asteroid 
entdeckt. Als Trojaner http://de.wikipedia.org/wiki/Trojaner_%28Astronomie%29 
werden Asteroiden bezeichnet, die ungefähr die gleiche Entfernung zur Sonne wie 
der Jupiter besitzen und den Planeten in einem Winkel von ca. 60° vorauseilen 
bzw. nachfolgen. Sie umkreisen gewissermaßen die Lagrange-Punkte 
http://de.wikipedia.org/wiki/Lagrange-Punkt L4 und L5 des Jupiter auf 
schleifenförmigen Bahnen.

Seit dieser Entdeckung steht die Möglichkeit im Raum, daß auch das System 
Erde-Mond in seinen Lagrange-Punkten solche Himmelskörper beherbergen könnte - 
insbesondere seit dem auch Himmelskörper im Einzugsbereich der stabilen 
Lagrange-Punkten des Mars und Neptun aufgefunden wurden. Solche Himmelskörper 
wären als weitere Monde unserer Erde anzusehen.

Himmelsmechanisch ist diese Möglichkeit nicht ausgeschlossen. Trojanerobjekte 
sind nämlich genau dann möglich, wenn die Masse des zweiten Körpers ~4 % von der 
des Hauptkörpers nicht übersteigt, was beim Erdmond mit seinen 2% der Erdmasse 
sicherlich gegeben ist.

Bislang wurden keine derartigen Asteroiden entdeckt. Der polnische Astronom 
Kazimierz Kordylewski beobachtete jedoch im Jahre 1956 sowohl visuell als auch 
später photographisch ausgedehnte Staubwolken mit nur geringer Abweichung von 
den rechnerischen Positionen. Dem Entdecker zu Ehren werden sie auch als 
Kordylewskische Staubmonde bezeichnet.

Die Existenz dieser Staubwolken gilt in der Fachwelt jedoch als nicht gesichert. 
Es gab beispielsweise eine Raumsonde, die in den fraglichen Bereichen keine 
signifikant erhöhte Teilchendichte maß. Neben Fehlbeobachtungen könnte das 
Phänomen aber auch temporärer Natur sein, da die Gravitation der Sonne die 
Langzeitstabilität der Lagrange-Punkte beeinträchtigt oder gar aufhebt. Es 
liegen nur sehr wenige Beobachtungsberichte (s. Wikipedia 
http://de.wikipedia.org/wiki/Kordylewskische_Wolken) vor, worin sie als extrem 
lichtschwache und zudem großflächige Objekte (ca. 2° bis 6° Winkeldurchmesser) 
beschrieben werden. Ihre Flächenhelligkeit wurde in etwa gleich der 
Flächenhelligkeit der schwachen Lichtbrücke zwischen Zodiakallicht und 
Gegenschein geschätzt. Schon allein den Gegenschein von einem ländlichen 
mitteleuropäischen Standort aus auszumachen erfordert sehr gute Bedingungen (und 
natürlich eine Vorstellung davon, worauf man dabei zu achten hat!).

*Beobachten*

Wenn man die Gelegenheit bekommt, kann man sich an eine Beobachtung dieses 
Phänomen versuchen. Hierbei kann man sich an ein paar Tips halten:

    * Aufgrund der Steilheit der Ekliptik sind äquatornahe Beobachtungsstandorte
      erheblich vielversprechender. Kordylewski selbst beobachtete jedoch von
      einem Observatorium in der Hohen Tatra (Grenzgebirge zwischen Polen und
      der Slowakei), also sollte auch im Hochgebirge etwas gehen..
    * Die Bahn des Erdmonds ist um etwa 5° gegen die Ekliptik geneigt. Für
      Beobachtungen sollten Nächte ausgewählt werden, in denen die theoretische
      Position eine maximale Elevation gegen die Ekliptik mit ihrem wesentlich
      helleren Zodiakallicht einnimmt.
    * Aufgrund des störenden Zodiakallichts sollte der Beobachtungszeitpunkt
      idealerweise auf einen Tag gelegt werden, an dem die zu beobachtende
      Staubwolke sich auf Höhe der Lichtbrücke zwischen Gegenschein und
      Zodiakallicht als lichtschwächstem Teil des Zodiakallichts befindet.
      Aufgrund des Winkelabstandes zum Mond von 60° ist dies etwa vier bis fünf
      Tage vor bzw. nach Vollmond der Fall (der Winkelabstand beeinträchtigt
      zudem die Beobachtung wegen der begrenzten Horizonthöhe der Staubwolken).
    * Die berechnete Wolkenposition sollte nicht in der Milchstraße zu liegen
      kommen.
    * Natürlich sollte man dafür sorgen, daß sowohl die Sonne als auch der Mond
      sich hinreichend tief unter dem Horizont befinden.
    * Die Beobachtung sollte in der Folgenacht verifiziert werden, wenn sich der
      Staubmond entsprechend der Mondbewegung verschoben hat.

Alles in allem führen diese Randbedingungen zu recht kleinen Zeitfenstern für 
die Bestätigung oder Falsifizierung dieser mehr als rätselhaften Objekte!

Literatur: G. Roth (Herausgeber), Handbuch für Sternfreunde, 3. Auflage

Hinweis: die letzten beiden Ausgaben des Zirkulars wurden wegen eines Problems 
mit der Mailingsoftware mehrfach verschickt. Ich bitte, dies zu entschuldigen.

Allzeit klaren Himmel!

Helmut

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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige 
Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Interpolation von Meßwerten mit Kubischen Splines 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-kubische-splines.html

Periodenbestimmung mit Phase Dispersion Minimization 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-phase-dispersion-minimization.html

Zernike-Polynome für die Astrooptik 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-zernike-polynome-fuer-die-astrooptik.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular möglich.
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Mon Sep 20 15:17:08 2010
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Mon, 20 Sep 2010 15:17:08 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Reihenentwicklungen
Message-ID: {4C975ED4.4050604@gmx.de}



Liebe Sternfreunde,

ein wichtiges Instrument in den Naturwissenschaften sind Reihenentwicklungen. 
Funktionen, wie z.B. trigonometrische Funktionen (sin x, cos x), die 
Exponentialfunktion (e^x ) oder Logarithmen lassen sich durch 
Reihenentwicklungen durch Polynome annähern, die von Taschenrechnern und FPUs in 
Prozessoren vergleichsweise einfach berechnet werden können.

*Reihenentwicklung am Beispiel: die Sinus-Funktion*

Die Funktion sin(x) als Reihenentwicklung läßt wie folgt darstellen:

Besonderes Merkmal einer Reihenentwicklung ist, daß die Fakultät im Nenner (n! = 
1*2*3*4*...*n) stärker anwächst als das Polynom x^n , sodaß die hinzukommenden 
Terme laufend kleiner werden; insbesondere konvergiert die Reihe gegen einen 
endlichen Wert, sprich: den Wert von sin(x). Die Reihenentwicklung kann man 
abbrechen lassen, sobald die gewünschte Genauigkeit erreicht ist.

In der Abbildung sind die Funktionen sin(x) (blau) sowie einige Beispiele für 
Taylorreihen, die nach dem Term x (rot), x^3 (grün) und x^5 (gelb) abbrechen, 
dargestellt. Man erkennt, daß die Annäherung für betragsmäßig immer größere x 
desto besser wird, je mehr Terme berücksichtigt werden.


*Tricks rund um Reihenentwicklungen*

Was aber, wenn das Argument eine große Zahl wird? Sollen solange Koeffizienten 
berücksichtigt werden, bis die Approximation genau genug ist? Dies kann durch 
die vielen zu berechnenden Terme zu hohem Rechenaufwand führen. In der Praxis 
bedient man sich daher einiger Tricks: man versucht, das Argument in einen engen 
Bereich, beispielsweise zwischen -1 und +1, zu bringen, worin die Reihe sehr 
schnell konvergiert. Bei der Sinusfunktion z.B. kann man die Periodizität 
ausnutzen: sin(n*2 pi + x) = sin(x) für alle ganzen Zahlen n. Auf diese Weise 
kann man x in den Wertebereich zwischen --pi und +pi eingrenzen. Wenn man 
zusätzlich noch beispielsweise ausnutzt, dass sin(x) = cos(x - pi/2) ist, lässt 
sich der Argumentbereich zusammen mit anderen Symmetrieeigenschaften für eine 
schnelle Konvergenz noch weiter eingrenzen.

Ein anderes Beispiel: die Exponentialfunktion e^x . Bei der Reihenentwicklung 
von e^x für x=80,75 kann eine Aufspaltung in e^80 * e^0,75 vorgenommen werden. 
Den ersten Term kann man konventionell ausrechnen, während der zweite entwickelt 
wird und dabei schnell konvergiert.

*Taylorreihen*

Wie werden diese Reihenentwicklungen überhaupt generiert? Ein allgemeiner 
Formalismus sind die Taylorreihen. Diese sind definiert als


wobei /f^(n) / die n-te Ableitung (s. Differentialrechnung) nach /x/ ist und 
/f(x)/ die zu entwickelnde Funktion. x_0 ist hierbei derjenige Wert, um den die 
Reihe entwickelt wird. (meist 0, wie in unseren Beispielen), n! ist die 
Fakultät: n! = 1*2*3*...*n.

Bei unserem Sinus-Beispiel ist f(x) = sin(x), f'(x) = f^(1) (x) = cos(x), f''(x) 
= f^(2) (x) = -sin(x), f'''(x)=f^(3) = -cos(x), usw.

Taylorreihen haben den Vorzug, daß sie für viele Funktionen verfügbar sind, aber 
es gibt noch weitere Formalismen zur Reihenentwicklung, die z.T. schneller 
konvergierende Reihen liefern. Ein Beispiel sind

*Algebraische Umformungen:*

Wenn z.B. die Funktion entwickelt werden soll, kann man dies durch algebraische 
Umformungen erreichen:

d.h.


Die Funktion kann natürlich leicht in überführt werden.

*Anwendungen von Reihenentwicklung*

Mit einer Reihenentwicklung verläßt man den Pfad der Exaktheit. Sie werden aber 
dennoch häufig in den rechnenden Naturwissenschaften angewandt. Wenn 
komplizierte Probleme nicht anders lösbar sind, bekommt man so zumindest eine 
gute Näherungslösung. Häufige Anwendungsfälle:

    * Beim Integrieren, wenn keine analytisch darstellbare Stammfunktion existiert.
    * Bei der Fouriertransformation.
    * Beim Lösen von Differentialgleichungen

*Ausblick: Reihenentwicklung für Ephemeriden
*

Auch in der Astronomie gibt es Anwendungen für Reihenentwicklungen, z.B. für die 
Tschebyschow-Polynome http://de.wikipedia.org/wiki/Tschebyscheff-Polynom. Man 
verwendet sie u.a. zur Interpolation, wenn Positionsangaben nur für diskrete 
Zeitpunkte vorliegen. Doch dazu in einem separaten Zirkular mehr.

Anmerkungen und Ergänzungen sind wie immer willkommen!


















Viele Grüße



Helmut


Literatur: H. Schulz, Physik mit Bleistift

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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige 
Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Zernike-Polynome für die Astrooptik 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-zernike-polynome-fuer-die-astrooptik.html 


Methode der kleinsten Quadrate 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-methode-der-kleinsten-quadrate.html 


Helligkeitsverläufe in Galaxien 
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Mon Apr  4 13:26:53 2011
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Mon, 04 Apr 2011 13:26:53 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Entfernungen in der Kosmologie
Message-ID: {4D99AAFD.3070403@gmx.de}



Liebe Sternfreunde,

daß Entfernungen in der Astronomie nicht trivial sind, wissen wir. 
Radialgeschwindigkeiten können auf Basis des Doppler-Effekts mit erheblich 
höherer Genauigkeit gemessen werden als Entfernungen. Auf kosmologischen Skalen 
kommen in Sachen Entfernung noch ein paar Eigenheiten hinzu. Wir werden noch 
sehen, daß der Begriff der Entfernung als solcher auf einmal seine eindeutige 
Definition verliert.

Nehmen wir z.B. die Entfernungen von Galaxien bzw. Quasaren mit großer 
Rotverschiebung z (der Wert für z ergibt sich zu z = ( ?_beob -- ?_em ) / ?_em , 
wobei ? die Wellenlänge des Lichtes, z.B. das einer Spektrallinie, beim 
Beobachter bzw. bei der Emission ist). Der gegenwärtige bestätigte 
Rotverschiebungsrekord liegt bei z = 8,6.

Wie groß ist aber nun die Entfernung eines Quasars, von dem man erstmal nur die 
dimensionslose Rotverschiebung kennt? Auf der einen Seite gilt für 
hochrotverschobene Galaxien, daß die Lichtaussendung stattfand, als das 
Universum ein Bruchteil des heutigen Alters hatte. Es war also mehr Zeit war da, 
in der die Entfernung des Quasars durch die kosmische Expansion anwachsen 
konnte. Der Quasar muß also um so weiter entfernt sein, je größer die 
Rotverschiebung ist (Eigendistanz, s.u.).

Auf der anderen Seite waren die Abstände zwischen den Galaxien zum Zeitpunkt des 
Lichtaussendens entsprechend geringer. Quasare waren erheblich dichter an uns 
dran, als sie das Licht, das wir heute von ihnen empfangen, auf den Weg 
schickten. Für diese Entfernung kann eine geschlossene Formel angegeben werden:


Hierbei ist rc der Abstand, H0 der Hubble-Parameter (auch Hubble-Konstante 
genannt, wobei ihr Wert nicht wirklich konstant ist) und c die Lichtgeschwindigkeit.

Wie verhält sich rc, wenn man z anwachsen läßt? Es kling paradox: zunächst 
wächst die Entfernung mit zunehmenden z an. Bei z = 1,25 - man kann es durch 
Ableiten nach z und Nullsetzen des dabei entstehenden Ausdrucks überprüfen - 
erreicht der Abstand ein Maximum, um mit noch weiter zunehmenden z wieder 
abzunehmen!

Die kosmische Hintergrundstrahlung entspricht z = 1000, d.h. ihre Aussendung 
fand demnach kosmologisch in unmittelbarer Nachbarschaft unserer Milchstraße 
statt (lediglich ~ 10 Mio. Lichtjahre)!

Netter Nebeneffekt hierbei: für große Rotverschiebungen erscheinen auch zeitlich 
Abläufe (z.B. Helligkeitskurven ferner Supernovae) verlangsamt.

Für kleine Werte von z ist die Diskrepanz zwischen beiden Entfernungsmaßstäben 
nahezu Null. Da jede dieser Entfernungsdefinitionen stichhaltig begründet werden 
kann, liegt keine allgemeingültige Definition von Entfernung mehr vor. Es gibt 
sogar weitere kosmologisch motivierte Definitionen von Entfernung:

*Leuchtkraftdistanz*

Für Objekte bekannter Leuchtkraft (z.B. Supernovae des Typs Ia) kann eine 
Entfernung aus der scheinbaren Helligkeit abgeleitet werden. Durch die Expansion 
des Universums erfährt das Licht eine Rotverschiebung sowie eine 
Intensitätsminderung. Die Leuchtkraftentfernung liefert auf kosmologischen 
Skalen daher systematisch zu große Werte.

*Winkeldistanz*

Die Winkelentfernung wird aus dem scheinbaren Winkel, unter dem wir ein Objekt 
beobachten, hergeleitet. Aus der alltäglichen Erfahrung heraus sind wir mit dem 
Umstand vertraut, daß Objekte um so kleiner erscheinen, je weiter sie von uns 
entfernt ist. Man kann an dieser Stelle schon ahnen, daß in der Kosmologie auch 
dieser Sachverhalt auf dem Kopf gestellt werden kann.

Es greift ein Argument, das oben schon wieder eingeführt wurde: während das 
Universum expandierte, nahmen die Ausmaße der Himmelsobjekte selbst naturgemäß 
nicht an der Expansion teil. Die relative Objektausdehnung im frühen Universum 
war demnach eine ganz andere. Klartext: solange z { 1 gilt, wird des erwartete 
Verhalten beobachtet: je weiter das Objekt weg ist, desto kleiner erscheint es. 
Bei z = 1 ist die Winkelausdehnung minimal und für z } 1 beginnt der 
Winkeldurchmesser überraschenderweise wieder anzusteigen! Leider weisen die 
Himmelsobjekte bei derart großen Rotverschiebungen bereits einen zu geringen 
Winkeldurchmesser auf, als daß die Beobachtung davon profitieren kann.

Besonders interessant wirkt dieser Effekt in Kombination mit der Leuchtkraft: 
während die Leuchtkraft mit zunehmenden z nach wie vor abnimmt, nimmt der 
Flächendurchmesser zu. Insgesamt nimmt die Flächenhelligkeit dadurch besonders 
stark ab.

*Lichtlaufdistanz*

Die Lichtlaufentfernung entspricht einfach der Wegstrecke, die das Licht seit 
Aussendung zurückgelegt hat.

*Eigendistanz*

Unter Eigendistanz versteht man die Entfernung, die das Objekt in heutiger Zeit 
einnimmt. Das Problem mit der Eigenentfernung ist, daß sie von der 
Expansionsrate, vom Abbremsparameter und von der Geometrie des Universums 
abhängt -- also Parameter, deren Bestimmung Gegenstand aktueller Forschung ist.

Um Mehrdeutigkeiten in der Entfernungsangabe zu vermeiden, wird von den 
Kosmologen meist die Angabe von z allein gebraucht.


*Literatur:*

Liddle, Einführung in die moderne Kosmologie
SuW 2/97: Je größer die Rotverschiebung, desto näher der Quasar
http://kosmologie.fuer-eilige.de/entfernung.htm

Ergänzungen, Anmerkungen und Berichtigungen sind stets Willkommen!

Viele Grüße

Helmut

--------------------------------------------------------------------------------


*Neulich auf dem Preprint-Server...
*

*3-D simulations of shells around massive stars*

Eine belgische Forschergruppe hat numerische Simulationen zur Entstehung und 
Enwicklung von Schalenstrukturen in Gasnebeln um massereiche Sterne durchgeführt.

Massereiche Sterne weisen häufig starke Sternwinde auf. Die Forschergruppe hat 
diese Simulationen für zwei Objektklassen durchgeführt: Einzelsterne wie z.B. 
Wolf-Rayet-Objekte (wie bei NGC 6888 oder Sharpless 308) und Doppersterne. Bei 
Einzelsternen z.B. variiert die Sternwindgeschwindigkeit über die Zeit. Wenn ein 
langsamer Sternwind von einem nachfolgenden schnelleren Sternwind eingeholt 
wird, bilden sich Schockfronten aus, die sich als Schalenstrukturen offenbaren. 
Bei Doppelsternen hingegen steht die Interaktion des Sternwindes mit dem des 
Begleiters im Vordergrund.

Die Gruppe unterteilte in der Simulation den Raum in der Umgebung des Sterns in 
ein Gitter kleiner Raumbereiche. Dabei wurde vom Adaptive Mesh Refinement 
Gebrauch gemacht: wenn lokal der Dichtegradient anwuchs, so wurde auch das 
Raumgitter feiner definiert - ebenfalls lokal. Da ein Doppelsternsystem keine 
Symmetrie zeigt, wurde die Simulation in 3-D ausgelegt. Berücksichtigt wurden 
Windgeschwindigkeit, Massenverlustrate, Bahnelemente (beim Doppelstern), 
abstandsabhängige Ionisation und die Sternentwicklung. Weitere Infos gibt es 
hier http://arxiv.org/abs/1102.0104.

*Softwarekorrelation für die Radiointerferometrie
*
Das Arbeitsprinzip der Radiointerferometrie (und auch immer mehr der infraroten 
und optischen Interferometrie) ist, das Signal mehrerer Antennen zur Interferenz 
zu bringen. Der Vorteil dieser Technik ist: man bekommt ein Radioteleskop 
simuliert mit einem theoretischen Auflösungsvermögen, das einem hypothetischen 
Radioteleskop entspricht mit einem Durchmesser, der genauso groß ist wie der 
Abstand der einzelnen realen Empfangsanlagen zueinander (dieses Überlegung gilt 
nur für das Auflösungsvermögen und nicht für die Signalempfindlichkeit!)

Das Signal, das man bekommt, ist ein Interferenzmuster: die sogenannte 
Visibility. Sie ist Grundlage der Bildrekonstruktion und wird mittels 
Korrelation aus den Einzelsignalen ermittelt. In den letzten Jahren ist man 
immer mehr dazu übergegangen, die Korrelation der Einzelsignale nicht in Form 
einer festen technischen Apparatur, sondern sie aus Gründen höherer Flexibilität 
im Verarbeitungsverfahren in Software auszuführen (Softwarekorrelation).

Verschiedene Gruppen sind in der Verfeinerung der Algorithmen und der 
Softwarepakete einbezogen, die sich auch untereinander rege austauschen. Eine 
der Gruppen hat erst kürzlich die Softwarekorrelation, wie sie ursprünglich vom 
australischen Long Baseline Array (LBA) entwickelt wurde, hinsichtlich des 
Funktionsumfangs und der Performanz verbessert. Details finden sich hier 
http://www.vlba.nrao.edu/astro/obstatus/current/node19.html und hier 
http://arxiv.org/abs/1101.0885.


/Vielen Dank an alle, die weitere Beiträge zur Photometrie geliefert haben!/

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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige 
Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Dichtewellen und Lindblad-Resonanzen 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-dichtewellen-und-lindblad-resonanzen.html

BOINC - der heimische PC im Dienste der Wissenschaft 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-boinc.html

Tool zur Berechnung der Position geostationärer Satelliten am Himmel 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-geostationaere-satelliten.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular möglich.


