Research Group of Prof. Dr. M. Griebel
Institute for Numerical Simulation
maximize

Praktikum im Sommersemester 2004

Partikelmethoden und gitterlose Diskretisierung

Leitung: Prof. Dr. M. Griebel,   Wegelerstr. 6, Zi. 604, Tel. 73-3437
Mitarbeiter: M. Arndt,   Wegelerstr. 4, Zi. B 2, Tel. 73-3178
  J. Hamaekers, R. Wildenhues,   Wegelerstr. 4, Zi. B 4, Tel. 73-3173
  L. Jager,   Wegelerstr. 6, Zi. 617, Tel. 73-3486
Termin & Ort: jeweils mittwochs, 12-14 Uhr,   Raum 610, Wegelerstr. 6
Vorbesprechung: 21.04.2004 um 12 Uhr,   Raum 610, Wegelerstr. 6
Anmeldung: ab sofort bei J. Hamaekers (hamaekers@ins.uni-bonn.de), L. Jager  
  (jager@ins.uni-bonn.de) und R. Wildenhues (wildenhues@ins.uni-bonn.de)  
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. Molekülmechanik oder Moleküldynamik 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, Biologie und der Nano-Technologie.
Kollision zweier Körper und Rayleigh-Taylor Instabilität
nacl1.jpg trp.jpg BN.jpg bieger2_bound_box_neu.html
NaCl-Kristall Protein in Wasser BN-Nanotube und Kohlenstoff-Nanotube 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.

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.


Ralf Wildenhues 2004-04-01