Erdbebensichere Netzwerke: Mit Mathematik zu robusteren Netzen

Japanische Forscher haben eine Netzgeometrie entwickelt, die Ausfallsicherheit auch bei Erdbeben verspricht.

Lesezeit: 1 Min.
In Pocket speichern
vorlesen Druckansicht Kommentare lesen 9 Beiträge
Von

Das große Erdbeben vor drei Jahren in Japan sorgte dafür, dass wichtige Teile der Kommunikationsinfrastruktur des Landes zusammenbrachen. Das Telekommunikationsunternehmen NTT gab später bekannt, dass es 18 große Vermittlungsstellen und 65.000 Telefonmasten verloren habe. 1,5 Millionen Festnetzverbindungen und 6300 Kilometer Kabel wurden beschädigt.

Hiroshi Saito von den Network Technology Laboratories bei NTT arbeitet an einem Verfahren, mit dem solche Katastrophen besser vermieden werden können, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe. Er hat die Wahrscheinlichkeit errechnet, mit der unterschiedliche Netzwerkgeometrien durch Katastrophen aller Art beschädigt werden können. Dabei ermittelte er, welche Anordnung die stabilste ist.

Saito begann dabei mit einem Netzwerk endlicher Größe und ließ dann in einem bestimmten Bereich ein Erdbeben simulieren. Die dortigen Knoten hatten eine bestimmte Wahrscheinlichkeit, mit der sie ausfielen. Zu ermitteln war also, wie diese Knoten zu organisieren sind, um diese Wahrscheinlichkeit möglichst gering zu halten.

Das mathematische Verfahren, das Saito verwendet, stammt aus der Disziplin der Integralgeometrie. Er ermittelt daraus einige Regeln, die Netzwerkforscher einfach für sich nutzen können. "Die theoretische Methode zeigt, welche Vorgaben beim Netzwerkdesign beachtet werden müssen, damit es robuster gegen Erdbeben wird."

Saito testet seine Ideen mit Stärkeangaben verschiedener echter Erdbeben in Japan, die größer als Stärke 5 waren (die Maximalstärke in Japan ist 7). Dabei wurden auch Daten vom Kobe-Erdbeben von 1995 verwenden, dem zweitschlimmsten Beben in der japanischen Geschichte. Daten vom Erdbeben des Jahres 2011 waren dagegen nicht dabei, weil es unter dem Meer seinen Ausgang nahm.

Mehr zum Thema in Technology Review online:

(bsc)