-------------- nächster Teil --------------
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URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20110404/9bc89c6e/attachment-0001.html
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Ein Dateianhang mit Binärdaten wurde abgetrennt...
Dateiname   : Entfernung.bmp
Dateityp    : image/bmp
Dateigröße  : 30966 bytes
Beschreibung: nicht verfügbar
URL         : http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20110404/9bc89c6e/attachment-0001.bin

From Helmut.Jahns at gmx.de  Fri Dec  2 22:27:25 2011
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Fri, 02 Dec 2011 23:27:25 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] LOFAR
Message-ID: {4ED950CD.1080007@gmx.de}

  Liebe Sternfreunde,

LOFAR, das Low Frequency Array, gehört zur neuen Generation von Radioteleskopen 
und wird derzeit unter Federführung der astronomischen Institute einiger 
niederländischer Universitäten realisiert. Dieses Projekt besitzt einige 
außergewöhnliche Merkmale, die sich teilweise wie Science Fiction anhören:

    * Das Teleskop kommt als klassisches Array daher; wobei die einzelnen
      Empfänger über ganz Mittel- und Westeuropa, mit Schwerpunkt in den
      Niederlanden, verteilt sind. Mittels Interferometrie und Apertursynthese
      http://de.wikipedia.org/wiki/Michelson-Sterninterferometer#Von_der_Interferometrie_zur_Apertursynthese
      können die Signale der Einzelteleskope kombiniert werden. Damit kann die
      Auflösung eines hypothetischen Einzelteleskops mit einem Durchmesser,
      welches dem größten Abstand zweier Einzelempfänger entspricht, erreicht
      werden. Die Einzelsignale werden auf rechnerischem Wege zur Interferenz
      gebracht.
    * Die Einzelempfänger sind Einheiten aus relativ einfacher und
      kostengünstiger Technik, die fortwährend ein Signal aufzeichnen. Diese
      Einzelsignale werden digitalisiert und softwareseitig miteinander
      korreliert, sodaß sich aus den Signalen Abbilder des Himmels ergeben. Man
      kann davon sprechen, daß das gesamte Teleskop größtenteils in Software
      realisiert ist!
    * LOFAR als ganzes kann in Sekundenbruchteilen auf jede beliebige Position
      des sichtbaren Himmels ausgerichtet werden - die Ausrichtung die Position
      ergibt sich einzig und allein auf die Art und Weise, wie die Einzelsignale
      miteinander korreliert werden. Eine mechanische Ausrichtung auf
      Himmelsobjekte findet nicht statt.
    * Es lassen sich im Grunde genommen sogar beliebig viele Himmelspositionen
      gleichzeitig beobachten! Aus Einzelsignalen lassen sich nämlich mehrere
      Korrelationen parallel gewinnen. Die einzige Grenze hierfür ist die
      Rechenleistung der nachgeschalteten Hardware.
    * LOFAR besitzt im gewissen Umfang die Möglichkeit, in die Vergangenheit zu
      schauen. Die Signale der Einzelempfänger können, je nach
      Leistungsfähigkeit der Technik, für bestimmte Zeit (z.B. 10 Minuten)
      bevorratet werden, bevor sie durch neue Signale überschrieben werden. Für
      diesen Zeitraum stehen sie für die Beobachtung plötzlich eintretender
      Ereignisse zur Verfügung. Die Grenze wird hier durch die Speicherkapazität
      für Signale bestimmt.
    * Terrestrische Störstrahlung kann ebenfalls via Software eliminiert werden.

Die Anforderungen an Hard- und Software sind enorm. Zunächst mal werden extrem 
hohe Datenraten digitalisierter Signale erzeugt, die mittels Glasfaserkabel zum 
Zentralrechner übertragen werden. Vom Zentralrechner werden die Daten auf 
Störsignale untersucht. Für jede Lokalität liegt gewissermaßen ein Fingerabdruck 
von Störsignalen (Fernsehen, Mobilfunk) vor, die aus dem Eingangssignal 
herausgerechnet werden. Das Ausgangssignal wird anschließend komprimiert.

Für jede Empfangseinheit liegt eine Kennlinie vor, welche den Response der 
verwendeten Empfangskomponenten auf das ankommende Signal beschreibt. Diese 
Kennlinien wurden mit Hilfe eines Referenzobjekts ermittelt. Die Kennlinien 
dienen abermals der Reduktion auf das gewünschte Nutzsignal. Erst im Anschluß 
daran erfolgt die interferometrische Bildgewinnung [3].

*Quellen:*

[1] Sterne und Weltraum 5/2004, S. 24
[2] http://arxiv.org/abs/1008.4693
[3] Sterne und Weltraum 6/1994, S. 446

Viele Grüße

Helmut
--------------------------------------------------------------------------------
*Aufgeschnappt...
*
*Massenphotometrie unter Windows?*

Über Massenphotometrie von Sternen, z.B. in Sternhaufen, wurde in einer der 
vorigen Ausgaben des Zirkulars bereits etwas geschrieben. Darin wurde das 
Programm DAOPHOT kurz vorgestellt, welches unter Linux läuft. Im Netz hat sich 
eine Gruppe zusammengefunden, die ein Tool zur Massenphotometrie unter Windows 
zum Laufen bringen möchte. Einige Ansätze wurde bereits verfolgt: Erweiterung 
der Scientific Python Library, oder die Portierung eines FORTRAN-Quellcodes. 
Mehr dazu im Diskussionstrang 
http://article.gmane.org/gmane.comp.python.numeric.general/38240/match=star+images+photo+plate.

*Eliminierung von Vordergrundsternen **von Sternhaufen*

Mithilfe von sorgfältig optimierter Software gelang es einem internationalen 
Astronomenteam, die Vordergrundsterne in den Bildern zu eliminieren, die nicht 
Teil des Sternhaufens sind sondern nur zufällig von der Erde aus vor dem Haufen 
stehen. So konnten die Wissenschaftler anschließend die echten Haufenmitglieder 
zählen. Dann ermittelten die Astronomen anhand der Aufnahmen den Durchmesser der 
Sternhaufen sowie,  bei den Haufen mit ausreichend großer Mitgliederzahl, die 
Entfernung, das Alter und die Rötung des Sternlichts durch den interstellaren 
Staub zwischen ihnen und uns.

Ziel ist es, über die Gesamtzahl der Sternhaufen in unserer Milchstraße 
verläßliche Angaben zu bekommen. Viele Sternhaufen sind wenig auffällig und nur 
mittels ausgefeilter Algorithmen zu entdecken. Um diese Sternhaufen 
quantifizieren zu können, müssen die Vordergrundsterne (Feldsterne) vorher 
abgezogen werden. Dazu wird ausgenutzt, daß die Sterne des Haufens eine völlig 
andere Morphologie im Farben-Helligkeits-Diagramm zeigen im Vergleich zu den 
Feldsternen. Letztere Morphologie kann bestimmt werden, indem ein ringförmiges 
Areal in der Umgebung des Haufens genommen wird, von dem man davon ausgehen 
kann, daß es ausschließlich Feldsterne enthält. Quelle: ESO 
http://www.eso.org/public/germany/news/eso1128/-Pressemitteilung 
http://www.eso.org/public/germany/news/eso1128/.

*Zeitserienphotometrie*

Massenphotometrie läßt sich ebenfalls zeitaufgelöst betrieben. Eine Gruppe von 
Astronomen am Kugelsternhaufen M 62 eine Durchmusterung nach veränderlichen 
Sternen durchgeführt. Dabei wurde eine hohe Zahl an RR-Lyrae-Veränderlichen 
entdeckt.

Die Gruppe benutzte das ISIS-Paket. Über die gesamte Zeitserie wurden die 
nicht-veränderlichen Sterne identifiziert. Anschließend wurde sie von jedem 
Einzelbild subtrahiert, wobei die Veränderlichen übrigblieben. Die 
Veränderlichen wurden anschließend einer Periodenbestimmung mittels Phase 
Dispersion Minimization (PDM) 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-phase-dispersion-minimization.html 
unterzogen. [Mehr] http://arxiv.org/abs/1009.4206
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Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Photometrie und DAOPHOT 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-photometrie-und-daophot.html

Fernzugriff auf PCs: TeamViewer und UltraVNC 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-fernzugriff-auf-rechner-via-vnc.html

Doppler-Tomographie 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-doppler-tomographie.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular möglich.
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Fri Dec 30 15:52:29 2011
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Fri, 30 Dec 2011 16:52:29 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] LOFAR
Message-ID: {4EFDDE3D.3070702@gmx.de}


Liebe Sternfreunde,

LOFAR, das Low Frequency Array, gehört zur neuen Generation von Radioteleskopen 
und wird derzeit unter Federführung der astronomischen Institute einiger 
niederländischer Universitäten realisiert. Dieses Projekt besitzt einige 
außergewöhnliche Merkmale, die sich teilweise wie Science Fiction anhören:

    * Das Teleskop kommt als klassisches Array daher; wobei die einzelnen
      Empfänger über ganz Mittel- und Westeuropa, mit Schwerpunkt in den
      Niederlanden, verteilt sind. Mittels Interferometrie und Apertursynthese
      http://de.wikipedia.org/wiki/Michelson-Sterninterferometer#Von_der_Interferometrie_zur_Apertursynthese
      können die Signale der Einzelteleskope kombiniert werden. Damit kann die
      Auflösung eines hypothetischen Einzelteleskops mit einem Durchmesser,
      welches dem größten Abstand zweier Einzelempfänger entspricht, erreicht
      werden. Die Einzelsignale werden auf rechnerischem Wege zur Interferenz
      gebracht.
    * Die Einzelempfänger sind Einheiten aus relativ einfacher und
      kostengünstiger Technik, die fortwährend ein Signal aufzeichnen. Diese
      Einzelsignale werden digitalisiert und softwareseitig miteinander
      korreliert, sodaß sich aus den Signalen Abbilder des Himmels ergeben. Man
      kann davon sprechen, daß das gesamte Teleskop größtenteils in Software
      realisiert ist!
    * LOFAR als ganzes kann in Sekundenbruchteilen auf jede beliebige Position
      des sichtbaren Himmels ausgerichtet werden - die Ausrichtung die Position
      ergibt sich einzig und allein auf die Art und Weise, wie die Einzelsignale
      miteinander korreliert werden. Eine mechanische Ausrichtung auf
      Himmelsobjekte findet nicht statt.
    * Es lassen sich im Grunde genommen sogar beliebig viele Himmelspositionen
      gleichzeitig beobachten! Aus Einzelsignalen lassen sich nämlich mehrere
      Korrelationen parallel gewinnen. Die einzige Grenze hierfür ist die
      Rechenleistung der nachgeschalteten Hardware.
    * LOFAR besitzt im gewissen Umfang die Möglichkeit, in die Vergangenheit zu
      schauen. Die Signale der Einzelempfänger können, je nach
      Leistungsfähigkeit der Technik, für bestimmte Zeit (z.B. 10 Minuten)
      bevorratet werden, bevor sie durch neue Signale überschrieben werden. Für
      diesen Zeitraum stehen sie für die Beobachtung plötzlich eintretender
      Ereignisse zur Verfügung. Die Grenze wird hier durch die Speicherkapazität
      für Signale bestimmt.
    * Terrestrische Störstrahlung kann ebenfalls via Software eliminiert werden.

Die Anforderungen an Hard- und Software sind enorm. Zunächst mal werden extrem 
hohe Datenraten digitalisierter Signale erzeugt, die mittels Glasfaserkabel zum 
Zentralrechner übertragen werden. Vom Zentralrechner werden die Daten auf 
Störsignale untersucht. Für jede Lokalität liegt gewissermaßen ein Fingerabdruck 
von Störsignalen (Fernsehen, Mobilfunk) vor, die aus dem Eingangssignal 
herausgerechnet werden. Das Ausgangssignal wird anschließend komprimiert.

Für jede Empfangseinheit liegt eine Kennlinie vor, welche den Response der 
verwendeten Empfangskomponenten auf das ankommende Signal beschreibt. Diese 
Kennlinien wurden mit Hilfe eines Referenzobjekts ermittelt. Die Kennlinien 
dienen abermals der Reduktion auf das gewünschte Nutzsignal. Erst im Anschluß 
daran erfolgt die interferometrische Bildgewinnung [3].

*Quellen:*

[1] Sterne und Weltraum 5/2004, S. 24
[2] http://arxiv.org/abs/1008.4693
[3] Sterne und Weltraum 6/1994, S. 446

Viele Grüße

Helmut
--------------------------------------------------------------------------------
*Aufgeschnappt...
*
*Massenphotometrie unter Windows?*

Über Massenphotometrie von Sternen, z.B. in Sternhaufen, wurde in einer der 
vorigen Ausgaben des Zirkulars bereits etwas geschrieben. Darin wurde das 
Programm DAOPHOT kurz vorgestellt, welches unter Linux läuft. Im Netz hat sich 
eine Gruppe zusammengefunden, die ein Tool zur Massenphotometrie unter Windows 
zum Laufen bringen möchte. Einige Ansätze wurde bereits verfolgt: Erweiterung 
der Scientific Python Library, oder die Portierung eines FORTRAN-Quellcodes. 
Mehr dazu im Diskussionstrang 
http://article.gmane.org/gmane.comp.python.numeric.general/38240/match=star+images+photo+plate.

*Eliminierung von Vordergrundsternen **von Sternhaufen*

Mithilfe von sorgfältig optimierter Software gelang es einem internationalen 
Astronomenteam, die Vordergrundsterne in den Bildern zu eliminieren, die nicht 
Teil des Sternhaufens sind sondern nur zufällig von der Erde aus vor dem Haufen 
stehen. So konnten die Wissenschaftler anschließend die echten Haufenmitglieder 
zählen. Dann ermittelten die Astronomen anhand der Aufnahmen den Durchmesser der 
Sternhaufen sowie,  bei den Haufen mit ausreichend großer Mitgliederzahl, die 
Entfernung, das Alter und die Rötung des Sternlichts durch den interstellaren 
Staub zwischen ihnen und uns.

Ziel ist es, über die Gesamtzahl der Sternhaufen in unserer Milchstraße 
verläßliche Angaben zu bekommen. Viele Sternhaufen sind wenig auffällig und nur 
mittels ausgefeilter Algorithmen zu entdecken. Um diese Sternhaufen 
quantifizieren zu können, müssen die Vordergrundsterne (Feldsterne) vorher 
abgezogen werden. Dazu wird ausgenutzt, daß die Sterne des Haufens eine völlig 
andere Morphologie im Farben-Helligkeits-Diagramm zeigen im Vergleich zu den 
Feldsternen. Letztere Morphologie kann bestimmt werden, indem ein ringförmiges 
Areal in der Umgebung des Haufens genommen wird, von dem man davon ausgehen 
kann, daß es ausschließlich Feldsterne enthält. Quelle: ESO 
http://www.eso.org/public/germany/news/eso1128/-Pressemitteilung 
http://www.eso.org/public/germany/news/eso1128/.

*Zeitserienphotometrie*

Massenphotometrie läßt sich ebenfalls zeitaufgelöst betrieben. Eine Gruppe von 
Astronomen am Kugelsternhaufen M 62 eine Durchmusterung nach veränderlichen 
Sternen durchgeführt. Dabei wurde eine hohe Zahl an RR-Lyrae-Veränderlichen 
entdeckt.

Die Gruppe benutzte das ISIS-Paket. Über die gesamte Zeitserie wurden die 
nicht-veränderlichen Sterne identifiziert. Anschließend wurde sie von jedem 
Einzelbild subtrahiert, wobei die Veränderlichen übrigblieben. Die 
Veränderlichen wurden anschließend einer Periodenbestimmung mittels Phase 
Dispersion Minimization (PDM) 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-phase-dispersion-minimization.html 
unterzogen. [Mehr] http://arxiv.org/abs/1009.4206
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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige 
Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Photometrie und DAOPHOT 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-photometrie-und-daophot.html

Fernzugriff auf PCs: TeamViewer und UltraVNC 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-fernzugriff-auf-rechner-via-vnc.html

Doppler-Tomographie 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-doppler-tomographie.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular möglich.
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Feb 12 12:47:02 2011
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 12 Feb 2011 12:47:02 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] Photometrie und DAOPHOT
Message-ID: {4D567336.3050303@gmx.de}

  Liebe Sternfreunde,

heute machen wir einen kleinen Ausflug in die Welt der Photometrie.

Die Photometrie ist die Technik zur Bestimmung der Helligkeiten von 
Himmelskörpern (dies gilt für Profis und Amateure gleichermaßen). Häufig 
gestaltet sich die Aufgabenstellung derart, daß der Beobachter eine digitale 
Aufnahme mit einem oder mehreren zu vermessenden Objekten vorliegen hat, die als 
punktförmig angenommen werden können. Die Helligkeit eines Einzelobjektes 
versteht sich hierbei als die Summe aller Pixelwerte, die ihm zugeordnet werden 
können. Grob skizziert unterscheidet man zwei Verfahren in der Photometrie.

*Aperturphotometrie
*
Bei der Aperturphotometrie wird ein meist kreisförmiger Bereich so über dem 
Objekt plaziert, daß alle Pixel, die zur Helligkeit des Objektes beitragen, 
durchgelassen und alle übrigen ausgeblendet werden. Die so ermittelten 
Pixelwerte werden als Gesamthelligkeit des Objekts angesehen. Problem hierbei 
ist, daß zunächst noch keine Information über das Hintergrundsignal gewonnen und 
verwertet wurde.

Das Hintergrundsignal kann ermittelt werden, indem um die Blende herum 
konzentrisch eine Kreisschale gelegt wird und die Intensitäten der Pixelwerte 
darin mittelt werden (die Anordnung bekommt gewisse Ähnlichkeit mit den 
Zielkreisen eines Telrad). Dieser Mittelwert wird zur Korrektur der 
Hintergrundhelligkeit von der gemessenen Objekthelligkeit subtrahiert.

Bei diesem Verfahren geht man von der Annahme aus, daß die Hintergrundintensität 
in der Kreisschale die gleiche ist wie in der Kreisblende. Diese Annahme ist 
vielfach auch gerechtfertigt. Bei der Helligkeitsbestimmung von Supernovae ist 
die nicht notwendigerweise der Fall, da die Heimatgalaxien eben keine 
gleichmäßige Helligkeitsverteilung aufweisen. Auf der anderen Seite sind 
Supernovae vorübergehende Erscheinungen, sodaß man die Hintergrundmessung 
durchaus auch zeitversetzt ausführen kann.

Selbstredend muß der Helligkeitsbestimmung eine Kalibrierung mit einem Objekt 
bekannter Helligkeit vorausgehen.

Aperturphotometrie liefert optimale Ergebnisse für Punktquellen. Sie stößt an 
ihre Grenzen, sobald Aufnahmen mit vielen Sternen (z.B. in Sternhaufen oder 
sternreichen Milchstraßenarealen) bearbeitet werden sollen. Hier ist die Gefahr 
größer, daß die Helligkeitsprofile dicht beisammen stehender Objekte das 
Meßergebnis verfälschen.

*PSF-Photometrie
*
Die PSF-Photometrie (PSF: Point Spread Function, seltener auch 
Punktspreizfunktion genannt) umgeht das Problem, indem dort für jedes zu 
vermessende Objekt eine zweidimensionale Gaußverteilung an das Helligkeitsprofil 
angefittet wird, welches im Anschluß von der Aufnahme abgezogen wird. 
Unvollständig aufgelöste Helligkeitsprofile können dann nachbearbeitet werden, 
indem das resultierende Differenzbild erneut photometriert wird.

*DAOPHOT
*
Es gibt einige Programmpakete für die Photometrie. Eines der gängigsten ist 
DAOPHOT, welches frei heruntergeladen werden kann. DAOPHOT läuft unter Linux - 
was im Zeitalter der Virtual Machines und von Cygwin (s.u.) für Windows-Benutzer 
sicherlich kein unüberwindbares Hindernis mehr darstellt.

DAOPHOT umfaßt sowohl die Apertur- als auch die PSF-Photometrie. Astrometrie 
gehört ebenfalls zum Funktionsumfang. Im Netz sind viele Infos über dieses Tool 
verfügbar.

*Literatur:* F. R. Chromey, To Measure The Sky

Ergänzungen, Anmerkungen und Berichtigungen sind stets Willkommen!

Viele Grüße

Helmut

--------------------------------------------------------------------------------
*
Blick in die Forschung
*
Beobachtungszeit an Fernrohren ist für Profiastronomen eine knappe Ressource. 
Die gilt umso mehr, wenn es sich um Weltraumteleskope handelt, deren Lebensdauer 
z.B. wegen des sich aufbrauchenden Kühlmittels beschränkt ist. Für das 
Weltraumteleskop Herschel wurde sogar eigens eine Java-Applikation geschrieben, 
um die Mission hinsichtlich möglichst geringer Schwenkzeiten zwischen Objekten, 
der Einhaltung der Zeitintervalle für die Kommunikation mit der Bodenkontrolle 
und natürlich auch des wissenschaftlichen Gehalts zu planen. Mehr dazu hier 
http://arxiv.org/abs/1102.1210.

Eine Forschergruppe hat in einer aufwendigen Computersimulation herausgefunden, 
daß in der Frühphase des Planetensystems ein Wechsel von Objekten aus der 
Population der Trojaner http://de.wikipedia.org/wiki/Trojaner_%28Astronomie%29 
in die der Quasimonde http://de.wikipedia.org/wiki/Quasimond nichts 
ungewöhnliches war. Das erstaunt insofern, da Trojaner naturgemäß wie praktisch 
alle Objekte, die in Resonanz stehen, keine nahen Begegnungen mit einem der 
beiden übrigen Körpern erfahren, während Quasimonde räumlich deutlich näher zu 
den Planeten stehen - zwei gegensätzliche Eigenschaften also. In der Frühphase 
des Sonnensystems lagen die Dinge anders: die Planeten wanderten vom 
Sonnenabstand ihrer Entstehung zu demjenigen Sonnenabstand, in dem wir sie heute 
beobachten. Während dieser Migration war eine Wechsel eines Trojaners zu einem 
Quasimond und umgekehrt durchaus möglich. Mehr dazu hier 
http://arxiv.org/abs/1102.2211.

Am Very Large Telescope (VLT) der ESO fallen regelmäßig riesige Datenmengen an, 
die ohne Datenreduktion nicht zu bewältigen sind. Bei der ESO wurde mit Reflex 
eine Toolpipeline entwickelt, die es dem Astronomen ermöglicht, die Auswahl und 
Abfolge von Tools in der Pipeline zur Aufbereitung von Meßdaten den eigenen 
Anforderungen entsprechend frei zu konfigurieren. Der volle Text der Arbeit 
findet sich hier http://arxiv.org/abs/1102.2057.

--------------------------------------------------------------------------------

Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige 
Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Cygwin: Linux unter Windows 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-cygwin.html

http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-antipattern.htmlStaubmonde 
der Erde: die Kordylewskischen Staubwolken 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-die-kordylewskischen-staubmonde.html

Aesopus - eine Webapplikation zur Transparenzberechnung von Gasen 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-aesopus.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular möglich.


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Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
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From thomas at kaffka.eu  Sun Feb 13 10:30:48 2011
From: thomas at kaffka.eu (Thomas Kaffka)
Date: Sun, 13 Feb 2011 10:30:48 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] Photometrie und DAOPHOT
In-Reply-To: {4D567336.3050303@gmx.de}
Message-ID: {0MIRr9-1Popnz1LiR-0046Of@mrelayeu.kundenserver.de}

Hallo Sternfreunde,
 
es gibt ein weiteres Verfahren, Photometrie zu betreiben. Nämlich das
Auswerten von Spektrogrammen. In der Photometrie ist das Messen der
Sternhelligkeiten in einem speziellen Farbsystem (U, B, V, R, I) verbreitet.
Es ist möglich, die Intensitäten der genannten Farben aus einem Spektrogramm
abzugreifen. Das ist eine Methode, die ich zur Zeit mit Unterstützung von
Herrn E. Pollmann entwickele.
 
