Praktikum im Sommersemster 2010
Practical Lab Numerical Simulation (P5E1)
Particle methods and meshless discretization
| Leitung: |
Prof. Dr. M. Griebel, |
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Wegelerstr. 6, Zi. 6.006, Tel. 73-3427 |
| Mitarbeiter: |
Dr. J. Hamaekers, |
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Wegelerstr. 6, Zi. 5.006, Tel. 73-3173 |
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F. Heber, |
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Wegelerstr. 6, Zi. 5.011, Tel. 73-3866 |
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R. Wildenhues, |
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Wegelerstr. 6, Zi. 5.008, Tel. 73-3178 |
| Termin & Ort: |
jeweils mittwochs, 12-14 Uhr, |
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Raum 5.002, Wegelerstr. 6 |
| Vorbesprechung: |
14.04.2010 um 12 Uhr, |
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Raum 5.002, Wegelerstr. 6 |
| Anmeldung: |
ab sofort bei den genannten Mitarbeitern.
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| Vorlesungsverzeichnis: |
P5E1 - Practical Lab Numerical Simulation |
Neben der Beschreibung von physikalisch/technischen Vorgängen
durch makroskopische Modelle gewinnen vor allem für
Phänomene auf kleinen Längen- und Zeitskalen
mikroskopische Modelle immer mehr an Bedeutung. Moderne
Partikelmethoden wie z.B. Molekulardynamik sind besonders effiziente Verfahren zur
Lösung solcher Modelle. Dabei ist die Wechselwirkung zwischen
den einzelnen Partikeln durch ein Kraftgesetz (z.B. Coulomb-Kraft)
gegeben und die Bewegung kann mit Hilfe der Newtonschen
Bewegungsgleichungen bestimmt werden. Solche Simulationen
können dazu dienen, experimentell schwer meßbare
Eigenschaften von Materialien zu berechnen oder dynamische
Vorgänge auf der Mikroskala zu studieren. Dazu zählen
Anwendungen aus den Materialwissenschaften, der Chemie, Physik, Biologie
und der Nano-Technologie.
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| Kollision zweier Spiralgalaxien und
Rayleigh-Taylor Instabilität |
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| NaCl-Kristall |
Protein in Wasser |
BN-Nanoröhre und Kohlenstoff-Nanoröhre
unter Last |
In diesem Praktikum werden sowohl die
mathematischen/physikalischen Grundlagen als auch deren effiziente
numerische Umsetzung auf dem Computer vermittelt. Dazu werden
anhand von vielfältigen Beispielen die Methoden und
Algorithmen vorgestellt und implementiert und Kenntnisse von
Programmierung, Parallelisierung und Visualisierung
vermittelt. (Siehe auch: http://ins.uni-bonn.de/info/md)
Das Praktikum ist in mehrere Übungsblätter aufgeteilt,
für die jeweils zwei Wochen Bearbeitungszeit zur
Verfügung stehen. Jedes Blatt wird zunächst in einer
zweistündigen Einführung vorgestellt. In der jeweils
darauf folgenden Woche werden in einer Nachbesprechung aufgetretene
Probleme und weitere Programmierdetails besprochen. Die Bearbeitung
der Aufgaben ist selbstständig alleine oder in kleinen Gruppen
am Rechner auszuführen. Der Arbeitsaufwand hierfür
beträgt ca. 4-6 Stunden pro Woche. Für die Teilnehmer
stehen am INS moderne Workstations unter Linux und ein großes
Linux-Cluster zur Verfügung.
Jan Hamaekers 2010-04-01