Ich verwende einen Blaze-Filter der Firma Shelyak Instruments und nehme die
Spektren mit einer Atik CCD-Kamera auf. Der Vorteil ist, dass ich bei diesem
Ansatz für alle Farben (U, B, V, R, I) nur einmal messen muss. Ich habe ein
Computerprogramm entwickelt, welches mir ein Spektrum einer FITS-Datei
photometrisch auswerten kann. Ich kalibriere die Spektren mit dem
atmosphärischen A-Band bei 760 nm, welches immer im Spektrum enthalten ist.
Ich habe nun Spektren von alpha Cygni, beta Pegasi und eta Pegasi gewonnen
und mit meinem Programm ausgewertet. Screen-Shots meines Programms sind
beigefügt. Dabei habe ich die folgenden Pixelwerte ermittelt:
 
alpha Cygni
B   Mag: 1,47   Pixelwert: 46.398
V   Mag: 1,34   Pixelwert: 46.595
 
beta Pagasi
B   Mag: 4,14   Pixelwert: 10.780
V   Mag: 2,48   Pixelwert: 45.869
 
eta Pegasi
B   Mag: 3,76   Pixelwert: 18.075
V   Mag: 2,93   Pixelwert: 39.983
 
Man sieht sehr schön, wie die Pixelwerte mit den Magnituden der Farben
korrespondieren. Mein Verfahren ist zur Zeit in der Entwicklung.
Insbesondere bin ich noch nicht so weit, Standardmagnituden aus den Spektren
abzuleiten.
 
Viele Grüße
Thomas Kaffka

  _____  

Von: comast-zirkular-bounces at lists.computer-astronomie.de
[mailto:comast-zirkular-bounces at lists.computer-astronomie.de] Im Auftrag von
Helmut Jahns
Gesendet: Samstag, 12. Februar 2011 12:47
An: comast-zirkular at lists.computer-astronomie.de
Betreff: [Comast-Zirkular] Photometrie und DAOPHOT


Liebe Sternfreunde,

heute machen wir einen kleinen Ausflug in die Welt der Photometrie.

Die Photometrie ist die Technik zur Bestimmung der Helligkeiten von
Himmelskörpern (dies gilt für Profis und Amateure gleichermaßen). Häufig
gestaltet sich die Aufgabenstellung derart, daß der Beobachter eine digitale
Aufnahme mit einem oder mehreren zu vermessenden Objekten vorliegen hat, die
als punktförmig angenommen werden können. Die Helligkeit eines
Einzelobjektes versteht sich hierbei als die Summe aller Pixelwerte, die ihm
zugeordnet werden können. Grob skizziert unterscheidet man zwei Verfahren in
der Photometrie.

Aperturphotometrie

Bei der Aperturphotometrie wird ein meist kreisförmiger Bereich so über dem
Objekt plaziert, daß alle Pixel, die zur Helligkeit des Objektes beitragen,
durchgelassen und alle übrigen ausgeblendet werden. Die so ermittelten
Pixelwerte werden als Gesamthelligkeit des Objekts angesehen. Problem
hierbei ist, daß zunächst noch keine Information über das Hintergrundsignal
gewonnen und verwertet wurde.

Das Hintergrundsignal kann ermittelt werden, indem um die Blende herum
konzentrisch eine Kreisschale gelegt wird und die Intensitäten der
Pixelwerte darin mittelt werden (die Anordnung bekommt gewisse Ähnlichkeit
mit den Zielkreisen eines Telrad). Dieser Mittelwert wird zur Korrektur der
Hintergrundhelligkeit von der gemessenen Objekthelligkeit subtrahiert.

Bei diesem Verfahren geht man von der Annahme aus, daß die
Hintergrundintensität in der Kreisschale die gleiche ist wie in der
Kreisblende. Diese Annahme ist vielfach auch gerechtfertigt. Bei der
Helligkeitsbestimmung von Supernovae ist die nicht notwendigerweise der
Fall, da die Heimatgalaxien eben keine gleichmäßige Helligkeitsverteilung
aufweisen. Auf der anderen Seite sind Supernovae vorübergehende
Erscheinungen, sodaß man die Hintergrundmessung durchaus auch zeitversetzt
ausführen kann. 

Selbstredend muß der Helligkeitsbestimmung eine Kalibrierung mit einem
Objekt bekannter Helligkeit vorausgehen.

Aperturphotometrie liefert optimale Ergebnisse für Punktquellen. Sie stößt
an ihre Grenzen, sobald Aufnahmen mit vielen Sternen (z.B. in Sternhaufen
oder sternreichen Milchstraßenarealen) bearbeitet werden sollen. Hier ist
die Gefahr größer, daß die Helligkeitsprofile dicht beisammen stehender
Objekte das Meßergebnis verfälschen. 

PSF-Photometrie

Die PSF-Photometrie (PSF: Point Spread Function, seltener auch
Punktspreizfunktion genannt) umgeht das Problem, indem dort für jedes zu
vermessende Objekt eine zweidimensionale Gaußverteilung an das
Helligkeitsprofil angefittet wird, welches im Anschluß von der Aufnahme
abgezogen wird. Unvollständig aufgelöste Helligkeitsprofile können dann
nachbearbeitet werden, indem das resultierende Differenzbild erneut
photometriert wird.

DAOPHOT

Es gibt einige Programmpakete für die Photometrie. Eines der gängigsten ist
DAOPHOT, welches frei heruntergeladen werden kann. DAOPHOT läuft unter Linux
- was im Zeitalter der Virtual Machines und von Cygwin (s.u.) für
Windows-Benutzer sicherlich kein unüberwindbares Hindernis mehr darstellt.

DAOPHOT umfaßt sowohl die Apertur- als auch die PSF-Photometrie. Astrometrie
gehört ebenfalls zum Funktionsumfang. Im Netz sind viele Infos über dieses
Tool verfügbar.

Literatur: F. R. Chromey, To Measure The Sky

Ergänzungen, Anmerkungen und Berichtigungen sind stets Willkommen!

Viele Grüße

Helmut


  _____  


Blick in die Forschung

Beobachtungszeit an Fernrohren ist für Profiastronomen eine knappe
Ressource. Die gilt umso mehr, wenn es sich um Weltraumteleskope handelt,
deren Lebensdauer z.B. wegen des sich aufbrauchenden Kühlmittels beschränkt
ist. Für das Weltraumteleskop Herschel wurde sogar eigens eine
Java-Applikation geschrieben, um die Mission hinsichtlich möglichst geringer
Schwenkzeiten zwischen Objekten, der Einhaltung der Zeitintervalle für die
Kommunikation mit der Bodenkontrolle und natürlich auch des
wissenschaftlichen Gehalts zu planen. Mehr dazu hier
http://arxiv.org/abs/1102.1210 .

Eine Forschergruppe hat in einer aufwendigen Computersimulation
herausgefunden, daß in der Frühphase des Planetensystems ein Wechsel von
Objekten aus der Population der Trojaner
http://de.wikipedia.org/wiki/Trojaner_%28Astronomie%29  in die der
Quasimonde http://de.wikipedia.org/wiki/Quasimond  nichts ungewöhnliches
war. Das erstaunt insofern, da Trojaner naturgemäß wie praktisch alle
Objekte, die in Resonanz stehen, keine nahen Begegnungen mit einem der
beiden übrigen Körpern erfahren, während Quasimonde räumlich deutlich näher
zu den Planeten stehen - zwei gegensätzliche Eigenschaften also. In der
Frühphase des Sonnensystems lagen die Dinge anders: die Planeten wanderten
vom Sonnenabstand ihrer Entstehung zu demjenigen Sonnenabstand, in dem wir
sie heute beobachten. Während dieser Migration war eine Wechsel eines
Trojaners zu einem Quasimond und umgekehrt durchaus möglich. Mehr dazu hier
http://arxiv.org/abs/1102.2211 .

Am Very Large Telescope (VLT) der ESO fallen regelmäßig riesige Datenmengen
an, die ohne Datenreduktion nicht zu bewältigen sind. Bei der ESO wurde mit
Reflex eine Toolpipeline entwickelt, die es dem Astronomen ermöglicht, die
Auswahl und Abfolge von Tools in der Pipeline zur Aufbereitung von Meßdaten
den eigenen Anforderungen entsprechend frei zu konfigurieren. Der volle Text
der Arbeit findet sich hier http://arxiv.org/abs/1102.2057 .


  _____  


Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige
Ausgaben des Zirkulars können im
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.
html Archiv eingesehen werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Cygwin:
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-cygwin.html
 Linux unter Windows

 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-antipattern
.html Staubmonde
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-die-kordyle
wskischen-staubmonde.html der Erde: die Kordylewskischen Staubwolken

Aesopus
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-aesopus.htm
l - eine Webapplikation zur Transparenzberechnung von Gasen

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Dateityp    : image/jpeg
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URL         : http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20110213/e5e41395/attachment-0005.jpg

From proab at t-online.de  Sun Feb 13 17:40:49 2011
From: proab at t-online.de (Dr. Erik Wischnewski)
Date: Sun, 13 Feb 2011 17:40:49 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] =?iso-8859-1?q?Comast-Zirkular_Nachrichtensamml?=
 =?iso-8859-1?q?ung=2C_Band_20=2C_Eintrag_1=2C_Erg=E4nzung_1?=
In-Reply-To: {mailman.1.1297589463.18222.comast-zirkular@lists.computer-astronomie.de}
References: {mailman.1.1297589463.18222.comast-zirkular@lists.computer-astronomie.de}
Message-ID: {4D580991.1040506@proab.de}

Hallo,

ich möchte ergänzend erwähnen, dass das kostenlos erhältliche 
Bildbearbeitungsprogramm FITSWORK von Jens Diercks aus Hamburg ebenfalls 
die PSF-Photometrie beherrscht und unter Windows läuft. Ich selbst habe 
damit sehr gute Ergebnisse erzielt, zumal man auch einige Parameter 
beeinflussen kann.

Ergänzend möchte ich noch den Hinweis bringen, dass die PSF-Photometrie 
auch noch den weiteren Vorteil mit sich bringt, im Falle von gesättigten 
Sternen zu funktionieren. Oft ist es nicht leicht, die richtige 
Belichtungszeit zu finden, und so kommt es vor, dass der Stern in die 
Sättigung gerät, d.h. die Pixelwerte größer als ca. 250 werden (max. 
255). Bei solchen Werten könnte der wahre Wert auch 600 oder 2000 sein. 
Es geht Licht "verloren". Solche gesättigten Punktspreizfunktionen haben 
ein flaches Maximum bei oder knapp unter 255. Fitswork zeigt das auch 
graphisch an. Nimmt man Sternhaufen auf, um z.B. ein FHD oder ZFD zu 
erstellen, dann hat man immer Sterne sehr unterschiedlicher Helligkeit 
und muss auch zahlreiche gesättigte PSF's in Kauf nehmen.

Warum leistet das PSF-Verfahren hier nun gute Dienste. Während beim 
Aperture-Verfahren (Blendenverfahren) in solchen Fällen immer (viel) zu 
geringe Helligkeiten heraus kommen, genügt es beim PSF-Verfahren, dass 
die Flanke erkannt wird. Das PSF-Verfahren legt durch das 
Helligkeitsprofil einen Gaußfit und hier genügt notfalls auch die halbe 
Flanke. Fitswork erlaubt die Einstellung der oberen und unteren Grenze, 
die zum Fitten verwendet werden darf. Damit kann man das flache, falsche 
Maximum ausblenden, aber auch ein starkes Hintergrundrauschen.

Zudem wertet Fitswork die drei RGB-Farben einzeln aus. Für 
Farben-Helligkeits-Diagramme und Zwei-Farben-Diagramme eine herrliche 
Angelegenheit.

Viele Grüße
Erik Wischnewski




Am 13.02.2011 10:31, schrieb 
comast-zirkular-request at lists.computer-astronomie.de:
} Um E-Mails an die Liste Comast-Zirkular zu schicken, nutzen Sie bitte
} die Adresse
}
} 	comast-zirkular at lists.computer-astronomie.de
}
} Um sich via Web von der Liste zu entfernen oder draufzusetzen:
}
} 	http://lists.consolving.de/mailman/listinfo/comast-zirkular
}
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} Subject/Betreff oder im Text an
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}
} erreichen
}
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} sinnvollen Inhalt der spezifischer ist als "Re: Contents of
} Comast-Zirkular digest..."
}
}
} Meldungen des Tages:
}
}     1. Photometrie und DAOPHOT (Helmut Jahns)
}     2. Re: Photometrie und DAOPHOT (Thomas Kaffka)
}
}
} ----------------------------------------------------------------------
}
} Message: 1
} Date: Sat, 12 Feb 2011 12:47:02 +0100
} From: Helmut Jahns{Helmut.Jahns at gmx.de}
} To: comast-zirkular at lists.computer-astronomie.de
} Subject: [Comast-Zirkular] Photometrie und DAOPHOT
} Message-ID:{4D567336.3050303 at gmx.de}
} Content-Type: text/plain; charset="iso-8859-15"; Format="flowed"
}
}    Liebe Sternfreunde,
}
} heute machen wir einen kleinen Ausflug in die Welt der Photometrie.
}
} Die Photometrie ist die Technik zur Bestimmung der Helligkeiten von
} Himmelskörpern (dies gilt für Profis und Amateure gleichermaßen). Häufig
} gestaltet sich die Aufgabenstellung derart, daß der Beobachter eine digitale
} Aufnahme mit einem oder mehreren zu vermessenden Objekten vorliegen hat, die als
} punktförmig angenommen werden können. Die Helligkeit eines Einzelobjektes
} versteht sich hierbei als die Summe aller Pixelwerte, die ihm zugeordnet werden
} können. Grob skizziert unterscheidet man zwei Verfahren in der Photometrie.
}
} *Aperturphotometrie
} *
} Bei der Aperturphotometrie wird ein meist kreisförmiger Bereich so über dem
} Objekt plaziert, daß alle Pixel, die zur Helligkeit des Objektes beitragen,
} durchgelassen und alle übrigen ausgeblendet werden. Die so ermittelten
} Pixelwerte werden als Gesamthelligkeit des Objekts angesehen. Problem hierbei
} ist, daß zunächst noch keine Information über das Hintergrundsignal gewonnen und
} verwertet wurde.
}
} Das Hintergrundsignal kann ermittelt werden, indem um die Blende herum
} konzentrisch eine Kreisschale gelegt wird und die Intensitäten der Pixelwerte
} darin mittelt werden (die Anordnung bekommt gewisse Ähnlichkeit mit den
} Zielkreisen eines Telrad). Dieser Mittelwert wird zur Korrektur der
} Hintergrundhelligkeit von der gemessenen Objekthelligkeit subtrahiert.
}
} Bei diesem Verfahren geht man von der Annahme aus, daß die Hintergrundintensität
} in der Kreisschale die gleiche ist wie in der Kreisblende. Diese Annahme ist
} vielfach auch gerechtfertigt. Bei der Helligkeitsbestimmung von Supernovae ist
} die nicht notwendigerweise der Fall, da die Heimatgalaxien eben keine
} gleichmäßige Helligkeitsverteilung aufweisen. Auf der anderen Seite sind
} Supernovae vorübergehende Erscheinungen, sodaß man die Hintergrundmessung
} durchaus auch zeitversetzt ausführen kann.
}
} Selbstredend muß der Helligkeitsbestimmung eine Kalibrierung mit einem Objekt
} bekannter Helligkeit vorausgehen.
}
} Aperturphotometrie liefert optimale Ergebnisse für Punktquellen. Sie stößt an
} ihre Grenzen, sobald Aufnahmen mit vielen Sternen (z.B. in Sternhaufen oder
} sternreichen Milchstraßenarealen) bearbeitet werden sollen. Hier ist die Gefahr
} größer, daß die Helligkeitsprofile dicht beisammen stehender Objekte das
} Meßergebnis verfälschen.
}
} *PSF-Photometrie
} *
} Die PSF-Photometrie (PSF: Point Spread Function, seltener auch
} Punktspreizfunktion genannt) umgeht das Problem, indem dort für jedes zu
} vermessende Objekt eine zweidimensionale Gaußverteilung an das Helligkeitsprofil
} angefittet wird, welches im Anschluß von der Aufnahme abgezogen wird.
} Unvollständig aufgelöste Helligkeitsprofile können dann nachbearbeitet werden,
} indem das resultierende Differenzbild erneut photometriert wird.
}
} *DAOPHOT
} *
} Es gibt einige Programmpakete für die Photometrie. Eines der gängigsten ist
} DAOPHOT, welches frei heruntergeladen werden kann. DAOPHOT läuft unter Linux -
} was im Zeitalter der Virtual Machines und von Cygwin (s.u.) für Windows-Benutzer
} sicherlich kein unüberwindbares Hindernis mehr darstellt.
}
} DAOPHOT umfaßt sowohl die Apertur- als auch die PSF-Photometrie. Astrometrie
} gehört ebenfalls zum Funktionsumfang. Im Netz sind viele Infos über dieses Tool
} verfügbar.
}
} *Literatur:* F. R. Chromey, To Measure The Sky
}
} Ergänzungen, Anmerkungen und Berichtigungen sind stets Willkommen!
}
} Viele Grüße
}
} Helmut
}
} --------------------------------------------------------------------------------
} *
} Blick in die Forschung
} *
} Beobachtungszeit an Fernrohren ist für Profiastronomen eine knappe Ressource.
} Die gilt umso mehr, wenn es sich um Weltraumteleskope handelt, deren Lebensdauer
} z.B. wegen des sich aufbrauchenden Kühlmittels beschränkt ist. Für das
} Weltraumteleskop Herschel wurde sogar eigens eine Java-Applikation geschrieben,
} um die Mission hinsichtlich möglichst geringer Schwenkzeiten zwischen Objekten,
} der Einhaltung der Zeitintervalle für die Kommunikation mit der Bodenkontrolle
} und natürlich auch des wissenschaftlichen Gehalts zu planen. Mehr dazu hier
} http://arxiv.org/abs/1102.1210.
}
} Eine Forschergruppe hat in einer aufwendigen Computersimulation herausgefunden,
} daß in der Frühphase des Planetensystems ein Wechsel von Objekten aus der
} Population der Trojanerhttp://de.wikipedia.org/wiki/Trojaner_%28Astronomie%29
} in die der Quasimondehttp://de.wikipedia.org/wiki/Quasimond  nichts
} ungewöhnliches war. Das erstaunt insofern, da Trojaner naturgemäß wie praktisch
} alle Objekte, die in Resonanz stehen, keine nahen Begegnungen mit einem der
} beiden übrigen Körpern erfahren, während Quasimonde räumlich deutlich näher zu
} den Planeten stehen - zwei gegensätzliche Eigenschaften also. In der Frühphase
} des Sonnensystems lagen die Dinge anders: die Planeten wanderten vom
} Sonnenabstand ihrer Entstehung zu demjenigen Sonnenabstand, in dem wir sie heute
} beobachten. Während dieser Migration war eine Wechsel eines Trojaners zu einem
} Quasimond und umgekehrt durchaus möglich. Mehr dazu hier
} http://arxiv.org/abs/1102.2211.
}
} Am Very Large Telescope (VLT) der ESO fallen regelmäßig riesige Datenmengen an,
} die ohne Datenreduktion nicht zu bewältigen sind. Bei der ESO wurde mit Reflex
} eine Toolpipeline entwickelt, die es dem Astronomen ermöglicht, die Auswahl und
} Abfolge von Tools in der Pipeline zur Aufbereitung von Meßdaten den eigenen
} Anforderungen entsprechend frei zu konfigurieren. Der volle Text der Arbeit
} findet sich hierhttp://arxiv.org/abs/1102.2057.
}
} --------------------------------------------------------------------------------
}
} Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige
} Ausgaben des Zirkulars können im Archiv
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html  eingesehen
} werden.
}
} Andere Ausgaben des Zirkulars:
}
} Cygwin: Linux unter Windows
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-cygwin.html
}
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-antipattern.htmlStaubmonde
} der Erde: die Kordylewskischen Staubwolken
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-die-kordylewskischen-staubmonde.html
}
} Aesopus - eine Webapplikation zur Transparenzberechnung von Gasen
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-aesopus.html
}
} Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite
} http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular  möglich.
}
}
} -------------- nächster Teil --------------
} Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
} URL:http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20110212/a385892f/attachment-0001.html
}
} ------------------------------
}
} Message: 2
} Date: Sun, 13 Feb 2011 10:30:48 +0100
} From: "Thomas Kaffka"{thomas at kaffka.eu}
} To: "'Updates aus der Computer-Astronomie'"
} 	{comast-zirkular at lists.computer-astronomie.de}
} Subject: Re: [Comast-Zirkular] Photometrie und DAOPHOT
} Message-ID:{0MIRr9-1Popnz1LiR-0046Of at mrelayeu.kundenserver.de}
} Content-Type: text/plain; charset="iso-8859-1"
}
} Hallo Sternfreunde,
}
} es gibt ein weiteres Verfahren, Photometrie zu betreiben. Nämlich das
} Auswerten von Spektrogrammen. In der Photometrie ist das Messen der
} Sternhelligkeiten in einem speziellen Farbsystem (U, B, V, R, I) verbreitet.
} Es ist möglich, die Intensitäten der genannten Farben aus einem Spektrogramm
} abzugreifen. Das ist eine Methode, die ich zur Zeit mit Unterstützung von
} Herrn E. Pollmann entwickele.
}
} Ich verwende einen Blaze-Filter der Firma Shelyak Instruments und nehme die
} Spektren mit einer Atik CCD-Kamera auf. Der Vorteil ist, dass ich bei diesem
} Ansatz für alle Farben (U, B, V, R, I) nur einmal messen muss. Ich habe ein
} Computerprogramm entwickelt, welches mir ein Spektrum einer FITS-Datei
} photometrisch auswerten kann. Ich kalibriere die Spektren mit dem
} atmosphärischen A-Band bei 760 nm, welches immer im Spektrum enthalten ist.
} Ich habe nun Spektren von alpha Cygni, beta Pegasi und eta Pegasi gewonnen
} und mit meinem Programm ausgewertet. Screen-Shots meines Programms sind
} beigefügt. Dabei habe ich die folgenden Pixelwerte ermittelt:
}
} alpha Cygni
} B   Mag: 1,47   Pixelwert: 46.398
} V   Mag: 1,34   Pixelwert: 46.595
}
} beta Pagasi
} B   Mag: 4,14   Pixelwert: 10.780
} V   Mag: 2,48   Pixelwert: 45.869
}
} eta Pegasi
} B   Mag: 3,76   Pixelwert: 18.075
} V   Mag: 2,93   Pixelwert: 39.983
}
} Man sieht sehr schön, wie die Pixelwerte mit den Magnituden der Farben
} korrespondieren. Mein Verfahren ist zur Zeit in der Entwicklung.
} Insbesondere bin ich noch nicht so weit, Standardmagnituden aus den Spektren
} abzuleiten.
}
} Viele Grüße
} Thomas Kaffka
}
}    _____
}
} Von: comast-zirkular-bounces at lists.computer-astronomie.de
} [mailto:comast-zirkular-bounces at lists.computer-astronomie.de] Im Auftrag von
} Helmut Jahns
} Gesendet: Samstag, 12. Februar 2011 12:47
} An: comast-zirkular at lists.computer-astronomie.de
} Betreff: [Comast-Zirkular] Photometrie und DAOPHOT
}
}
} Liebe Sternfreunde,
}
} heute machen wir einen kleinen Ausflug in die Welt der Photometrie.
}
} Die Photometrie ist die Technik zur Bestimmung der Helligkeiten von
} Himmelskörpern (dies gilt für Profis und Amateure gleichermaßen). Häufig
} gestaltet sich die Aufgabenstellung derart, daß der Beobachter eine digitale
} Aufnahme mit einem oder mehreren zu vermessenden Objekten vorliegen hat, die
} als punktförmig angenommen werden können. Die Helligkeit eines
} Einzelobjektes versteht sich hierbei als die Summe aller Pixelwerte, die ihm
} zugeordnet werden können. Grob skizziert unterscheidet man zwei Verfahren in
} der Photometrie.
}
} Aperturphotometrie
}
} Bei der Aperturphotometrie wird ein meist kreisförmiger Bereich so über dem
} Objekt plaziert, daß alle Pixel, die zur Helligkeit des Objektes beitragen,
} durchgelassen und alle übrigen ausgeblendet werden. Die so ermittelten
} Pixelwerte werden als Gesamthelligkeit des Objekts angesehen. Problem
} hierbei ist, daß zunächst noch keine Information über das Hintergrundsignal
} gewonnen und verwertet wurde.
}
} Das Hintergrundsignal kann ermittelt werden, indem um die Blende herum
} konzentrisch eine Kreisschale gelegt wird und die Intensitäten der
} Pixelwerte darin mittelt werden (die Anordnung bekommt gewisse Ähnlichkeit
} mit den Zielkreisen eines Telrad). Dieser Mittelwert wird zur Korrektur der
} Hintergrundhelligkeit von der gemessenen Objekthelligkeit subtrahiert.
}
} Bei diesem Verfahren geht man von der Annahme aus, daß die
} Hintergrundintensität in der Kreisschale die gleiche ist wie in der
} Kreisblende. Diese Annahme ist vielfach auch gerechtfertigt. Bei der
} Helligkeitsbestimmung von Supernovae ist die nicht notwendigerweise der
} Fall, da die Heimatgalaxien eben keine gleichmäßige Helligkeitsverteilung
} aufweisen. Auf der anderen Seite sind Supernovae vorübergehende
} Erscheinungen, sodaß man die Hintergrundmessung durchaus auch zeitversetzt
} ausführen kann.
}
} Selbstredend muß der Helligkeitsbestimmung eine Kalibrierung mit einem
} Objekt bekannter Helligkeit vorausgehen.
}
} Aperturphotometrie liefert optimale Ergebnisse für Punktquellen. Sie stößt
} an ihre Grenzen, sobald Aufnahmen mit vielen Sternen (z.B. in Sternhaufen
} oder sternreichen Milchstraßenarealen) bearbeitet werden sollen. Hier ist
} die Gefahr größer, daß die Helligkeitsprofile dicht beisammen stehender
} Objekte das Meßergebnis verfälschen.
}
} PSF-Photometrie
}
} Die PSF-Photometrie (PSF: Point Spread Function, seltener auch
} Punktspreizfunktion genannt) umgeht das Problem, indem dort für jedes zu
} vermessende Objekt eine zweidimensionale Gaußverteilung an das
} Helligkeitsprofil angefittet wird, welches im Anschluß von der Aufnahme
} abgezogen wird. Unvollständig aufgelöste Helligkeitsprofile können dann
} nachbearbeitet werden, indem das resultierende Differenzbild erneut
} photometriert wird.
}
} DAOPHOT
}
} Es gibt einige Programmpakete für die Photometrie. Eines der gängigsten ist
} DAOPHOT, welches frei heruntergeladen werden kann. DAOPHOT läuft unter Linux
} - was im Zeitalter der Virtual Machines und von Cygwin (s.u.) für
} Windows-Benutzer sicherlich kein unüberwindbares Hindernis mehr darstellt.
}
} DAOPHOT umfaßt sowohl die Apertur- als auch die PSF-Photometrie. Astrometrie
} gehört ebenfalls zum Funktionsumfang. Im Netz sind viele Infos über dieses
} Tool verfügbar.
}
} Literatur: F. R. Chromey, To Measure The Sky
}
} Ergänzungen, Anmerkungen und Berichtigungen sind stets Willkommen!
}
} Viele Grüße
}
} Helmut
}
}
}    _____
}
}
} Blick in die Forschung
}
} Beobachtungszeit an Fernrohren ist für Profiastronomen eine knappe
} Ressource. Die gilt umso mehr, wenn es sich um Weltraumteleskope handelt,
} deren Lebensdauer z.B. wegen des sich aufbrauchenden Kühlmittels beschränkt
} ist. Für das Weltraumteleskop Herschel wurde sogar eigens eine
} Java-Applikation geschrieben, um die Mission hinsichtlich möglichst geringer
} Schwenkzeiten zwischen Objekten, der Einhaltung der Zeitintervalle für die
} Kommunikation mit der Bodenkontrolle und natürlich auch des
} wissenschaftlichen Gehalts zu planen. Mehr dazu hier
} http://arxiv.org/abs/1102.1210  .
}
} Eine Forschergruppe hat in einer aufwendigen Computersimulation
} herausgefunden, daß in der Frühphase des Planetensystems ein Wechsel von
} Objekten aus der Population der Trojaner
} http://de.wikipedia.org/wiki/Trojaner_%28Astronomie%29   in die der
} Quasimondehttp://de.wikipedia.org/wiki/Quasimond   nichts ungewöhnliches
} war. Das erstaunt insofern, da Trojaner naturgemäß wie praktisch alle
} Objekte, die in Resonanz stehen, keine nahen Begegnungen mit einem der
} beiden übrigen Körpern erfahren, während Quasimonde räumlich deutlich näher
} zu den Planeten stehen - zwei gegensätzliche Eigenschaften also. In der
} Frühphase des Sonnensystems lagen die Dinge anders: die Planeten wanderten
} vom Sonnenabstand ihrer Entstehung zu demjenigen Sonnenabstand, in dem wir
} sie heute beobachten. Während dieser Migration war eine Wechsel eines
} Trojaners zu einem Quasimond und umgekehrt durchaus möglich. Mehr dazu hier
} http://arxiv.org/abs/1102.2211  .
}
} Am Very Large Telescope (VLT) der ESO fallen regelmäßig riesige Datenmengen
} an, die ohne Datenreduktion nicht zu bewältigen sind. Bei der ESO wurde mit
} Reflex eine Toolpipeline entwickelt, die es dem Astronomen ermöglicht, die
} Auswahl und Abfolge von Tools in der Pipeline zur Aufbereitung von Meßdaten
} den eigenen Anforderungen entsprechend frei zu konfigurieren. Der volle Text
} der Arbeit findet sich hierhttp://arxiv.org/abs/1102.2057  .
}
}
}    _____
}
}
} Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige
} Ausgaben des Zirkulars können im
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.
 html}  Archiv eingesehen werden.
}
} Andere Ausgaben des Zirkulars:
}
} Cygwin:
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-cygwin.html
} Linux unter Windows
}
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-antipattern
 .html}  Staubmonde
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-die-kordyle
 wskischen-staubmonde.html}  der Erde: die Kordylewskischen Staubwolken
}
} Aesopus
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-aesopus.htm
 l}  - eine Webapplikation zur Transparenzberechnung von Gasen
}
} Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite
} http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular
} möglich.
}
}
}
} -------------- nächster Teil --------------
} Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
} URL:http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20110213/e5e41395/attachment.html
} -------------- nächster Teil --------------
} Ein Dateianhang mit Binärdaten wurde abgetrennt...
} Dateiname   : alfaCygni.jpg
} Dateityp    : image/jpeg
} Dateigröße  : 65442 bytes
} Beschreibung: nicht verfügbar
} URL         :http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20110213/e5e41395/attachment.jpg
} -------------- nächster Teil --------------
} Ein Dateianhang mit Binärdaten wurde abgetrennt...
} Dateiname   : betaPegasus.jpg
} Dateityp    : image/jpeg
} Dateigröße  : 71592 bytes
} Beschreibung: nicht verfügbar
} URL         :http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20110213/e5e41395/attachment-0001.jpg
} -------------- nächster Teil --------------
} Ein Dateianhang mit Binärdaten wurde abgetrennt...
} Dateiname   : etaPegasus.jpg
} Dateityp    : image/jpeg
} Dateigröße  : 62230 bytes
} Beschreibung: nicht verfügbar
} URL         :http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20110213/e5e41395/attachment-0002.jpg
}
} ------------------------------
}
} _______________________________________________
} Comast-Zirkular mailing list
} Comast-Zirkular at lists.computer-astronomie.de
} http://lists.consolving.de/mailman/listinfo/comast-zirkular
}
}
} Ende Comast-Zirkular Nachrichtensammlung, Band 20, Eintrag 1
} ************************************************************
}
-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20110213/315eb2ba/attachment-0001.html
-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit Binärdaten wurde abgetrennt...
Dateiname   : info.vcf
Dateityp    : text/x-vcard
Dateigröße  : 344 bytes
Beschreibung: nicht verfügbar
URL         : http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20110213/315eb2ba/attachment-0001.vcf

From sirko at molau.de  Wed Feb 16 00:52:40 2011
From: sirko at molau.de (sirko at molau.de)
Date: Wed, 16 Feb 2011 00:52:40 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] Photometrie und DAOPHOT
In-Reply-To: {4D567336.3050303@gmx.de}
References: {4D567336.3050303@gmx.de}
Message-ID: {4D5B11C8.8080500@molau.de}

Hallo Helmut,

Photometrie ist wirklich ein dankbares (oder undankbares?) Thema, in das 
ich schon viel Zeit gesteckt habe. In meinem konkreten Fall geht es um 
die (Echtzeit-)Photometrie von Sternschnuppen in Videoaufnahmen, was so 
einige Tücken mit sich bringt:

* die Belichtungszeit ist üblicher Weise 1/50s, so dass die Bilder sehr 
verrauscht sind
* wir arbeiten mit weitwinkligen Aufnahmen, bei denen die meisten Sterne 
nur 2 oder 3 Pixel umfassen
* Meteore sind meistens nicht punktförmig, so dass Du über 
Nachbarschaftsbeziehungen ermitteln muss, welche Pixel noch zum Objekt 
gehören und welche nicht. Dazu wiederum wird ein Helligkeitsschwellwert 
benötigt, welche Pixel zum Objekt gehören und welche zum Hintergrund.

Standardmässig verwende ich die Aperturphotometrie. Das Problem mit 
benachbarten Sternen in der Kreisschale umgehe ich, indem ich nicht alle 
Pixelwerte aus dieser Kreisschale mittle, sondern die hellsten und 
dunkelsten 25% weglasse. Das funktioniert für unsere Art von Aufnahmen 
sehr gut und ist übrigens auch eine nette Methode, wenn Du mal Sterne 
aus einen Bild "wegrechnen" willst, um z.B. ein "synthetisches 
Flatfield" zu bekommen.

Ich hab's auch mal mit Gauss-Fitting (PSF-Photometrie) versucht, bin 
aber gescheitert. Ich vermute mal, dass man an 3 Pixel einfach keine 
gute Gaussfunktion fitten kann. :-) Gibt's Erfahrungswerte, wie groß 
Sterne ungefähr sein müssen, damit das Verfahren halbwegs funktioniert?

Die Kalibrierung anhand von Referenzsternen mag unter normalen Umständen 
trivial sein, ist es bei uns aber nicht. Sollte die eingesetzte Kamera 
ein gamma != 1 haben, dann verhält sich die Pixelsumme nicht mehr linear 
zur Intensität. Bildverstärkte Kameras zeigen zudem einen starken 
Intensitätsgradienten - ohne Flatfield bekommst Du dann zusätzliche 
systematische Fehler in die Messung.

Mein Fazit:  Ich bin mit meinen eigenen Resultaten im Moment noch nicht 
glücklich und muss nochmal mehr Zeit in das Thema investieren. Der 
zeitliche Verlauf der Lichtkurven eines Meteors ist ganz ok, aber 
absolut sind Fehler von 1 bis 2 mag leider keine Seltenheit.

Schöne Grüße,
Sirko

-- 
************************************************************
*   Sirko Molau                 *                          *
*   Abenstalstr. 13b            *              __          *
*   D-84072 Seysdorf            *       " 2B v 2B "        *
*   Germany                     *                          *
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*   email: sirko at molau.de       *                          *
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************************************************************

Am 12.02.2011 12:47, schrieb Helmut Jahns:
} Liebe Sternfreunde,
}
} heute machen wir einen kleinen Ausflug in die Welt der Photometrie.
}
} Die Photometrie ist die Technik zur Bestimmung der Helligkeiten von
} Himmelskörpern (dies gilt für Profis und Amateure gleichermaßen). Häufig
} gestaltet sich die Aufgabenstellung derart, daß der Beobachter eine
} digitale Aufnahme mit einem oder mehreren zu vermessenden Objekten
} vorliegen hat, die als punktförmig angenommen werden können. Die
} Helligkeit eines Einzelobjektes versteht sich hierbei als die Summe
} aller Pixelwerte, die ihm zugeordnet werden können. Grob skizziert
} unterscheidet man zwei Verfahren in der Photometrie.
}
} *Aperturphotometrie
} *
} Bei der Aperturphotometrie wird ein meist kreisförmiger Bereich so über
} dem Objekt plaziert, daß alle Pixel, die zur Helligkeit des Objektes
} beitragen, durchgelassen und alle übrigen ausgeblendet werden. Die so
} ermittelten Pixelwerte werden als Gesamthelligkeit des Objekts
} angesehen. Problem hierbei ist, daß zunächst noch keine Information über
} das Hintergrundsignal gewonnen und verwertet wurde.
}
} Das Hintergrundsignal kann ermittelt werden, indem um die Blende herum
} konzentrisch eine Kreisschale gelegt wird und die Intensitäten der
} Pixelwerte darin mittelt werden (die Anordnung bekommt gewisse
} Ähnlichkeit mit den Zielkreisen eines Telrad). Dieser Mittelwert wird
} zur Korrektur der Hintergrundhelligkeit von der gemessenen
} Objekthelligkeit subtrahiert.
}
} Bei diesem Verfahren geht man von der Annahme aus, daß die
} Hintergrundintensität in der Kreisschale die gleiche ist wie in der
} Kreisblende. Diese Annahme ist vielfach auch gerechtfertigt. Bei der
} Helligkeitsbestimmung von Supernovae ist die nicht notwendigerweise der
} Fall, da die Heimatgalaxien eben keine gleichmäßige
} Helligkeitsverteilung aufweisen. Auf der anderen Seite sind Supernovae
} vorübergehende Erscheinungen, sodaß man die Hintergrundmessung durchaus
} auch zeitversetzt ausführen kann.
}
} Selbstredend muß der Helligkeitsbestimmung eine Kalibrierung mit einem
} Objekt bekannter Helligkeit vorausgehen.
}
} Aperturphotometrie liefert optimale Ergebnisse für Punktquellen. Sie
} stößt an ihre Grenzen, sobald Aufnahmen mit vielen Sternen (z.B. in
} Sternhaufen oder sternreichen Milchstraßenarealen) bearbeitet werden
} sollen. Hier ist die Gefahr größer, daß die Helligkeitsprofile dicht
} beisammen stehender Objekte das Meßergebnis verfälschen.
}
} *PSF-Photometrie
} *
} Die PSF-Photometrie (PSF: Point Spread Function, seltener auch
} Punktspreizfunktion genannt) umgeht das Problem, indem dort für jedes zu
} vermessende Objekt eine zweidimensionale Gaußverteilung an das
} Helligkeitsprofil angefittet wird, welches im Anschluß von der Aufnahme
} abgezogen wird. Unvollständig aufgelöste Helligkeitsprofile können dann
} nachbearbeitet werden, indem das resultierende Differenzbild erneut
} photometriert wird.
}
} *DAOPHOT
} *
} Es gibt einige Programmpakete für die Photometrie. Eines der gängigsten
} ist DAOPHOT, welches frei heruntergeladen werden kann. DAOPHOT läuft
} unter Linux - was im Zeitalter der Virtual Machines und von Cygwin
} (s.u.) für Windows-Benutzer sicherlich kein unüberwindbares Hindernis
} mehr darstellt.
}
} DAOPHOT umfaßt sowohl die Apertur- als auch die PSF-Photometrie.
} Astrometrie gehört ebenfalls zum Funktionsumfang. Im Netz sind viele
} Infos über dieses Tool verfügbar.
}
} *Literatur:* F. R. Chromey, To Measure The Sky
}
} Ergänzungen, Anmerkungen und Berichtigungen sind stets Willkommen!
}
} Viele Grüße
}
} Helmut
}
} ------------------------------------------------------------------------
} *
} Blick in die Forschung
} *
} Beobachtungszeit an Fernrohren ist für Profiastronomen eine knappe
} Ressource. Die gilt umso mehr, wenn es sich um Weltraumteleskope
} handelt, deren Lebensdauer z.B. wegen des sich aufbrauchenden
} Kühlmittels beschränkt ist. Für das Weltraumteleskop Herschel wurde
} sogar eigens eine Java-Applikation geschrieben, um die Mission
} hinsichtlich möglichst geringer Schwenkzeiten zwischen Objekten, der
} Einhaltung der Zeitintervalle für die Kommunikation mit der
} Bodenkontrolle und natürlich auch des wissenschaftlichen Gehalts zu
} planen. Mehr dazu hier http://arxiv.org/abs/1102.1210.
}
} Eine Forschergruppe hat in einer aufwendigen Computersimulation
} herausgefunden, daß in der Frühphase des Planetensystems ein Wechsel von
} Objekten aus der Population der Trojaner
} http://de.wikipedia.org/wiki/Trojaner_%28Astronomie%29 in die der
} Quasimonde http://de.wikipedia.org/wiki/Quasimond nichts
} ungewöhnliches war. Das erstaunt insofern, da Trojaner naturgemäß wie
} praktisch alle Objekte, die in Resonanz stehen, keine nahen Begegnungen
} mit einem der beiden übrigen Körpern erfahren, während Quasimonde
} räumlich deutlich näher zu den Planeten stehen - zwei gegensätzliche
} Eigenschaften also. In der Frühphase des Sonnensystems lagen die Dinge
} anders: die Planeten wanderten vom Sonnenabstand ihrer Entstehung zu
} demjenigen Sonnenabstand, in dem wir sie heute beobachten. Während
} dieser Migration war eine Wechsel eines Trojaners zu einem Quasimond und
} umgekehrt durchaus möglich. Mehr dazu hier http://arxiv.org/abs/1102.2211.
}
} Am Very Large Telescope (VLT) der ESO fallen regelmäßig riesige
} Datenmengen an, die ohne Datenreduktion nicht zu bewältigen sind. Bei
} der ESO wurde mit Reflex eine Toolpipeline entwickelt, die es dem
} Astronomen ermöglicht, die Auswahl und Abfolge von Tools in der Pipeline
} zur Aufbereitung von Meßdaten den eigenen Anforderungen entsprechend
} frei zu konfigurieren. Der volle Text der Arbeit findet sich hier
} http://arxiv.org/abs/1102.2057.
}
} ------------------------------------------------------------------------
}
} Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie.
} Vorige Ausgaben des Zirkulars können im Archiv
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html
} eingesehen werden.
}
} Andere Ausgaben des Zirkulars:
}
} Cygwin: Linux unter Windows
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-cygwin.html
}
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-antipattern.htmlStaubmonde
} der Erde: die Kordylewskischen Staubwolken
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-die-kordylewskischen-staubmonde.html
}
} Aesopus - eine Webapplikation zur Transparenzberechnung von Gasen
} http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-aesopus.html
}
} Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite
} http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular
} möglich.
}
}
}
}
} _______________________________________________
} Comast-Zirkular mailing list
} Comast-Zirkular at lists.computer-astronomie.de
} http://lists.consolving.de/mailman/listinfo/comast-zirkular

From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jan 15 11:19:56 2011
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 15 Jan 2011 11:19:56 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] Model - View - Controller
Message-ID: {4D3174CC.3020001@gmx.de}

  Liebe Sternfreunde,

sowohl Prozessoren als auch Softwaretools haben seit Jahren und Jahrzehnten 
einen deutlich sichtbaren Leistungszuwachs erfahren. In der Methodik der 
Softwareentwicklung gibt es ebenfalls einen stetigen Fortschritt, der jedoch von 
den außenstehenden Betrachtern (und Softwarenutzern) weit weniger wahrgenommen 
wird. Dies bezieht sich dabei weniger auf die Weiterentwicklung von Tools und 
Frameworks, die ein Programmierer nutzt, sondern vielmehr auf 
Arbeitssystematiken. Gemeinsames Ziel dieser Systematiken ist es, das 
Programmieren als solches effizienter zu gestalten.

Es geht heutzutage nicht mehr so sehr darum, das letzte Quentchen Leistung aus 
einem Stück Code herauszukitzeln; das lohnt den Aufwand nicht. Vielmehr wird 
beabsichtigt, den Programmacode fehlerärmer, verständlicher, pflegeleichter und 
leichter erweiterbar zu machen und so dem Programmierer auf lange Sicht Zeit zu 
sparen, die er wiederum für Leistungsmerkmale seiner Software investieren kann.

Inzwischen steht eine bunte Palette an Programmierparadigmen zur Verfügung, die 
sich über Jahre und Jahrzehnte als praxisgerecht erwiesen haben. Im Rahmen 
dieses Zirkulars werden sicherlich noch einige von ihnen thematisiert werden. 
Diese Programmierprinzipien haben ihren Ursprung in der "professionellen" 
Softwareentwicklung, und wieweit sie für programmierende Amateurastronomen eine 
Rolle spielen, ist erst mal dahingestellt. Dennoch kann ein Blick über den 
Tellerrand ganz interessant sein.

*Umgang mit Programmierprinzipien*

Programmierprinzipien erleichtern die Arbeit, aber sie wurden nicht in der 
Absicht geschaffen, den Programmierer zur sklavischen Einhaltung von Richtlinien 
zu veranlassen. Projekte sind vielgestaltig, und Entscheidungen müssen 
individuell getroffen werden. Es kann Gründe geben, von der "reinen Lehre" 
abzuweichen, solche Regeln nur partiell (z.B. bei kleineren Projekten) oder 
modifiziert anzuwenden. Die Kreativität des Programmierers ist gefragt, um 
abzuwägen, welche Programmierparadigmen für das eigene Projekt zweckmäßig sind 
und bis zu welchem Grad ihre Umsetzung sinnvoll ist.

*Model -- View - Controller*

In der heutigen Ausgabe soll es um das Prinzip des Model -- View -- Controllers, 
oder kurz MVC, gehen, einem Verfahren, wie innerhalb einer Softwareapplikation 
die Logik der Benutzeroberfläche und die der Datenhaltung über den Programmcode 
sinnvoll aufgeteilt werden kann

Grundprinzip ist, daß beim Model -- View -- Controller die Logik eines Programms 
in drei Schichten untergliedert wird:

    * Der *View *beinhaltet diejenige Logik, die unmittelbar mit der Darstellung
      von Daten auf der Benutzeroberfläche einerseits und der Dateneingabe des
      Benutzers andererseits zum Gegenstand hat. Man erkennt schon anhand der
      Zuständigkeitsdefinition, daß der View keine sonderlich tiefgehende Logik
      besitzt. Der View kann jedoch eine elementare Validierung von
      Benutzereingaben vornehmen.Wichtig ist, daß die Klassen oder Module des
      Views keinerlei funktionale Logik wie Datenverarbeitung, Datenhaltung oder
      Berechnungen beinhalten. Für diese Logik gibt es wiederum eigene Schichten.
    * Das *Model *repräsentiert die eigentliche Datenhaltung. Hierbei ist es
      wichtig hervorzuheben, daß die Struktur von Daten nicht notwendigerweise
      mit der Art ihrer Darstellung auf der Benutzeroberfläche übereinstimmen
      muß! Die Daten können in gänzlich anderer Form vorliegen. Die
      Datenstrukturen im Model sollten keinerlei Merkmale besitzen, die in der
      Oberflächendarstellung begründet liegen.
    * Die Bedeutung des *Controllers *ergibt sich aus dem vorstehenden Satz. Der
      Controller vermittelt zwischen der (logischen) Datenstruktur und der
      (visuellen) Anzeigeform, die vollständig entkoppelt sind. Anzuzeigende
      Daten werden gemäß der Oberflächenelemente aufbereitet, während
      eingegebene Daten wiederum in das Datenmodell konvertiert werden. Der
      Controller kann quasi als Umstrukturierungsschicht angesehen werden. Zum
      Controller gehört auch die Verwaltung von Abhängigkeiten in den
      Darstellungen und den Eingabe- und Konfigurationsmöglichkeiten, die der
      Anwender zu sehen bekommt (z.B. das Deaktivieren von Schaltflächen, die in
      bestimmten Programmzuständen aus logischen Gründen nicht zur Verfügung
      stehen dürfen).

MVC unterstützt eine klare Struktur innerhalb der Software. Änderungen und 
Erweiterungen an der Software werden leichter durchführbar, da der betroffene 
Code sich nicht mehr über das gesamte Projekt verteilt.

Ein wichtiger Vorteil von MVC ist die Entkopplung von Datenmodell und 
Darstellung. Einer der wichtigsten Vorteile ist, daß es auf diese Art und Weise 
möglich ist, innerhalb des Programms mehrere verschiedenartige Sichten auf den 
gleichen Datenbestand zu erzeugen.

Die Frage, ob MVC für kleinere Projekte nicht überdimensioniert ist, ist 
berechtigt. Wie schon oben erwähnt, muß ein Pattern nicht stets in aller Strenge 
befolgt werden; vielmehr kann es auch sinnvoll sein, es abzuschwächen. Wenn sich 
z.B. herausstellen sollte, daß der Controller keine umfangreiche Funktionalität 
hat, so ist es legitim, diesen entweder in das Model oder in den View zu 
integrieren. Auf alle Fälle hat man seinem Projekt - und das gilt auch bei 
kleineren! - schon Gutes getan, solange zumindest die Darstellungslogik (View) 
von der Datenhaltung (Model) entkoppelt ist.

*Aktualisierung von Daten*

MVC bedingt auch, daß die Oberfläche u.U. auf Änderungen am Datenmodell 
reagieren muß (Aktualisierung der Anzeige), die von externen Quellen herrühren. 
Das Mittel der Wahl sind *Callbacks*. Bei einem Callback registriert sich eine 
View-Klasse beim Model, um über Datenänderungen benachrichtigt zu werden. Dazu 
gibt der View eine sogenannte Callback-Methode an das Model bekannt, die im 
Falle einer Datenänderung aufgerufen wird, den aktuellen Datenstand abfragt und 
die Anzeige aktualisiert. Die Aktualität der momentan angezeigten Daten ergibt 
sich auf diesem Wege ganz automatisch.

Wie könnte eine Aktualisierung von externer Quelle aussehen?

    * Datenmodell wird extern aktualisiert.
    * Das Model ruft daraufhin die zuvor registrierte Callback-Funktion auf.
    * Die Callback-Funktion zieht sich ein komplettes Abbild des darzustellenden
      Models.
    * Die Callback-Funktion bringt den abgerufenen Datenstand zur Anzeige.

Wie sieht im Gegenzug eine Aktualisierung aus, wenn sie vom Programm selbst 
angestoßen wird?

    * Der Benutzer gibt geänderte Daten ein und aktiviert diese.
    * Der View ruft eine Funktion zum Aktualisieren des Datenmodells auf
    * Das Model ruft daraufhin die zuvor registrierte Callback-Funktion auf.
    * Die Callback-Funktion zieht sich ein komplettes Abbild des darzustellenden
      Models.
    * Die Callback-Funktion bringt den abgerufenen Datenstand zur Anzeige.

Man sieht: der Weg ist ab dem Aufruf des Callbacks identisch. Es gibt nur einen 
einzigen Pfad zum Aktualisieren einer Datenansicht, unabhängig davon, ob Daten 
von externer Quelle verändert werden oder durch Benutzeraktionen. Ganz gleich, 
welche Teilmenge an Daten zu aktualisieren ist - es wird stets eine exklusive 
Funktion ausgeführt, die den gesamten Datensatz holt und darstellt. Damit 
erübrigen sich jegliche Sonderwege und Abhängigkeiten.

MVC hat sich in der Praxis als ein leistungsstarkes Prinzip erwiesen, welches 
vor allem für Projekte mit größerem Programmieraufwand nützlich ist - vor allem, 
da es, wie oben schon erwähnt, bei Bedarf auch in abgestufter Form angewandt 
werden kann.

Allzeit klaren Himmel

Helmut

--------------------------------------------------------------------------------

Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige 
Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Antipattern 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-antipattern.html

Paralleles Programmieren & Algorithmen im Wettbewerb 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-paralleles-programmieren-algorithmen-im-wettbewerb.html

Doppler-Tomographie 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-doppler-tomographie.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular möglich.

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URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20110115/6e910692/attachment.html

From Helmut.Jahns at gmx.de  Sat Jul 23 12:12:25 2011
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sat, 23 Jul 2011 12:12:25 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Astrowetterseiten
Message-ID: {4E2A9E89.2070303@gmx.de}

  Liebe Sternfreunde,

Wettervorhersagen gibt es im Netz wie Sand am Meer. Wettervorhersagen, die 
speziell auf unsere Bedürfnisse zugeschnitten sind, sind dagegen schon etwas 
dünn gesät. Aus diesem Grunde wurde hier eine kleine Auswahl von Seiten 
zusammengestellt, die für die Beobachtungsplanung hilfreich sein können.

Unter Space Agents ist eine Wetterprognose für die kommende Nacht 
http://www.space-agents.de/modules.php?name=Wettervorhersage abrufbar. Sie 
wird täglich zur Mittagszeit aktualisiert und beinhaltet mehrere Wetterkarten 
zur Bewölkungsdichte für verschiedene Zeitpunkte (20:00, 23:00, 2:00, 5:00 Uhr) 
der kommenden Nacht, getrennt für Gesamt- und Zirrusbewölkung.

Aktuelle Satellitenfilme http://www.sat24.com/frame.php?html=homepage für 
Europa sind auf der Seite von Sat24.com verfügbar. Der Wolkenfilm kann für 
visuell und infrarot (Nachtansicht) angezeigt werden. Eine Detailansicht für 
Mitteleuropa ist ebenfalls verfügbar. Die Seite kann gute Dienste erweisen, wenn 
man z.B. wissen möchte, ob der Himmel evtl. zu späterer Stunde nach Durchzug 
eines Tiefausläufers wieder aufklart.

Die Uni Köln liefert Meteogramme 
http://db.eurad.uni-koeln.de/prognose/data/aktuell/mcm_cen_Hannover_12.gif für 
viele Städte Deutschlands und Europas. Dazu gehört eine Grafik mit der 
voraussichtlichen zeitlichen Entwicklung des Bedeckungsgrads.

Die Uni Basel liefert zudem Seeing-Vorhersagen unter http://www.meteoblue.com. 
In einer Grafik werden einige Parameter wie hohe/mittlere/niedrige Bewölkung, 
Seeing-Index, Jetstream-Geschwindigkeit, etc. präsentiert. Dieser Dienst 
erfordert zwar eine Registrierung, ist allerdings gratis.

Es liegt auf der Hand, daß man mit realistischen Erwartungen an solche Dienste 
herangehen sollte. Das liegt in der Natur der Sache. Ob z.B. die 
Luftfeuchtigkeit 98% oder 100% beträgt, kann über Sonnenschein oder grauen 
Himmel entscheiden.

Viele Grüße

Helmut

--------------------------------------------------------------------------------
*Großkreise auf der Erdkugel*

Hat nichts mit Astronomie zu tun, ist aber trotzdem ganz nett: der Great Circle 
Mapper http://www.gcmap.com/mapui?P=HAJ-NRT&PM=p:disc7%2b%25U zeichnet 
Großkreise auf der Erdkugel für die kürzeste Verbindung zwischen zwei 
geographischen Positionen.

--------------------------------------------------------------------------------
*Aus der Forschung*

Für die Messung hochenergetischer Strahlung wie Gamma- oder harte 
Röntgenstrahlung sind die Astronomen wegen der Absorption der irdischen 
Atmosphäre im fraglichen Wellenlängenbereich auf weltraumgestützte Observatorien 
mit entsprechenden Detektoren angewiesen. Das Problem hierbei ist, daß diese 
Detektoren (häufig kommen Halbleiter- oder Szintillationsdetektoren zum Einsatz, 
die energieaufgelöst arbeiten) auch unerwünschte Signale registrieren, etwa 
Sekundärteilchen und -strahlung, die in den oberen Schichten der Erdatmospäre 
von der Kosmischen Strahlung erzeugt werden und von dort auf den Detektor in der 
Umlaufbahn gelangen. Ein wichtiger Teil solcher Missionen ist es, diese 
Störsignale herauszufiltern. Hierzu leisten auch Computersimulatinen ihren 
Beitrag: das Energieprofil, das die möglichen Störpartikel im Detektor erzeugen, 
wird simuliert und mit gemessenen Profilen angeglichen. Diese Simulation liefert 
Ergebnisse, die beim Fluß der Datenauswertung Berücksichtigung finden. Wie das 
genau geht, steht auf dem Preprint-Server. http://arxiv.org/abs/1011.3340

Eine Forschergruppe hat sich über Mängel in der astronomischen Programmierung 
Gedanken gemacht. Darin wurden einige wiederkehrende Merkmale identifiziert, wie 
z.B. unleserlicher und undokumentierter Code, Verwendung von Sprungmarken, 
Neuerfindung von Standardalgorithmen wie Suchen oder Sortieren oder überlange 
Funktionen. Unter http://arxiv.org/abs/1012.4119 findet man eine kleine 
Übersicht über gängige Schwächen im Programmcode.

Bei der Gewinnung von Spektren von Objekten mit sehr niedriger Flächenhelligkeit 
ist der korrekte Abzug des Himmelshintergrundes wichtig. Klassisch wird bei 
Langspaltspektrographen das Signal, welches am Ende des Spalts aufgenommen wird 
und nicht mehr dem Objekt zugeordnet wird, als Hintergrundsignal betrachtet und 
vom Gesamtsignal abgezogen. Neuere Ansätze gehen noch einen Schritt weiter: 
infolge von Unzulänglichkeiten in der Optik variiert die 
Linienverbreitungsfunktion (das Analogon zur Punktverbreitungsfunktion) sowohl 
über die Spaltlänge als auch über die Wellenlänge des Lichts. Durch gezielte 
Messung dieser Variation aus dem Himmelshintergrund kann man das Nutzsignal 
zielgerichteter nachbearbeitet werden. Mehr ins Detail geht der Artikel auf dem 
Preprint-Server http://arxiv.org/abs/1012.4125.

--------------------------------------------------------------------------------
Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige 
Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Die Grafikbibliothek DISLIN 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-dislin.html

Die Methode der kleinsten Quadrate 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-methode-der-kleinsten-quadrate.html

Virtuelle Maschinen 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-virtuelle-maschinen.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular möglich.
-------------- nächster Teil --------------
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URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20110723/8923f063/attachment.html

From hansguenterdiederich at t-online.de  Sat Jul 23 13:51:13 2011
From: hansguenterdiederich at t-online.de (Hans G. Diederich)
Date: Sat, 23 Jul 2011 13:51:13 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Astrowetterseiten
In-Reply-To: {4E2A9E89.2070303@gmx.de}
References: {4E2A9E89.2070303@gmx.de}
Message-ID: {4E2AB5B1.3080600@t-online.de}

Hallo Helmut,

ich betreibe keine Astronomie (Beobachtungen) mehr in DE. Für viele 
Sternfreunde hier sind die Tipps Deiner letzten Mitteilung imo hoch 
willkommen. Könntest Du Deine Infos auch auf ccd_list und Deepsky bitte 
posten? Und BAV-Forum?
Das sind die FG Deepsky, Veränderliche und CCD-Technik der VdS.

Könnte ich auch übernehmen, falls Zustimmung von Dir.

tia
Gruß
Hans-Günter

From info314 at gmx.de  Sat Jul 23 15:59:32 2011
From: info314 at gmx.de (Hartmut Unger)
Date: Sat, 23 Jul 2011 15:59:32 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Astrowetterseiten
In-Reply-To: {4E2AB5B1.3080600@t-online.de}
References: {4E2A9E89.2070303@gmx.de} {4E2AB5B1.3080600@t-online.de}
Message-ID: {20110723135932.178850@gmx.net}

Hallo,
hier ist Hartmut Unger. Diese E-Mail ist bei mir sicher nicht richtig angekommen.
Trotzdem viele Grüße aus Dortmund



-------- Original-Nachricht --------
} Datum: Sat, 23 Jul 2011 13:51:13 +0200
} Von: "Hans G. Diederich" {hansguenterdiederich at t-online.de}
} An: Updates aus der Computer-Astronomie {comast-zirkular at lists.computer-astronomie.de}
} Betreff: Re: [Comast-Zirkular] Astrowetterseiten

} Hallo Helmut,
} 
} ich betreibe keine Astronomie (Beobachtungen) mehr in DE. Für viele 
} Sternfreunde hier sind die Tipps Deiner letzten Mitteilung imo hoch 
} willkommen. Könntest Du Deine Infos auch auf ccd_list und Deepsky bitte 
} posten? Und BAV-Forum?
} Das sind die FG Deepsky, Veränderliche und CCD-Technik der VdS.
} 
} Könnte ich auch übernehmen, falls Zustimmung von Dir.
} 
} tia
} Gruß
} Hans-Günter
} _______________________________________________
} Comast-Zirkular mailing list
} Comast-Zirkular at lists.computer-astronomie.de
} http://lists.consolving.de/mailman/listinfo/comast-zirkular

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From hansguenterdiederich at t-online.de  Mon Jul 25 14:04:31 2011
From: hansguenterdiederich at t-online.de (Hans G. Diederich)
Date: Mon, 25 Jul 2011 14:04:31 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] OT: Wetterseiten
Message-ID: {4E2D5BCF.6070402@t-online.de}

Hallo Liste(n),

ich hatte auf mehreren Listen gepostet und auch entsprechend Antwort 
erhalten. Da diese aber nicht von allen mitgelesen werden, poste ich 
hier eine Zusammenfassung der Hinweise, die mich von Rudolf Hillebrecht, 
Stephan Bakan, Oliver Schneider und Helmut Jahns erreichten. Falls ich 
jemanden dabei unerwähnt ließ, bitte ich vorsorglich um Entschuldigung.

(1)
Zur Übersicht über die Wetterlage finde ich die Analyse- und
Vorhersagekarten des englischen Wetterdienstes immer sehr anschaulich.
Diese findet man im Menüpunkt "Bracknell" unter der Adresse
http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsfaxsem.html

(2)
Eingängige Meteogramme aus dem amerikanischen GFS-Modell für jeden Ort
Mitteleuropas findet man unter der Adresse
http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsavnmgeur.html

In der obersten Zeile ist dort jeweils die vorhergesagte Bewölkung in allen
3 Stockwerken dargestellt.

(3)
Auf derselben Seite erhält man unter dem Stichwort GFS ENS ein Maß für
die Vertrauenswürdigkeit der Vorhersage. Klickt man auf der Karte von Europa
einen Punkt an, so erhält man die Temperaturvorhersage (in der freien
Atmosphäre bei ca 1500m Höhe) für die 20 parallel berechneten
Vorhersageläufe mit minimal unterschiedlichen Anfangsbedingungen. Solange
diese nahe beisammen liegen und ähnliche Verläufe haben kann man der
Vorhersage recht gut vertrauen. Sobald sie aber anfangen auseinander zu
laufen, muss man auf die Vorhersage nicht mehr viel geben.
Ähnliches gilt auch für den Niederschlag am Unterrand des Bildes, aber 
der ist in den Modellen grundsätzlich weniger sicher.

(4)
Eine recht eindrucksvolle Kombination aus Radar- und stündlichen
Satellitendaten unter der Adresse
http://www.wetterspiegel.de/de/europa/deutschland/50.html

gibt m.E. eine gute Übersicht über die Wolkenbedeckung und mögliche
Wolkenlücken in den kommenden Stunden.

(5)
Space Agents
http://www.space-agents.de/modules.php?name=Wettervorhersage

(6)
Aktuelle Satellitenfilme für Europa (Sat24.com)
http://www.sat24.com/frame.php?html=homepage

(7)
Die Uni Köln liefert Meteogramme für viele Städte Deutschlands und Europas
http://db.eurad.uni-koeln.de/prognose/data/aktuell/mcm_cen_Hannover_12.gif

(8)
Uni Basel liefert zudem Seeing-Vorhersagen
http://www.meteoblue.com/

(9)
DWD (Regionenwetterberichte)
http://www.dwd.de/bvbw/appmanager/bvbw/dwdwwwDesktop?_nfpb=true&_pageLabel=_dwdwww_wetter_warnungen_regionenwetter&activePage=&_nfls=false

(10)
Ich halte es immer noch mit der Wetterzentrale www.wetterzentrale.de, 
deren Topkarten eine Menge an Möglichkeiten bieten, zu stöbern. Mit 
hoher Treffsicherheit die hochaufgelösten Dreitages-Meteogramme des WRF:
http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fswrfmeur.html

Sie lassen sich via Postleitzahl auf den eigenen Ort bestimmen. Genauer 
gehts kaum, denn Standardort GÖ (50 km von mir entfernt) kann schon 
wieder ein dezidiert anderes Wetter haben als bei mir. Die WRF-Daten 
hingegen werden aus einem flächendeckenden Modell (10km-Maschendichte) 
auf den Ort bestimmt.
Etwas weitmaschiger, aber dafür über acht Tage reichend die unter 
"Diagramme" GFS 0,5° Mitteleuropa zu findenden Meteogramme, die sich per 
Kreuzchen anklicken lassen. Gibt eine schönen Gesamtüberblick über die 
Wetterentwicklung. Wobei wir alle wissen, dass jenseits der drei Tage 
morgen schon wieder einiges anders aussehen kann als heute...

(11)
Bei der Bedeckungsvorhersage und beim Seeing muss man hier unsere 
australischen Wettermacher hervorheben. Die Trefferquote war bislang 
immer sehr hoch! Beim Seeing besser als Meteoblue) ...
http://www.skippysky.com.au/Europe/

(12)
Ich finde diesen Prognose-Link, eine Grafische Wolkenprognose für 
Europa, von meteosurf.com ganz nützlich.
http://www.meteosurf.com/spastro/cnu1/index.html

Gruß
Hans-Günter

From marcel_klein at t-online.de  Mon Jul 25 15:04:19 2011
From: marcel_klein at t-online.de (Marcel Klein)
Date: Mon, 25 Jul 2011 15:04:19 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] OT: Wetterseiten
In-Reply-To: {4E2D5BCF.6070402@t-online.de}
Message-ID: {1QlKpj-12WzbM0@fwd20.t-online.de}

Hallo Hans-Günter,

vielen Dank für die Zusatzinfos!

Viele Grüße
Marcel


-----Ursprüngliche Nachricht-----
Von: comast-zirkular-bounces at lists.computer-astronomie.de
[mailto:comast-zirkular-bounces at lists.computer-astronomie.de] Im Auftrag von
Hans G. Diederich
Gesendet: Montag, 25. Juli 2011 14:05
An: BAV-Forum; ccd_list; Deepsky; Updates aus der Computer-Astronomie
Betreff: [Comast-Zirkular] OT: Wetterseiten

Hallo Liste(n),

ich hatte auf mehreren Listen gepostet und auch entsprechend Antwort
erhalten. Da diese aber nicht von allen mitgelesen werden, poste ich hier
eine Zusammenfassung der Hinweise, die mich von Rudolf Hillebrecht, Stephan
Bakan, Oliver Schneider und Helmut Jahns erreichten. Falls ich jemanden
dabei unerwähnt ließ, bitte ich vorsorglich um Entschuldigung.

(1)
Zur Übersicht über die Wetterlage finde ich die Analyse- und
Vorhersagekarten des englischen Wetterdienstes immer sehr anschaulich.
Diese findet man im Menüpunkt "Bracknell" unter der Adresse
http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsfaxsem.html

(2)
Eingängige Meteogramme aus dem amerikanischen GFS-Modell für jeden Ort
Mitteleuropas findet man unter der Adresse
http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsavnmgeur.html

In der obersten Zeile ist dort jeweils die vorhergesagte Bewölkung in allen
3 Stockwerken dargestellt.

(3)
Auf derselben Seite erhält man unter dem Stichwort GFS ENS ein Maß für
die Vertrauenswürdigkeit der Vorhersage. Klickt man auf der Karte von Europa
einen Punkt an, so erhält man die Temperaturvorhersage (in der freien
Atmosphäre bei ca 1500m Höhe) für die 20 parallel berechneten
Vorhersageläufe mit minimal unterschiedlichen Anfangsbedingungen. Solange
diese nahe beisammen liegen und ähnliche Verläufe haben kann man der
Vorhersage recht gut vertrauen. Sobald sie aber anfangen auseinander zu
laufen, muss man auf die Vorhersage nicht mehr viel geben.
Ähnliches gilt auch für den Niederschlag am Unterrand des Bildes, aber 
der ist in den Modellen grundsätzlich weniger sicher.

(4)
Eine recht eindrucksvolle Kombination aus Radar- und stündlichen
Satellitendaten unter der Adresse
http://www.wetterspiegel.de/de/europa/deutschland/50.html

gibt m.E. eine gute Übersicht über die Wolkenbedeckung und mögliche
Wolkenlücken in den kommenden Stunden.

(5)
Space Agents
http://www.space-agents.de/modules.php?name=Wettervorhersage

(6)
Aktuelle Satellitenfilme für Europa (Sat24.com)
http://www.sat24.com/frame.php?html=homepage

(7)
Die Uni Köln liefert Meteogramme für viele Städte Deutschlands und Europas
http://db.eurad.uni-koeln.de/prognose/data/aktuell/mcm_cen_Hannover_12.gif

(8)
Uni Basel liefert zudem Seeing-Vorhersagen
http://www.meteoblue.com/

(9)
DWD (Regionenwetterberichte)
http://www.dwd.de/bvbw/appmanager/bvbw/dwdwwwDesktop?_nfpb=true&_pageLabel=_
dwdwww_wetter_warnungen_regionenwetter&activePage=&_nfls=false

(10)
Ich halte es immer noch mit der Wetterzentrale www.wetterzentrale.de, 
deren Topkarten eine Menge an Möglichkeiten bieten, zu stöbern. Mit 
hoher Treffsicherheit die hochaufgelösten Dreitages-Meteogramme des WRF:
http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fswrfmeur.html

Sie lassen sich via Postleitzahl auf den eigenen Ort bestimmen. Genauer 
gehts kaum, denn Standardort GÖ (50 km von mir entfernt) kann schon 
wieder ein dezidiert anderes Wetter haben als bei mir. Die WRF-Daten 
hingegen werden aus einem flächendeckenden Modell (10km-Maschendichte) 
auf den Ort bestimmt.
Etwas weitmaschiger, aber dafür über acht Tage reichend die unter 
"Diagramme" GFS 0,5° Mitteleuropa zu findenden Meteogramme, die sich per 
Kreuzchen anklicken lassen. Gibt eine schönen Gesamtüberblick über die 
Wetterentwicklung. Wobei wir alle wissen, dass jenseits der drei Tage 
morgen schon wieder einiges anders aussehen kann als heute...

(11)
Bei der Bedeckungsvorhersage und beim Seeing muss man hier unsere 
australischen Wettermacher hervorheben. Die Trefferquote war bislang 
immer sehr hoch! Beim Seeing besser als Meteoblue) ...
http://www.skippysky.com.au/Europe/

(12)
Ich finde diesen Prognose-Link, eine Grafische Wolkenprognose für 
Europa, von meteosurf.com ganz nützlich.
http://www.meteosurf.com/spastro/cnu1/index.html

Gruß
Hans-Günter
_______________________________________________
Comast-Zirkular mailing list
Comast-Zirkular at lists.computer-astronomie.de
http://lists.consolving.de/mailman/listinfo/comast-zirkular


From Helmut.Jahns at gmx.de  Sun Jun 12 18:57:58 2011
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sun, 12 Jun 2011 18:57:58 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Visualisierung in der Kosmologie - ParaView
Message-ID: {4DF4F016.6080608@gmx.de}

  Liebe Sternfreunde!

In den letzten zwei Jahrzehnten hat sich die Kosmologie entscheidend gewandelt. 
Während sie vorher lediglich Abschätzungen und rein qualitative Resultate 
lieferte (beispielsweise war der Hubble-Parameter wie viele andere 
kosmologischen Größen lediglich bis auf den berühmten Faktor 2 bekannt), reichen 
die heute erzielbaren Genauigkeiten bis in den Bereich unter 10% hinab. Einige 
Wissenschaftler sprechen bereits - zugegebenermaßen etwas euphorisch - vom 
Beginn des Zeitalters der Präzisionskosmologie.

Bereits laufende und geplante Projekte wie die Sloan Digital Sky Survey 
http://www.sdss.org/, Euclid 
http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=42266 oder die 
Joint Dark Energy Mission http://science.nasa.gov/missions/jdem/ werden in den 
kommenden Jahren die Datenbasis und die Genauigkeit noch weiter verbessern. 
Entscheidende Bedeutung kommt aber nicht nur den Beobachtungskampagnen zu, 
sondern auch den nachgelagerten Auswerteverfahren. Der Abgleich von 
Beobachtungsdaten mit Ergebnissen von Computersimulationen gehört zum Standard 
in der Kosmologie. Die heutigen Simulationen ermöglichen das systematische 
Durchrechnen kosmologischer Modelle mit variierenden Parametersätzen zur 
Untersuchung der Strukturbildung im (frühen) Universum. Die beteiligten 
Teilchenzahlen liegen bei einigen zehn Milliarden bis Billionen.

Der Erfolg von Simulationen wird durch visuelle Inspektion des gerechneten 
Weltmodells durch Wissenschaftler untermauert. Auch für die Visualisierung der 
3-D-Modelle kommt geballte Rechnerleistung zum Einsatz.

Eines der aktuellen Projekte ist ParaView. Der Name impliziert schon, daß diese 
Software von parallelisierter Ausführung des Programmcodes Gebraucht macht, also 
massiv Rechenleistung beansprucht. Der Quelltext (C++, Qt) ist frei verfügbar 
und kann unter Windows, UNIX und Linux zum Laufen gebracht werden. 
Typischerweise läuft das Programm auf einem Server mit mehreren Dutzend Prozessoren.

Die eigentlichen Simulationsprogramme exportieren die Teilchenensembles in 
Dateien eines wohldefinierten binären Formats (GADGET). ParaView liest diese 
Dateien ein und verteilt die Teilchen in räumlich zusammenhängenden Blöcken auf 
die Prozessoren, die das eigentliche Rendern der Darstellung übernehmen. Die 
Teilchen sind in diesem Format mit mehreren Eigenschaften behaftet: natürlich 
die Position im Raum, vektorielle Geschwindigkeiten, Massen sowie einen frei 
konfigurierbaren Parameter. Diese Teilcheneigenschaften können in die Art der 
Darstellung einfließen oder als Grundlage fürs Filtern von Daten dienen.

ParaView hat von der Softwarearchitektur Merkmale einer Pipeline (s.u.): mehrere 
Komponenten (z.B. Filter oder einzelne Arbeitsgänge) mit eigenständigen 
Aufgabenbereichen werden mehr oder weniger frei in Linie (Pipeline) 
hintereinandergeschaltet.

Einer der wichtigsten Arbeitsgänge ist eine Komponente zur Haloerkennung. Wann 
auch immer die Probeteilchen zum Verklumpen neigen, versucht die Halokomponente, 
diese Strukturen im Datenbestand zu erkennen.

Quelle: astro-ph, http://arxiv.org/abs/1010.6128

*Pipelining
*

(Beispiel einer Pipeline)

Softwarepipelines werden bevorzugt verwandt, wenn eine Anwendung sich aus 
mehreren Arbeitsgängen (in der Grafik als Komponenten dargestellt) 
zusammensetzt, die in einer Kettenstruktur hintereinander ausgeführt wird. Die 
Komponenten einer Pipeline können teilweise frei miteinander verbunden oder 
umgestellt werden. Pipelines haben eine recht hohe Verbreitung in der 
Astrophysik gefunden. Man versucht großenteils, auf bestehende Lösungen 
zurückzugreifen und diese in der Pipeline miteinander neu zu verknüpfen, um eine 
neue Aufgabenstellung zu bearbeiten. Pipelines kommen dem Ideal der 
UNIX-Betriebssysteme nahe: auch dort wird versucht, den Funktionsumfang von 
Programmen möglichst auf elementare Aufgaben zu beschränken und komplexe 
Aufgaben durch Kombination einfacher Tools zu beherrschen (das Pipe-Zeichen "|" 
zum Verknüpfen des Outputs eines Tools mit dem Input des nächsten Tools unter 
UNIX ist die offensichtlichste Konsequenz daraus).

Literatur: Starke, Effektive Softwarearchitekturen

Viele Grüße

Helmut

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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige 
Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Der Pathfinder-Fehler 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-pathfinder-fehler.html

Eine freie C++-Bibliothek zur Matrizenrechnung 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-c-bibliothek-zur-matrizenrechnung.html

Das Intervall-Newton-Verfahren zum sicheren Auffinden von Nullstellen 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-intervall-newton-verfahren.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Sun May 15 23:13:13 2011
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Sun, 15 May 2011 23:13:13 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Delta T
Message-ID: {4DD041E9.2010607@gmx.de}

  Liebe Sternfreunde.

In der Himmelsmechanik gibt es verschiedene Zeitbegriffe. Im wesentlichen muß 
man zwischen der Dynamischen Zeit und der Weltzeit unterscheiden.

Die Dynamische Zeit TD http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamische_Zeit (temps 
dynamique/) /ist eine Zeitskala, die zur Messung himmelsmechanischer Ereignisse 
dient. Positions- und Bedeckungsberechnung kann nur dann sinnvoll erfolgen, wenn 
diesen Vorgängen eine gleichförmige Zeitskala zugrunde liegt. Diesen Zweck 
erfüllt die Dynamische Zeit.

Die Weltzeit UT http://de.wikipedia.org/wiki/Universalzeit (universal time) 
hingegen hat den Zweck, die Rotation der Erde, sprich: die Tageslänge, über 
Jahrtausende hinweg auf genau 24 Stunden zu normieren. Da die Rotation der Erde 
infolge von Gezeitenreibung und geologischen Einflüssen geringfügige 
Unregelmäßigkeiten aufweist, muß die Weltzeit eine ungleichförmige Zeitskala 
sein, um die vorgenannte Anforderung zu erfüllen.

Darin erkennt man schon die Krux: zum einen werden Ephemeriden von 
Himmelskörpern in der Dynamischen Zeit berechnet, während für die Auf- und 
Untergangsrechnung die Weltzeit, die mit der Erdrotation und damit mit der 
Sternzeit zusammenhängt, ausschlaggebend wird. Man muß also zwischen beiden 
Zeitsystemen umrechnen. Die Differenz wird mit ?T bezeichnet und es gilt der 
Zusammenhang

?T = TD - UT

Aufgrund der Unregelmäßigkeit der Erdrotation gibt es für die Berechnung dieser 
Differenz ?T kein gesichertes Formelwerk; stattdessen werden die Werte über die 
zurückliegenden Jahre hinweg tabellarisch gelistet oder durch Polynome 
angenähert. Zufriedenstellende Prognosen über die zukünftige Entwicklung von ?T 
gibt es nicht.

Jahr        ?T
1900        -3
1910        +10
1920        +21
1930        +24
1940        +24
1950        +29
1960        +33
1970        +40
1980        +51
1990        +57
2000        +65

Quelle: http://www.phys.uu.nl/~vgent/deltat/deltat.htm 
http://www.phys.uu.nl/%7Evgent/deltat/deltat.htm

Man sieht: die Differenz zwischen beiden Größen beträgt gegenwärtig mehr als 
eine Minute. Im 20. Jahrhundert stieg ?T fast durchgängig an; lediglich im 
Zeitraum zwischen 1930 und 1940 kam es zum Stillstand oder war sogar rückläufig.

Es gibt zwei Anwendungen, wo dieser Effekt Tragweite erlangt:

.    Die schon genannte Auf- und Untergangsrechnung und
.    Die Berechnung von Sternbedeckungen

Genaugenommen kennt jeder der beiden Zeitbegriffe weitere Unterteilungen, die zu 
beschreiben den Rahmen dieser Ausgabe des Zirkulars sprengen würde.

Literatur: Montenbruck/Pfleger, Astronomie mit dem PC

--------------------------------------------------------------------------------
*Aus der Forschung*

Hufeisenbahnen sind eine besondere Ausprägung von Bahnen im Dreikörperproblem, 
ähnlich zu den Trojanern 
http://de.wikipedia.org/wiki/Trojaner_%28Astronomie%29. In der Konfiguration 
einer Hufeisenbahnen stimmen die Umlaufzeiten des zweiten und des dritten 
Körpers, die beide den ersten Körper umkreisen, relativ gut überein. Die Folge 
ist, daß der dritte Körper wechselweise auf Bahnen leicht außerhalb bzw. leicht 
innerhalb der Bahn des zweiten Körpers umläuft. Bei jeder nahen Passage des 
dritten Körpers mit dem zweiten wechselt der dritte Körper von der inneren Bahn 
in die äußere und umgekehrt (s. Erklärung zur Dynamik auf der englischen 
Wikipedia zu Hufeisenbahnen http://en.wikipedia.org/wiki/Horseshoe_orbit). Im 
Koordinatensystem, welches sich mit dem zweiten Körper dreht, beschreibt der 
dritte Körper eine charakteristische Hufeisenbahn. Seit ein paar Jahren sind 
mehrere Asteroiden bekannt, die gravitativ an eine Hufeisenbahn zur Erde 
gebunden sind. Normalerweise sind diese Bahnen nicht sonderlich stabil; sie 
unterliegen den Störungen der übrigen Planeten und zerfallen nach einigen 10^3 
bis 10^4 Jahren. Eine nordirisches Forscherteam hat eines dieser Objekte, den 
Asteroiden 2010 SO 16, einer numerischen Simulation unterzogen und festgestellt, 
daß dieses Objekt eine erheblich größere Verweildauer in der Hufeisenbahn von 
mehreren 10^5 Jahren besitzt. Das ist weit mehr als bislang angenommen. 
Kompletter Artikel... http://arxiv.org/abs/1104.0036

Über Adaptive Mesh Refinement (AMR) wurde in einer der letzten Zirkulare schon 
berichtet. Kurzwiederholung: Computersimulation arbeiten bei AMR mit sich 
anpassender räumlicher Auflösung, um für besonders inhomogene Teilgebiete eine 
genauere Modellierung zu bekommen und für weniger interessante (eher homogene) 
Gebiete weniger Rechenzeit zu spendieren. Es gibt in diesem Gebiet noch einen 
interessanten Teilaspekt, der unerwähnt gelassen wurde: den der Visualisierung. 
Wenn das Ensemble einer astrophysikalischen Simulation grafisch dargestellt 
werden soll (z.B. um Modellparameter besser ansteuern zu können), wird häufig 
auf Raytracing http://de.wikipedia.org/wiki/Raytracing-Techniken 
zurückgegriffen. Beim Raytracing wird für jeden Pixel des Bildschirmfelds 
rechnerisch ein Strahl Richtung Objekt zurückgerechnet und ermittelt, welche 
Teil des simulierten Gegenstands das Licht aussendet, welches an der 
Ausgangsposition des Bildschirms zur Anzeige kommt. Raytracing-Verfahren sind 
naturgemäß relativ rechenintensiv, da sehr viele Pixel zu berechnen sind und für 
jede Lichtpunktberechnung der Schnittpunkt des Strahls mit dem Objekt 
berücksichtigt werden muß. An der Uni Lüttich hat ein Team ein Verfahren namens 
Adaptive Image Ray-Tracing (AIR) entwickelt, welches die Rechenzeit des 
Raytracings auf etwa ein Viertel der ursprünglichen reduziert hat. Kernpunkt ist 
die partielle Anpassung (sprich: Herabsetzung) der Bildschirmauflösung an die 
lokale Auflösung der Computersimulation. Die einzelnen Schritte des Verfahrens 
werden im Originalartikel http://arxiv.org/abs/1010.5534 skizziert.

Viele Grüße

Helmut

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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige 
Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Helligkeitverläufe von Galaxien 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-helligkeitsverlaeufe-in-galaxien.html

Simulationstool für atmosphärische Halos 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-halo-simulation.html

Virtuelle Observatorien 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-virtuelle-observatorien.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
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From Helmut.Jahns at gmx.de  Tue Nov  1 18:53:36 2011
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Tue, 01 Nov 2011 18:53:36 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] Virtuelle Observatorien II: IVOA
Message-ID: {4EB03220.6070909@gmx.de}

  Liebe Sternfreunde.

Für Profiastronomen ist Beobachtungszeit an Großteleskopen kostbar. Viele 
Gruppen konkurrieren mit ihren Forschungsprojekten um beschränkte Ressourcen. 
Die Observationen vergeben die Beobachtungszeit v.a. abhängig vom zu erwartenden 
wissenschaftlichen Wert der Beobachtung. Häufig genug wird die beantragte 
Beobachtungszeit nicht bewilligt; die astronomische Forschung kommt daher nicht 
zur vollen Entfaltung.

*Virtuelle Observatorien (VO)*

Die Arbeit der Astronomen könnte wesentlich erleichtert werden, wenn sie für 
ihre Studien Beobachtungen und Messungen anderer Wissenschaftler wiederverwenden 
könnten. Eine weitere Verbesserung wäre es, wenn diese Möglichkeit auf 
Observatorien weltweit ausgedehnt wird. Aus dieser Idee heraus sind in den 
letzten Jahren die virtuellen Observatorien entstanden: sie sammeln Messungen 
aller Art von Observatorien und bieten sie interessierten Forschergruppen zum 
Abruf an.

Es hat sich bereits eine Vielzahl von VO gebildet. Wenn sie ihre Daten 
untereinander austauschen sollen, sollten ihre Schnittstellen einheitlich sein, 
da die Verwendung von (Quasi-)Standards den technischen Aufwand, beispielsweise 
bei der Integration neu hinzukommender Observatorien und Institute, minimiert. 
Um dies zu erreichen, haben einige renommierte virtuelle Observatorien im Jahre 
2002 die International Virtual Observatory Alliance (IVOA) ins Leben gerufen. 
Mittlerweile ist die Zahl der Teilnehmer auf 19 angewachsen. Ziel dieser 
Organisation ist es, diese Zusammenarbeit zu verwirklichen und vorab die 
notwendigen technischen Standards (Schnittstellen, Protokolle und Datenformate) 
dafür zu schaffen.

Für die erforderlichen Schnittstellen liegen Spezifikationsdokumente zum freien 
Herunterladen vor, die als Grundlage für die Programmierung dienen.

*Protokolle*

Für verschiedene Typen von Daten existieren verschiedene Schnittstellen. Hier 
ein paar Beispiele:

    * Table Access Protocol (TAP): ein Protokoll zum Abfragen tabellarischer
      Daten, basierend auf der astronomischen Datenbankabfragesprache ADQL
      (s.u.). Zum TAP gehört ein Abfragemodus für Metadaten, z.B. um die Namen
      von Tabellen anzufragen, auf die sich Folgeabfragen beziehen können. Die
      Abfragen können sowohl synchron (Client wartet auf Abfrageergebnis) als
      auch asynchron (Client beschäftigt sich zwischenzeitlich mit anderen
      Aufgaben) ausgeführt werden. Eine Unterstützung von SQL als Abfragesprache
      ist optional.
    * Simple Cone Search (SCS): ermöglicht die Abfrage aller Himmelsobjekte
      innerhalb eines gegebenen Radius um eine Himmelsposition (Rekt./Dekl.).
    * Simple Image Access: Interface für eine Bildabfrage an das VO. Der
      Anwender kann vorab Präferenzen für Bilder angeben.
    * Simple Line Access Protocol (SIAP): Protokoll zur Abfrage von
      Spektralliniendaten. SIAP bietet auch hier die Abfrage von Metadaten an,
      über die Spektren in Bildform oder als Datensätze abgerufen werden können.
    * Simple Spectral Lines Data Model: Protokoll zur Abrufen von
      Laborwellenlängen von Spektrallinien.
    * VOSpace: Protokoll zum Hinterlegen (Upload) von Dateien.
    * Resource Metadata for the VO: eines der wichtigsten Protokolle. Es
      ermöglicht die Bestimmung, welche Observatorien und Institute
      angeschlossen sind.
    * Sky Event Reporting Metadata: Protokoll zum Hinterlegen von Infos zu
      (vorübergehenden) astronomischen Erscheinungen.

Je nach Schnittstelle gibt es drei Kommunikationswege:

    * SOAP http://de.wikipedia.org/wiki/SOAP-basierte Webservices
      http://de.wikipedia.org/wiki/Web_Service
    * HTTP
      http://de.wikipedia.org/wiki/Hypertext_Transfer_Protocol#Argument.C3.BCbertragung-POST-Aufrufe
    * HTTP-GET-Aufrufe

Alle Kommunikationsarten sind gut dokumentiert und können von gängigen 
Entwicklungsumgebungen (z.B. MS Visual Studio) adressiert werden. Die 
Antwortnachrichten des Services werden im XML-Format zurückgesandt, welches die 
Daten (oder eine Fehlermeldung) enthält und gegen ein VO-spezifisches XML-Schema 
validierbar sein muß.

*Astronomical Data Query Language (ADQL)
*
ADQL ist eine Datenbankabfragesprache, die auf die weitverbreitete Sprache für 
relationale Datenbanken SQL basiert und für astronomische Zwecke mit 
Erweiterungen versehen wurde. Hierzu gehören

    * Mathematische und trigonometrische Funktionen (SIN, COS, TAN, etc.)
    * Geometrische Funktionen mit besonderen Bezug zu astronomischen Koordinaten
      (BOX, CIRCLE, COORD, POLYGON, etc.)

*Software*

Es ist gegenwärtig bereits ein umfangreiches Repertoire an Client-Software 
verfügbar, die die IVOA-spezifischen Schnittstellen implementiert haben und die 
Datenabfragen an das VO ermöglichen. Auf der Software-Seite von Euro-VO 
(http://www.euro-vo.org/pub/fc/software.html) ist eine Übersicht der Pakete und 
ihrer Aufgabestellungen ersichtlich.

Allzeit klaren Himmel,

Helmut Jahns

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Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige 
Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-singletons-und-demanding-server.htmlSingleton 
& Demanding Server 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-singletons-und-demanding-server.html

Das Halley-Verfahren zur Nullstellenbestimmung 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-das-halley-verfahren.html

Visualisierung in der Kosmologie - ParaView 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-visualisierung-in-der-kosmologie-paraview.html

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From Helmut.Jahns at gmx.de  Tue Oct  4 09:55:42 2011
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Tue, 04 Oct 2011 09:55:42 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Magnetohydrodynamik
Message-ID: {4E8ABBFE.6000701@gmx.de}

  Liebe Sternfreunde,

die Magnetohydrodynamik http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetohydrodynamik (MHD) 
ist diejenige Teildisziplin der Astrophysik, die sich mit der Bewegung geladener 
Teilchen (Plasmen) in Anwesenheit magnetischer Felder befaßt (z.B. bei 
Akkretionsscheiben). Ähnlich wie bei der n-Körperrechnung hat sich auf diesem 
Gebiet ein weites Feld für numerische Simulationen eröffnet. Es ist bei Plasmen 
aufgrund der enormen Teilchenzahlen nicht sinnvoll, n-Körper-Rechnung zu 
betreiben, weshalb vielmehr statistische Größen Anwendung finden und das 
Ensemble eher als Flüssigkeit angesehen wird.

Grundlage der Magnetohydrodynamik sind die MHD-Gleichungen 
http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetohydrodynamik#Die_MHD-Gleichungen, die aus 
den Navier-Stokes-Gleichungen 
http://de.wikipedia.org/wiki/Gleichungen_von_Navier-Stokes der Hydrodynamik 
(für diejenigen Anteile des Modells, die mit Flüssigkeiten zu tun haben) bzw. 
den Maxwell-Gleichungen http://de.wikipedia.org/wiki/Maxwell-Gleichungen der 
Elektrodynamik (für denjenigen Anteil des Modells, der die Bewegung geladener 
Teilchen in Anwesenheit von Feldern beschreibt) hervorgehen. Diese Gleichungen 
werden numerisch integriert. Hierzu wird häufig ein endlich großer Raumbereich 
in Gitterzellen unterteilt, für die eine Materieverteilung angenommen wird. Für 
alle Gitterzellen werden die MHD-Gleichungen numerisch integriert und so für die 
nachfolgenden Zeitschritte eine jeweils neue Verteilung von Massen und 
Magnetfeld berechnet.

Die MHD findet auch für ungeladene Teilchen Anwendung; auch wenn sie aufgrund 
ihrer elektrischen Neutralität nicht unter direktem Einfluß von Magnetfeldern 
stehen, so wechselwirken sie doch mit den geladenen Teilchen durch Stöße. 
Fortgeschrittene Techniken berücksichtigen dies bereits. Die Kenngrößen, mit 
denen für gewöhnlich gearbeitet wird, sind die Dichte, der Impuls und die 
Energiedichte des Teilchenensembles.

Viele jüngere Simulationen betrachten ein Plasma in mehreren Phasen, z.B. werden 
neutrales Gas und geladenes Gas oft als separate Phasen gehandhabt. Eine Gruppe 
an der Universität Thorn http://arxiv.org/abs/1008.5052 hat den in 
protoplanetaren Scheiben enthaltenen Staub als Gegenstück zum Gas als separate 
Phase aufgefaßt. U.U. kann es aber auch sinnvoll sein, das geladene Plasma 
selbst in mehreren Phasen zu betrachten. Es ergibt sich mit den Phasen ein 
zweistufiges Schema: zunächst wird die Wechselwirkung innerhalb einer jeden 
Phase berechnet und anschließend die der Phasen miteinander.

Die Simulationen werden fortlaufend weiterentwickelt, um ein zunehmend 
realistisches Bild zu erhalten: der Einfluß kosmischer Strahlung wird dabei 
ebenso einbezogen wie Ohmscher Widerstand und Eigengravitation.

Viele Grüße

Helmut

-------------- nächster Teil --------------
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URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20111004/2e634d21/attachment.html

From Helmut.Jahns at gmx.de  Mon Sep  5 13:50:05 2011
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Mon, 05 Sep 2011 13:50:05 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Graphische Koprozessoren
Message-ID: {4E64B76D.1030200@gmx.de}

  Liebe Sternfreunde.

Graphische Koprozessoren (Graphical Processing Units, GPU) gehören heute zur 
Standardausrüstung vieler leistungsstarker Grafikkarten, die in den PCs verbaut 
werden. Sie besitzen in Hardware implementierte Algorithmen zur Berechnung von 
3-D-Grafik, von denen vor allem Spiele profitieren. Analog zur Grafikfähigkeit 
wurde in den letzten Jahren für PC-Spiele eine umfangreiche Physikfunktionalität 
nachgerüstet, da viele Hersteller von PC-Spielen in diese Richtung ebenfalls 
Anforderungen entwickelt haben.

Der Vorteil von Algorithmen in maßgeschneiderter Hardware ist ihre hohe 
Effizient und Schnelligkeit. Außerdem profitieren Grafikanforderungen von der 
Parallelisierbarkeit der Tasks; diesem kann in separaten Prozessoren ebenfalls 
Rechnung getragen werden. Aufgrund der Ähnlichkeit der Anforderungen haben die 
Grafik- und vor allem Physikfähigkeit zunehmend das Interesse der Astrophysiker 
(und natürlich auch anderer Naturwissenschaftler) auf sich gezogen.

Für die gängigen Grafikkarten sind die Schnittstellen zum Zugang der Funktionen 
gut dokumentiert und können von den Programmierern gut angesprochen werden. 
Tatsächlich gibt es schon viele Projekte, die mit Hilfe von Grafikprozessoren 
gestemmt werden konnten.

Anwendungsbeispiele für numerische Rechnungen mit GPUs aus der Astronomie sind

.    (Magneto-)Hydrodynamik
.    N-Körper-Rechnung
.    Gravitationslinseneffekte
.    Strahlungstransport
.    U.v.m.

Die erzielbare Leistungssteigerung kann je nach Projekt bis zu ein oder zwei 
Zehnerpotenzen betragen.

GPUs lassen sich gruppieren (clustern). Auf diese Weise bekommen die Forscher 
für vergleichsweise geringes Budget viel Rechenleistung. Speziell für 
GPU-Cluster wurden zwischenzeitlich Pakete entwickelt, z.B. in [1] wird eine 
Software namens GAMER vorgestellt, die das in einem der vorigen Zirkulare 
vorgestellte Adaptive Mesh Refinement im GPU-Cluster realisiert.

Manche dieser Pakete sind frei zugänglich. GAMER zum Beispiel wird von anderen 
Wissenschaftlern adaptiert und um weitere Funktionen ergänzt. Zwischen den 
Gruppen findet in Fragen der verwendeten Algorithmen ein reger Austausch statt.

*Programmierung
*
Für die Ansteuerung der GPU stehen dedizierte Entwicklungsumgebungen zur 
Verfügung. Zwei Beispiele:

    * *OpenCL* basiert auf der Sprache C. Im Vergleich zu C wurde einige
      Sprachelemente (Datentypen wie Vektoren, Bilder, Matrizen sowie darauf
      operierende Funktionen) hinzugefügt, die die parallele Ausführung von Code
      unterstützen. Auf der anderen Seite wurde aber auch einige Sprachelemente
      von C eingespart. OpenCL ist ein offener Standard und kann für diverse
      GPUs (nvidia, ARM, Intel, S3, VIA, etc.) angepaßt werden.
    * *C for CUDA* basiert ebenfalls auf der Sprache C, ist allerdings
      nvidia-proprietär. CUDA ist die Bezeichnung der API des
      Grafikkartenherstellers.

*Quellen:*

[1]: Schive, H., Tsai, Y., & Chiueh, T. 2010, ApJS, 186, 457
[2]: astro-ph: 1007.3818v1 
http://www.google.de/url?sa=t&source=web&cd=1&ved=0CBkQFjAA&url=http%3A%2F%2Flecospa.ntu.edu.tw%2Fupload%2Fpublications%2F1007.3818v1.pdf&rct=j&q=1007.3818v1&ei=2hVITszeKMGZOuTO6e4D&usg=AFQjCNH9je_CuY4m_-7z9vZF_kULewcO-w&cad=rja

Viele Grüße

Helmut

--------------------------------------------------------------------------------
*Aus der Forschung
*
Für die Astrophysik ist die Vermessung des Massen-Helligkeits-Verhältnisses von 
Sternen wichtig. Eine wichtige Quelle für die Datenbasis sind Doppelsterne. Eine 
Gruppe indischer Astronomen hat hierfür die Bahn der Komponenten AB des Sterns 
*Alpha Centauri* neu vermessen. Hierbei kam das Thiele-van-den-Bos-Verfahren zum 
Einsatz. Grundprinzip des Verfahrens ist das Zweite Keplersche Gesetz:  die in 
gleichen Zeiten vom Fahrstrahl überstrichenen Flächen sind stets wieder gleich. 
Da von visuellen Doppelsternen nur die Projektion der Bahn beobachtet werden 
kann, kann diese Gesetzmäßigkeit zur Rekonstruktion der Bahn verwendet werden. 
(mehr dazu hier http://arxiv.org/abs/1007.2293).

Manche Himmelsobjekte (Sterne, Kerne aktiver Galaxien, etc.) sind 
außerordentlich tief in Staubwolken eingebettet, sodaß die Astronomen sie nicht 
direkt beobachten können. Stattdessen wird lediglich dasjenige Licht 
registriert, welches von der Staubwolke gestreut, absorbiert und re-emittiert 
wurde. Die Spektren dieses Lichts stellen die einzige Information dar, die sie 
von diesen Objekten bekommen können. Um dennoch verläßliche Aussagen machen zu 
können, können die Eigenschaften der Staubwolke modelliert werden, um ihren 
Einfluß auf das Licht des zu untersuchenden Himmelsobjekts herauszurechnen. Für 
diesen Zweck hat ein Konsortium an der Universität Kentucky ein Softwarepaket 
namens *DUSTY* entwickelt, welches Staubwolken entsprechend zu modellieren 
vermag. Mit DUSTY können sphärische Dichteverteilungen untersucht werden; ebenso 
liegen Datensätze zu optischen Parametern verschiedener Staubtypen bei (mehr 
http://www.pa.uky.edu/%7Emoshe/dusty/).

Über die *Zukunft der Schaltsekunde* wird vermutlich 2012 auf der Tagung der 
International Telecommunications Union (ITU-R) entschieden. Eine Schaltsekunde 
wird ca. alle zwei bis drei Jahre eingefügt, um Restabweichungen des 
Gregorianischen Kalenders zwischen der Tages- und Jahreslänge, die Trotz der 
Schaltjahrregelung und auch wegen der unregelmäßigen Erdrotation verbleiben, 
auszugleichen. Schaltsekunden können sowohl am 30. Juni als auch am 31. 
Dezember, jeweils um 23:59:59 UTC, eingefügt werden (oder auch entnommen werden, 
was bisher noch nicht vorkam). Es wäre zwar im Prinzip möglich, in digitalen 
Zeitsystemen eine Sekunde um 23:59:60 einzufügen; dennoch führen Schaltsekunden 
in vielen Zeitsystemen der Telekommunikation zu Problemen, z.B. wie die 
Ankündigung einer anstehenden Schaltsekunde in ein System eingepflegt wird oder 
wenn mehrere Computersysteme in zeitlicher Nähe einer Schaltsekunde 
synchronisiert werden müssen. Aufgrund dieser Probleme und es zu erwartenden 
Aufwands bei deren Beseitigung soll auf dem Konvent erörtert werden, wie weit 
die gegenwärtige Praxis des Einfügens von Schaltsekunden erforderlich ist. (Hier 
geht's zur Originalarbeit http://arxiv.org/abs/1106.3141, mit historischem 
Abriß und einigen ansprechenden Grafiken)

--------------------------------------------------------------------------------
Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige 
Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Paralleles Programmieren und Algorithmen im Wettbewerb 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-paralleles-programmieren-algorithmen-im-wettbewerb.html

Das Memento-Pattern 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-memento-pattern.html

Kimmtiefe - höhenabhängige Horizontabsenkung und Sichtweiten 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-kimmtiefe.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular möglich.

-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20110905/c60e175e/attachment.html

From brandesgt at web.de  Tue Sep  6 12:34:59 2011
From: brandesgt at web.de (Georg Brandes)
Date: Tue, 6 Sep 2011 12:34:59 +0200 (CEST)
Subject: [Comast-Zirkular] Graphische Koprozessoren
In-Reply-To: {4E64B76D.1030200@gmx.de}
References: {4E64B76D.1030200@gmx.de}
Message-ID: {665369174.2622215.1315305299044.JavaMail.fmail@mwmweb054}

Hallo Hr. Jahns,
bitte löschen Sie mich aus dem Mailverteiler.
Danke 
G. Brandes
___________________________________________________________
Schon gehört? WEB.DE hat einen genialen Phishing-Filter in die
Toolbar eingebaut! http://produkte.web.de/go/toolbar

From info314 at gmx.de  Tue Sep  6 20:06:26 2011
From: info314 at gmx.de (Hartmut Unger)
Date: Tue, 06 Sep 2011 20:06:26 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Graphische Koprozessoren
In-Reply-To: {665369174.2622215.1315305299044.JavaMail.fmail@mwmweb054}
References: {4E64B76D.1030200@gmx.de}
	{665369174.2622215.1315305299044.JavaMail.fmail@mwmweb054}
Message-ID: {20110906180626.67710@gmx.net}


-------- Original-Nachricht --------
} Datum: Tue, 6 Sep 2011 12:34:59 +0200 (CEST)
} Von: "Georg Brandes" {brandesgt at web.de}
} An: "Updates aus der Computer-Astronomie" {comast-zirkular at lists.computer-astronomie.de}
} Betreff: Re: [Comast-Zirkular] Graphische Koprozessoren

} Hallo Hr. Jahns,
} bitte löschen Sie mich aus dem Mailverteiler.
} Danke 
} G. Brandes
}

Hallo Herr Brandes,
Sie sind hier leider völlig falsch gelandet.
Ich beziehe zwar auch das Comast-Zirkular, bin aber nur ein "normaler" Nutzer. Deshalb kann ich Ihnen bei Ihrem Anliegen auch nicht weiter helfen.
Viele Grüße aus Dortmund 
Hartmut Unger
-- 
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From info at bernd-adamowicz.de  Sun Apr  1 14:21:33 2012
From: info at bernd-adamowicz.de (Bernd Adamowicz)
Date: Sun, 01 Apr 2012 16:21:33 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] =?utf-8?b?TGlzdGVuICYgQmluw6RyYsOkdW1l?=
In-Reply-To: {4F772E49.7070608@gmx.de}
References: {4F772E49.7070608@gmx.de}
Message-ID: {op.wb3bh7cs0z0noc@polaris}

Hallo, Helmut,

hochinteressant. Insbesondere die Opensource-Aktivitäten der NASA. Habe da  
gerade mal drin gestöbert und werde mir das noch näher anschauen. Besten  
Dank für den Link!

Gruß Bernd

On Sat, 31 Mar 2012 18:18:17 +0200, Helmut Jahns {Helmut.Jahns at gmx.de}  
wrote:

}   Liebe Sternfreunde,
}
} beim Programmieren muß man sich häufig Gedanken darüber machen, wie das
} selbstgeschriebene Programm mit größeren linearen Datenmengen umgehen  
} soll. Ist
} die Anzahl der Datensätze mehr oder weniger fest, so ist dies kein  
} Problem:
} Arrays z.B. können entsprechend dimensioniert werden.
}
} Was aber, wenn sich die Größe eines Arrays während der Laufzeit  
} fortwährend
} ändert? Insbesondere, wenn gar keine obere Grenze für die Datenmenge  
} angegeben
} werden kann? Die Größe eines Arrays fortlaufend zu ändern, bzw. neue  
} Arrays
} anzulegen und deren Elemente zu kopieren ist keine hilfreiche Lösung.  
} Eine
} bessere Alternative sind Listen.
}
} Bei Listen http://de.wikipedia.org/wiki/Verkettete_Listehandelt es  
} sich um
} Datenstrukturen, die neben den eigentlichen Nutzdaten noch einen Zeiger  
} auf die
} jeweilige nächste Datenstruktur enthalten. Für die richtige Anordnung  
} sorgt ein
} Merkmal der Daten, z.B. ein aufsteigender Index. Auf diese Art und Weise  
} lassen
} sich Daten verketten; Lösch- und Einfügeoperationen für veraltete/neue  
} Daten
} gestalten sich relativ einfach: man sucht die richtige Position aus  
} (durch
} Vergleiche) und biegt den Zeiger auf das nächste bzw. einzufügende  
} Element um.
}
}
}
} Möchte man innerhalb dieser verketteten Liste nach ganz bestimmten
} Datenelementen suchen, so muß man mehr oder weniger die gesamte Liste
} durchstöbern, bis das gewünschte Element gefunden wird. Bei sehr großen
} Datenmengen kann dies sehr langwierig und unpraktikabel sein. Aber auch  
} hierfür
} gibt es einen Ausweg: Binärbäume.
}
} Bei den modernen Programmiersprachen wie z.B. Java und C# gibt es meist
} Sprachkonstrukte, die genau diese Listen bereits fertig implementiert  
} haben.
}
} Bei Binärbäumen (genaueres dazu hier
} http://de.wikipedia.org/wiki/Bin%C3%A4rbaum) besitzt ein Datenelement  
} nicht
} bloß einen Zeiger auf das nächste Datenelement, sondern zwei. Auch hier  
} wird die
} richtige Einfügeoperation mittels Vergleiche ermittelt. Bei der Suche  
} können auf
} diese Weise können auch größere Datenmengen sehr effizient traversiert  
} werden:
} bei 1000 Datensätzen müssen im Schnitt nur etwa 10 Datensätze verglichen  
} werden.
}
}
}
}
} Es gibt aber auch Fälle, bei denen Binärbäume sehr inhomogen aufgebaut  
} sind.
} Wenn z.B. durch ungünstige Anordnungen immer nur einer der beiden Zeiger  
} auf
} einen Nachfolger verweist, entartet der Baum wieder zu einer linearen  
} Kette --
} mit derselben nachteiligen Sucheigenschaft. Man kann also versuchen,  
} Binärbäume
} durch geschicktes Umordnen auszubalancieren. Eines der gängigsten  
} Verfahren
} hierzu ist der AVL-Baum http://de.wikipedia.org/wiki/AVL-Baum.
}
} Dateibäume finden auch in der Astronomie Verwendung. Die  
} n-Körper-Rechnung z.B.
} ist mit steigender Zahl n sehr rechenintensiv. Über Baumstrukturen  
} können Massen
} zu größeren Einheiten kombiniert werden, um weniger Körper rechnen zu  
} müssen.
} Beim Treecode-Verfahren beispielsweise können die Positionen der Massen  
} in einer
} dreidimensionalen Struktur abgelegt werden. Statt zweier  
} Nachfolgeelemente hat
} jede Datenstruktur acht.
}
} Quellen: Wikipedia (inkl. Grafiken)
}
} Allzeit klaren Himmel
}
} Helmut
}
} --------------------------------------------------------------------------------
} *Verschiedenes...*
}
} *Pipes in der Astronomie
} *
} Eines der Grundprinzipien von UNIX (und damit auch von Linux) ist die
} Modularität von Programmen: sie werden meist auf Einfachheit gestaltet  
} und
} erfüllen einen bestimmten und klar abgegrenzten Zweck; sie wirken  
} deshalb meist
} nicht "überladen". Umfangreichere Aufgabenstellungen lassen sich oft  
} durch
} Kombination, oder besser Hintereinanderausführung dieser einfachen  
} Programme
} verwirklichen. Auch in der Astronomie macht man von diesem  
} leistungsstarken
} Prinzip Gebrauch: erst kürzlich hat eine Gruppe von Astrophysikern eine  
} Pipe
} (Programmkette) realisiert, um interferometrisch gewonnene Messdaten mit  
} denen
} anderer Instrumente zu kombinieren. (arXiv.org: 1202.1030
} http://arxiv.org/abs/1202.1030). Die hierfür notwenigen  
} Formatkonvertierungen
} wurden durch die Einzelprogramme realisiert und das Endergebnis ist das  
} Produkt
} der Hintereinanderschaltung.
}
} *Code.NASA*
}
} Die *NASA* bündelt ihre Aktivitäten im Bereich *Open Source*. Im Januar  
} startete
} ihr Webportal code.nasa.gov http://code.nasa.gov/project/, eine  
} Schnittstelle
} für von der NASA initiierte Open-Source-Projekte. Darin bietet sie eine
} Übersicht der laufenden Projekte, eine Liste von Ansprechpartnern und  
} einen
} Nachrichtenservice für aktuelle Projektstatus. Dieser Service soll in der
} Folgezeit noch ausgebaut und komplettiert werden: Foren,
} Versionskontrollsysteme, Fehlerverfolgungstools, Dokumentationen und
} Möglichkeiten zur Projektplanung sind angedacht.
}
} *10 Hoch*
}
} Der Kurzfilm "*10 Hoch*" ist sicherlich fast allen bekannt. Ausgehend  
} von einer
} Picknick-Szene am See wird in die Welt des Subatomaren und anschließend  
} auf die
} Skala des Universums gezoomt. Im Internet findet sich ein Applet zu  
} genau dem
} gleichen Thema, mit etwas modernisiertem Inhalten. Der Link zum Applet:
} http://htwins.net/scale2/.
}
}


-- 
Bernd Adamowicz
Softwaremanagement

Georg-Fahrbach-Straße 21
74653 Ingelfingen-Criesbach
Mobil: +49 (0)171 7278857
Mail: info at bernd-adamowicz.de
http://www.bernd-adamowicz.de

From andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com  Thu Apr 12 04:29:48 2012
From: andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com (Andreas Barchfeld)
Date: Thu, 12 Apr 2012 06:29:48 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Berechnung mit GPU's
Message-ID: {000301cd1864$e5955de0$b0c019a0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}

Moin,

vielleicht für den Einen oder Anderen von Interesse:

http://arxiv.org/abs/1204.2280v1
Bonsai: A GPU Tree-Code

CS
Andreas Barchfeld




From andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com  Thu Aug  2 03:24:39 2012
From: andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com (Andreas Barchfeld)
Date: Thu, 2 Aug 2012 05:24:39 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] A GPU-Computing Approach to Solar Stokes Profile
	Inversion
Message-ID: {001d01cd705e$59c08b80$0d41a280$@barchfeld@barchfeld-edv.com}

Moin,

 

http://arxiv.org/abs/1208.0302

A GPU-Computing Approach to Solar Stokes Profile Inversion 

 

 

CS

Andreas

 

-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20120802/ca4d6dc1/attachment.html

From andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com  Fri Aug  3 04:38:25 2012
From: andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com (Andreas Barchfeld)
Date: Fri, 3 Aug 2012 06:38:25 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] The Astro-WISE datacentric information system
Message-ID: {002601cd7131$d1fb5ca0$75f215e0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}

Hallo zusammen,

 

http://arxiv.org/abs/1208.0447

The Astro-WISE datacentric information system 

 

Seit Kurzem maile ich ja Artikel aus arxiv, die interessant sein könnten. Da
ich keinen "Spam" erzeugen will, mal die Frage an die Runde: ist das von
Interesse oder empfindet Ihr das als Spam?

 

CS

Andreas

 

 

-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20120803/cf875a55/attachment.html

From h.preuss at hopnet.de  Fri Aug  3 06:37:35 2012
From: h.preuss at hopnet.de (=?iso-8859-1?Q?Holger_Preu=DF?=)
Date: Fri, 3 Aug 2012 08:37:35 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] The Astro-WISE datacentric information system
In-Reply-To: {002601cd7131$d1fb5ca0$75f215e0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}
References: {002601cd7131$d1fb5ca0$75f215e0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}
Message-ID: {89BF5224-D8C5-4042-A12B-D5D576143CE6@hopnet.de}

Hallo Herr Bachfeld,

ich empfinde die Mails nicht als Spam.  Ich versuche mich in die Materie einzuarbeiten.


Viele Grüße aus Wolfschlugen (Raum Nürtingen / Stuttgart)
Holger Preuß



Am 03.08.2012 um 06:38 schrieb Andreas Barchfeld:

} Hallo zusammen,
}  
} http://arxiv.org/abs/1208.0447
} The Astro-WISE datacentric information system
}  
} Seit Kurzem maile ich ja Artikel aus arxiv, die interessant sein könnten. Da ich keinen "Spam" erzeugen will, mal die Frage an die Runde: ist das von Interesse oder empfindet Ihr das als Spam?
}  
} CS
} Andreas
}  
}  
} _______________________________________________
} Comast-Zirkular mailing list
} Comast-Zirkular at lists.computer-astronomie.de
} http://lists.consolving.de/mailman/listinfo/comast-zirkular

-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20120803/76ef288b/attachment.html

From Helmut.Jahns at gmx.de  Fri Aug  3 10:22:13 2012
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Fri, 03 Aug 2012 12:22:13 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] The Astro-WISE datacentric information system
In-Reply-To: {002601cd7131$d1fb5ca0$75f215e0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}
References: {002601cd7131$d1fb5ca0$75f215e0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}
Message-ID: {20120803102213.119410@gmx.net}

Hallo Andreas,

zunächst mal vielen Dank für Deine Beiträge für das Zirkular!

Ich empfinde die Mails keineswegs als spammig. Viele Anregungen sind sehr interessant, genau das macht eine solche Mailingliste aus. Es ist nicht gesagt, daß die Beiträge stets von mir kommen müssen. :-) Im Gegenteil, je mehr Beteiligung, desto mehr andere Ideen!

Auch Themenvorschläge, Kommentare, Ergänzungen und ggf. Berichtigungen sind jederzeit willkommen!

Viele Grüße

Helmut


-------- Original-Nachricht --------
} Datum: Fri, 3 Aug 2012 06:38:25 +0200
} Von: "Andreas Barchfeld" {andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com}
} An: comast-zirkular at lists.computer-astronomie.de
} Betreff: [Comast-Zirkular] The Astro-WISE datacentric information system

} Hallo zusammen,
} 
}  
} 
} http://arxiv.org/abs/1208.0447
} 
} The Astro-WISE datacentric information system 
} 
}  
} 
} Seit Kurzem maile ich ja Artikel aus arxiv, die interessant sein könnten.
} Da
} ich keinen "Spam" erzeugen will, mal die Frage an die Runde: ist das von
} Interesse oder empfindet Ihr das als Spam?
} 
}  
} 
} CS
} 
} Andreas
} 
}  
} 
}  
} 

From Helmut.Jahns at gmx.de  Fri Aug  3 10:22:13 2012
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Fri, 03 Aug 2012 12:22:13 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] The Astro-WISE datacentric information system
In-Reply-To: {002601cd7131$d1fb5ca0$75f215e0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}
References: {002601cd7131$d1fb5ca0$75f215e0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}
Message-ID: {20120803102213.119410@gmx.net}

Hallo Andreas,

zunächst mal vielen Dank für Deine Beiträge für das Zirkular!

Ich empfinde die Mails keineswegs als spammig. Viele Anregungen sind sehr interessant, genau das macht eine solche Mailingliste aus. Es ist nicht gesagt, daß die Beiträge stets von mir kommen müssen. :-) Im Gegenteil, je mehr Beteiligung, desto mehr andere Ideen!

Auch Themenvorschläge, Kommentare, Ergänzungen und ggf. Berichtigungen sind jederzeit willkommen!

Viele Grüße

Helmut


-------- Original-Nachricht --------
} Datum: Fri, 3 Aug 2012 06:38:25 +0200
} Von: "Andreas Barchfeld" {andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com}
} An: comast-zirkular at lists.computer-astronomie.de
} Betreff: [Comast-Zirkular] The Astro-WISE datacentric information system

} Hallo zusammen,
} 
}  
} 
} http://arxiv.org/abs/1208.0447
} 
} The Astro-WISE datacentric information system 
} 
}  
} 
} Seit Kurzem maile ich ja Artikel aus arxiv, die interessant sein könnten.
} Da
} ich keinen "Spam" erzeugen will, mal die Frage an die Runde: ist das von
} Interesse oder empfindet Ihr das als Spam?
} 
}  
} 
} CS
} 
} Andreas
} 
}  
} 
}  
} 

From info at bernd-adamowicz.de  Sat Aug  4 11:11:47 2012
From: info at bernd-adamowicz.de (Bernd Adamowicz)
Date: Sat, 04 Aug 2012 13:11:47 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] The Astro-WISE datacentric information system
In-Reply-To: {002601cd7131$d1fb5ca0$75f215e0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}
References: {002601cd7131$d1fb5ca0$75f215e0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}
Message-ID: {op.wiij1xzb0z0noc@polaris}

Für mich absolut in Ordnung!
-- 
Bernd Adamowicz
Softwaremanagement

Georg-Fahrbach-Straße 21
74653 Ingelfingen-Criesbach
Mobil: +49 (0)171 7278857
Mail: info at bernd-adamowicz.de
http://www.bernd-adamowicz.de

On Fri, 03 Aug 2012 06:38:25 +0200, Andreas Barchfeld {andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com} wrote:

} Hallo zusammen,
}
}
} http://arxiv.org/abs/1208.0447
}
} The Astro-WISE datacentric information system
}
}
} Seit Kurzem maile ich ja Artikel aus arxiv, die interessant sein könnten. Da
} ich keinen "Spam" erzeugen will, mal die Frage an die Runde: ist das von
} Interesse oder empfindet Ihr das als Spam?
}
}
} CS
}
} Andreas
}
}
}

From fiebig at four-d.de  Sat Aug  4 13:25:27 2012
From: fiebig at four-d.de (Fiebig, Norbert)
Date: Sat, 4 Aug 2012 15:25:27 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] The Astro-WISE datacentric information system
In-Reply-To: {002601cd7131$d1fb5ca0$75f215e0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}
References: {002601cd7131$d1fb5ca0$75f215e0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}
Message-ID: {453009856A24C148A359605737B284785AA7B1@egon.4dbt.local}

Hallo,
 
ich finde das so in Ordnung. Auch mal danke für die Beiträge bei dieser Gelegenheit.
 
Schöne Grüße,
Norbert Fiebig

________________________________

Von: comast-zirkular-bounces at lists.computer-astronomie.de [mailto:comast-zirkular-bounces at lists.computer-astronomie.de] Im Auftrag von Andreas Barchfeld
Gesendet: Freitag, 3. August 2012 06:38
An: comast-zirkular at lists.computer-astronomie.de
Betreff: [Comast-Zirkular] The Astro-WISE datacentric information system



Hallo zusammen,

 

http://arxiv.org/abs/1208.0447

The Astro-WISE datacentric information system 

 

Seit Kurzem maile ich ja Artikel aus arxiv, die interessant sein könnten. Da ich keinen "Spam" erzeugen will, mal die Frage an die Runde: ist das von Interesse oder empfindet Ihr das als Spam?

 

CS

Andreas

 

 

-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20120804/11ecaddb/attachment.html

From andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com  Mon Aug  6 04:03:23 2012
From: andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com (Andreas Barchfeld)
Date: Mon, 6 Aug 2012 06:03:23 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] astro-ph
Message-ID: {000501cd7388$6c3bfe70$44b3fb50$@barchfeld@barchfeld-edv.com}

Moin,

 

http://arxiv.org/abs/1208.0689

New families of symplectic splitting methods for numerical integration in
dynamical astronomy 

 

http://arxiv.org/abs/1208.0716

High precision Symplectic Integrators for the Solar System 

 

Danke für die Rückmeldungen! Da Interesse besteht, mache ich dann mal weiter
:-)

 

CS

Andreas

 

-------------- nächster Teil --------------
Ein Dateianhang mit HTML-Daten wurde abgetrennt...
URL: http://lists.consolving.de/pipermail/comast-zirkular/attachments/20120806/453e7907/attachment.html

From frank at theede.info  Fri Aug  3 09:28:31 2012
From: frank at theede.info (Frank Theede)
Date: Fri, 03 Aug 2012 11:28:31 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] The Astro-WISE datacentric information system
In-Reply-To: {89BF5224-D8C5-4042-A12B-D5D576143CE6@hopnet.de}
References: {002601cd7131$d1fb5ca0$75f215e0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}
	{89BF5224-D8C5-4042-A12B-D5D576143CE6@hopnet.de}
Message-ID: {501B99BF.9040908@theede.info}

Hallo Andreas,

das ist auf keinen Fall Spam - ich finde das einen Superservice!

Vielleicht solltet es aber nicht unter [Comast-Zirkular] laufen; ich 
erwarte darunter Helmuts Zirkular Mailings.

Gruß aus Preetz, frank

Am 03.08.2012 08:37, schrieb Holger Preuß:
} Hallo Herr Bachfeld,
}
} ich empfinde die Mails nicht als Spam.  Ich versuche mich in die 
} Materie einzuarbeiten.
}
}
} Viele Grüße aus Wolfschlugen (Raum Nürtingen / Stuttgart)
} Holger Preuß
}
}
}
} Am 03.08.2012 um 06:38 schrieb Andreas Barchfeld:
}
}} Hallo zusammen,
}} http://arxiv.org/abs/1208.0447
}} The Astro-WISE datacentric information system
}} Seit Kurzem maile ich ja Artikel aus arxiv, die interessant sein 
}} könnten. Da ich keinen "Spam" erzeugen will, mal die Frage an die 
}} Runde: ist das von Interesse oder empfindet Ihr das als Spam?
}} CS
}} Andreas
}} _______________________________________________
}} Comast-Zirkular mailing list
}} Comast-Zirkular at lists.computer-astronomie.de 
}} {mailto:Comast-Zirkular at lists.computer-astronomie.de}
}} http://lists.consolving.de/mailman/listinfo/comast-zirkular
}
}
}
} _______________________________________________
} Comast-Zirkular mailing list
} Comast-Zirkular at lists.computer-astronomie.de
} http://lists.consolving.de/mailman/listinfo/comast-zirkular

-------------- nächster Teil --------------
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From andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com  Tue Aug  7 06:06:23 2012
From: andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com (Andreas Barchfeld)
Date: Tue, 7 Aug 2012 08:06:23 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] astro-ph
Message-ID: {002c01cd7462$c5c4f9d0$514eed70$@barchfeld@barchfeld-edv.com}

Moin,

 

http://arxiv.org/abs/1208.1157

Swarm-NG: a CUDA Library for Parallel n-body Integrations with focus on
Simulations of Planetary Systems 

 

CS

Andreas

 

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From andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com  Mon Aug 13 03:55:27 2012
From: andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com (Andreas Barchfeld)
Date: Mon, 13 Aug 2012 05:55:27 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] astro-ph
Message-ID: {000b01cd7907$799a74f0$6ccf5ed0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}

Moin,

 

http://arxiv.org/abs/1208.2154

The Offline Software of the Pierre Auger Observatory: Lessons Learned 

 

CS

Andreas

 

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From astro.malina at 123mail.org  Mon Aug 13 18:02:37 2012
From: astro.malina at 123mail.org (Anton Malina)
Date: Mon, 13 Aug 2012 20:02:37 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] The Astro-WISE datacentric information system
In-Reply-To: {002601cd7131$d1fb5ca0$75f215e0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}
References: {002601cd7131$d1fb5ca0$75f215e0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}
Message-ID: {1344880957.17632.140661114324529.2752B798@webmail.messagingengine.com}

Hallo Andreas,

Also, "Spam" ist ein zu hartes Wort, andererseits würde ich es auch
nicht als "Service" bezeichen. Auf arxiv gucken kann sich selber und
sehe in den Postings hier keinen Mehrwert.
Wenn Du eine Art Rezension dazu schreiben würdest, die naturgemäß
subjektiv ist und nicht von allen Lesern geteilt werden muss, wäre
vielleicht ein Mehrwert da.

Grüße,
Anton


On Fri, Aug 3, 2012, at 06:38, Andreas Barchfeld wrote:


Seit Kurzem maile ich ja Artikel aus arxiv, die interessant sein
könnten. Da ich keinen "Spam" erzeugen will, mal die Frage an die
Runde: ist das von Interesse oder empfindet Ihr das als Spam?


CS

Andreas
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From andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com  Tue Aug 14 04:45:51 2012
From: andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com (Andreas Barchfeld)
Date: Tue, 14 Aug 2012 06:45:51 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] astro-ph
Message-ID: {001701cd79d7$aea8a5b0$0bf9f110$@barchfeld@barchfeld-edv.com}

Moin,

 

http://arxiv.org/abs/1208.2330

Sparsity Averaging for Compressive Imaging 

 

http://arxiv.org/abs/1208.2480

Data challenges of time domain astronomy 

 

CS

Andreas

 

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From Helmut.Jahns at gmx.de  Wed Aug 15 21:38:48 2012
From: Helmut.Jahns at gmx.de (Helmut Jahns)
Date: Wed, 15 Aug 2012 23:38:48 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] Nukleosynthese I
Message-ID: {502C16E8.2060307@gmx.de}

  Liebe Sternfreunde.

"Wir sind Sternenstaub" - so ist es in beinah jedem zweiten 
populärwissenschaftlichen Astronomiebuch zu lesen. Gemeint ist damit, daß die 
chemischen Elemente, aus denen nicht nur wir Menschen bestehen, sondern auch 
unser Heimatplanet, auf dem wir wandeln, nur deshalb existieren, weil sie in den 
Sternen "gebacken" werden. Die Frage, woher unsere Elemente kommen, ist spannend 
- es lohnt sich, einen kleinen Blick darauf zu werfen.

Die Kategorisierung als "Sternenstaub" ist nicht für alle Elemente zutreffend. 
Vielmehr hat jedes einzelne Element (genaugenommen sogar jedes Nuklid - ein 
Nuklid ist eine Sorte Atomkerne mit einer charakteristischen Anzahl an Protonen 
und Neutronen) seine eigene Geschichte der Herkunft. Sie alle lassen sich grob 
in drei Kategorien einteilen:

    * diejenigen Elemente, die in der Frühphase des Universums im freien Raum
      erzeugt wurden (primordiale Elemente).
    * jene Elemente, die als Produkte von Fusionsprozessen, die im Inneren von
      Sternen ablaufen, anzusehen sind.
    * Elemente, die über Teilchenanlagerung oder Spallation synthetisiert
      werden, meist im Inneren von Roten Riesen oder bei Supernovae.

Zu den primordialen Nukliden werden allgemein 5 Nuklide gezählt: H 
(Wasserstoff), D (Deuterium), He-3, He-4 (jeweils Heliumisotope) und Li-7 
(Lithium). Nur diese Nuklide sind in der Frühphase des Universums in 
nennenswerter Anzahl entstanden, wobei H und He-4 den Löwenanteil ausmachen.

Die Entstehung der primordialen Elemente kann mit dem weitgehend akzeptierten 
Heißen-Urknall-Modell erklärt werden, wonach das Universum in seiner Frühphase 
extrem dicht und heiß war und seitdem unablässig expandiert und dabei abkühlt. 
Welches primordiale Nuklid in welcher Menge erzeugt wurde, hängt dabei von 
mehreren Faktoren ab.

    * Sobald die Temperatur hinreichend abgekühlt war, bildeten sich die
      Bausteine unsere bekannten Materie: die Protonen (p) und die Neutronen
      (n), zusammenfassend auch Nukleonen genannt. Zunächst befanden sich diese
      Teilchen im thermischen Gleichgewicht; sie konnten sich unter ständigen
      Stößen ineinander umwandeln: aus einem Proton und einem Elektron wurde ein
      Neutron + ein Neutrino und umgekehrt, sowie aus einem Neutron und ein
      Positron wurde ein Proton und ein Antineutrino. Die Häufigkeit von
      Neutronen und Protonen war in etwa gleichverteilt.
    * Mit weiterer Expansion und damit weiterem Abkühlen sank die
      Stoßwahrscheinlichkeit und -energie: durch die länger werdende Zeit
      zwischen zwei Stößen erlangt nun die Tatsache Tragweite, daß freie
      Neutronen im Gegensatz zu Protonen instabil sind, und zwar mit einer
      Halbwertszeit von etwa 11 Minuten. Damit bekommt unser Teilchenzoo einen
      Protonenüberschuß. Quantitativ läßt sich dieser Protonenüberschuß
      berechnen, in dem man Ratengleichungen aufstellt, in die die Dichte, die
      Temperatur, Wirkungsquerschnitte für Reaktionen, die Halbwertszeit des
      Zerfalls freier Neutronen und ein paar weitere Faktoren einfließen.
    * Zur Bildung von Atomen müssen Nukleonen sich miteinander verbinden. Dies
      geschieht wiederum bei Stößen. Aus einem Proton und einem Neutron kann so
      z.B. ein Deuteriumkern entstehen, aus zwei Deuteriumkernen ein Heliumkern,
      usw. Bei sehr hohen Energien können bei solchen Stößen die Atomkerne
      jedoch auch wieder zertrümmert werden, d.h. ein Aufbau von Atomkernen
      findet in dieser Phase noch nicht statt. Erst wenn die Temperatur eine
      bestimmte Schwelle unterschritten hat, führt die Verschmelzung von
      Nukleonen und Atomkernen zur Bildung "höherer" Atomkerne, denn dann
      bekommt der Umstand Bedeutung, daß bei der Verschmelzung Energie
      freigesetzt wird. Konkret: für die Verschmelzung wird weniger Energie
      benötigt als für die Zertrümmerung; es gibt einen Überschuß an
      Verschmelzungen und der Aufbau der Kerne kann beginnen.
    * Für die Bildung von Elementen schwerer als Lithium-7 in nennenswerter
      Anzahl war die Zeitspanne mit ausreichender Temperatur zu kurz. Unterhalb
      einer Schwellentemperatur ist nämlich die Bewegungsenergie zu niedrig, als
      daß die (positiv geladenen!) Stoßpartner die Coulomb-Abstoßung hätten
      überwinden können, um danach zu verschmelzen und neue Atome zu bilden.

Die Reaktionsgleichungen lassen sich etwa wie folgt aufschreiben:

p + n =} D
D + p =} He-3
D + D =} He-4
He-3 + He-4 =} Li-7 + Positron

Jede dieser Reaktionen hat ihren eigenen Wirkunsgquerschnitt; sie legt die 
Reaktionswahrscheinlichkeit und damit die Häufigkeit der Reaktionsprodukte fest. 
Die Wirkungsquerschnitte können um mehrere Zehnerpotenzen variieren. Die 
Häufigkeit der Reaktionsprodukte ist zudem wieder Eingangsparameter der 
Folgereaktionen. Man erahnt hier, wie komplex die Berechnung wird.

Es sind auch andere Reaktionskanäle denkbar, z.B. D + He-4 =} Be-6, jedoch sind 
deren Wirkungsquerschnitte im Vergleich zu den anderen extrem klein, sodaß diese 
Reaktionen keine große Rolle spielen.

Für alle diese Vorgänge können (Raten-)Gleichungen aufgestellt werden, mit deren 
Hilfe eine rechnerische primordiale Elementhäufigkeit bestimmt werden kann. Die 
Urknalltheorie liefert ein ganz charakteristisches Expansions-, Dichte- und 
Temperaturverhalten, welche als Input für die (Raten-)Gleichungen dienen kann. 
Bemerkenswerterweise stimmen diese theoretischen Häufigkeiten für alle 5 
primordialen Nuklide (s.o.) ziemlich gut mit den gemessenen überein - bislang 
eines der stärksten Bestätigungen für das Urknallmodell.

Die nächste Phase der Nukleosynthese begann mit der Bildung der ersten Sterne, 
in denen Fusionsreaktionen stattfinden können.

--------------------------------------------------------------------------------
*Nachtrag*

Für die polygonalen Strukturen in Galaxienarmen hat sich übrigens die 
Bezeichnung *Vorontsov-Velyaminov-Reihen *etabliert, zu Ehren ihrer Entdecker, 
die zunächst auch "nur" ein wenig genauer als ihre Kollegen hingeschaut hatten. 
Vielen Dank an Hans-Günter Diederich für diesen Hinweis!

Allzeit klaren Himmel!

Helmut Jahns


--------------------------------------------------------------------------------
Das Zirkular ist ein Service der VdS-Fachgruppe Computer-Astronomie. Vorige 
Ausgaben des Zirkulars können im Archiv 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/achiv-des-zirkulars.html eingesehen 
werden.

Andere Ausgaben des Zirkulars:

Geostationäre Satelliten 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-geostationaere-satelliten.html

Fast Fourier Transformation (FFT) 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-fast-fourier-transformation.html

Das Memento-Pattern 
http://www.vds-astro.de/fachgruppen/computerastronomie/zirkular-memento-pattern.html

Die Registrierung für das Zirkular ist auf der Verwaltungsseite 
http://lists.computer-astronomie.de/mailman/listinfo/comast-zirkular möglich.

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From andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com  Fri Aug 17 05:29:37 2012
From: andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com (Andreas Barchfeld)
Date: Fri, 17 Aug 2012 07:29:37 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] astro-ph
Message-ID: {002d01cd7c39$4b098e70$e11cab50$@barchfeld@barchfeld-edv.com}

Moin,

 

http://arxiv.org/pdf/1208.3444.pdf

A new gravitational N-body simulation algorithm for investigation of
cosmological chaotic advection

(Anm.: N-Körper-Simulation mittes CUDA)

 

CS

Andreas

 

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From andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com  Fri Aug 24 04:23:53 2012
From: andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com (Andreas Barchfeld)
Date: Fri, 24 Aug 2012 06:23:53 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] astro-ph
Message-ID: {001101cd81b0$45232210$cf696630$@barchfeld@barchfeld-edv.com}

Moin,

http://arxiv.org/pdf/1208.3658.pdf
Cosmological calculations on the GPU

http://arxiv.org/abs/1208.3754
DMP Planning for Big Science Projects 

http://arxiv.org/abs/1208.4122
Principal Component Analysis with Noisy and/or Missing Data
(Anm.: mit Verweis zu Python-Code)

http://arxiv.org/abs/1208.4830
Evolutionary algorithm-based analysis of gravitational microlensing
lightcurves

CS
Andreas



From andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com  Fri Aug 31 03:31:54 2012
From: andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com (Andreas Barchfeld)
Date: Fri, 31 Aug 2012 05:31:54 +0200
Subject: [Comast-Zirkular] astro-ph
Message-ID: {003201cd8729$2af76e40$80e64ac0$@barchfeld@barchfeld-edv.com}

Moin,

Wochenrückblick:

http://arxiv.org/abs/1208.5098
High Performance P3M N-body code: CUBEP3M

http://arxiv.org/pdf/1208.6014v1.pdf
MESAFace, a graphical interface to analyze the MESA output

http://arxiv.org/pdf/1208.6241v1.pdf
Gravitational lensing with f (?) = ?3/2 gravity in accordance with
astrophysical observations
(Anm.: wer sich für die Umsetzung von Feldgleichungen der ART in Maxima
(http://maxima.sourceforge.net/ ) interessiert. Also relativ schwere Kost. 


CS
Andreas


From frank at theede.info  Sat Dec  1 16:44:04 2012
From: frank at theede.info (Frank Theede)
Date: Sat, 01 Dec 2012 17:44:04 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] Bolschoi Simulation
In-Reply-To: {002001cdceb8$78cfefd0$6a6fcf70$@barchfeld@barchfeld-edv.com}
References: {002001cdceb8$78cfefd0$6a6fcf70$@barchfeld@barchfeld-edv.com}
Message-ID: {50BA33D4.3020000@theede.info}

Hallo,

in der aktuellen Spektrum findet ihr einen Artikel über die 
Bolschoi-Simulation.
Dabei handelt es sich um eine N-Körper-Simulation des Kosmos.

Schöne Bilder und Filme hier 
http://astronomy.nmsu.edu/aklypin/Bolshoi/pictures.html

Gruß, frank

From andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com  Fri Dec  7 04:32:15 2012
From: andreas.barchfeld at barchfeld-edv.com (Andreas Barchfeld)
Date: Fri, 7 Dec 2012 05:32:15 +0100
Subject: [Comast-Zirkular] astro-ph
Message-ID: {000101cdd433$d5e88b20$81b9a160$@barchfeld@barchfeld-edv.com}

Moin,

http://arxiv.org/abs/1211.7121