08/02/2014Orientierung 20031 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Orientierung 2004 Lehrstuhl für Systemsimulation.

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1 08/02/2014Orientierung 20031 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Orientierung 2004 Lehrstuhl für Systemsimulation Ulrich Rüde www10.informatik.uni-erlangen.de Cauerstr. 6 91058 Erlangen

2 08/02/2014Orientierung 20032 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Wer ist am Lehrstuhl (und macht was) Prof. Dr. Ulrich Rüde Prof. Dr. C. Pflaum Frank Hülsemann, PhD: (Adaptive Verfahren für part. DGLn, Cluster- und High Performance Computing) Markus Kowarschik: Effiziente Programmierung numerischer Algorithmen in tiefen Speicherhierarchien Thomas Pohl: High Performance Computing (Materialwissenschaften/ Lattice Boltzmann) Uwe Fabricius (Algebraische Mehrgitterverfahren) Jan Treibig: Simulation in den Materialwissenschaften Ben Bergen: Supercomputing C. Freundl: Objektorientierte Programmierung von Supercomputern Harald Köstler: Bildverarbeitung, Optischer Fluss Nils Thürey: Lattice Boltzmann mit freien Oberflächen

3 08/02/2014Orientierung 20033 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Mission des LSIM Entwicklung und Analyse von Computermethoden für wissenschaftliche und technische Anwendungen Effiziente Algorithmen Mehrgitterverfahren Effiziente Programmierung Parallelisierung Adaptivität LSIM

4 08/02/2014Orientierung 20034 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Computational Fluid Dynamics Mit dem LSTM/ Dr Breuer NuSiF Vorlesung & Praktikum: Programmierung eines inkompressiblen Navier- Stokes-Lösers Kleinere Projekte, z.B. Studienarbeit zur Parallelisierung auf einem Workstationcluster Strömung in porösem Medium mit Oberflächenreakion und veränderlicher Geometrie, Modellierung einer reaktiven Wand auf Porenskala Lattice-Boltzmann- Automaten zur Simulation von Strömungen mit freien Oberflächen (Diplomarbeit Thürey)

5 08/02/2014Orientierung 20035 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-NürnbergOstwald-Reifung ¥ Experimentalphysik, Materialwissenschaft

6 08/02/2014Orientierung 20036 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg

7 08/02/2014Orientierung 20037 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg

8 08/02/2014Orientierung 20038 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Multilevel Methods für inverse Probleme bei bioelektrischen Feldern In Kooperation mit: Chris Johnson, G. Greiner, R. Fahlbusch, C. Popa Blick durch das Operationsmikroskop bei einer Tumorresektion

9 08/02/2014Orientierung 20039 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Problem of inverse EEG/MEG Direct Problem: Known: Sources (strength, position, orientation) Wanted: Potentials on the head surface Inverse Problem Known: Potentials on the head surface Wanted: Sources (strength, position, orientation)

10 08/02/2014Orientierung 200310 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Inverse EEG/MEG

11 08/02/2014Orientierung 200311 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Lattice Boltzmann Methode zur Simulation von Metallschäumen Keimbildung, Blasenwachstum, Schaumrheologie, Koaleszenz, Drainage, Kollaps Zur Zeit sind die wesentlichen physikalischen Prozesse bei der Bildung von Metallschäumen unverstanden. Die Entwicklung des Simulators trägt zum Prozessverständnis bei und soll zukünftig helfen, den Proyess besser zu steuern.

12 08/02/2014Orientierung 200312 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Lattice Boltzmann für die Simulation der Blasenbildung im flüssigen Metall

13 08/02/2014Orientierung 200313 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-NürnbergTechnologie Moore´s Law: Bis 2010: Bis 2010: > 10 9 Transistor per Chip > 10 9 Transistor per Chip > 10 GHz > 10 GHz Ca. 1000x Leistungssteigerung Nach 2015: Nach 2015: Erreichen Physikalischer Grenzen in konventionellen Halbleitern Optische Techniken? Quantencomputing? Hitachi SR 8000 am LRZ München, derzeit Nr. 27 in der Top 500 Liste

14 08/02/2014Orientierung 200314 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg KONWIHR: Adhoc3D (gridlib) & ExPDE Ruede/Greiner/Brenner/Pflaum Vorteile strukturierter Gitter: Bessere Effizienz auf modernen mikroprozessor-basierten Höchstleistungsrechnern Superconvergenz: höhere Genauigkeit

15 08/02/2014Orientierung 200315 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Vorlesungsangebot des LSIM (1) (kontinuierliche) Simulation bisher: Wissenschaftliches Rechnen/ Scientific Computing: 4V+2Ü, SS Neu: Simulation und Wissenschaftliches Rechnen I+II, Voraussetzungen: Mathematik + Programmieren WS: 2V+2Ü + SS: 2V+2Ü WS: 2V+2Ü + SS: 2V+2Ü Numerical Simulation fo Fluids: 2V+2Ü, SS, Voraussetzungen: Simulation und Scientific Computing I oder gleichwertige Kenntnisse Special Topics in Scientific Computing, 2V+2Ü Special Topics in Simulation, 2V+2Ü Seminare, Arbeitsgruppen, weitere Spezialvorlesungen Für die Prüfungen: Rechtzeitige Absprache erforderlich

16 08/02/2014Orientierung 200316 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Vorlesungsangebot des LSIM (2) Höchstleistungsrechnen alt: High Performance Programming Techniques: 2V+2Ü, WS Inhalte werden (teilweise) in Simulation und Scientific Computing I aufgenommen Programming Techniques for Supercomputers: 2V+2Ü, SS (Dozent: Dr. Wellein, Rechenzentrum) Für die Prüfungen: Rechtzeitige Absprache erforderlich. Für die Prüfungen: Rechtzeitige Absprache erforderlich.

17 08/02/2014Orientierung 200317 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Lattice Boltzmann für die Simulation von Strömungen mit freien Oberflächen

18 08/02/2014Orientierung 200318 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Lattice Boltzmann für die Simulation von Strömungen mit freien Oberflächen

19 08/02/2014Orientierung 200319 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Lattice Boltzmann für die Simulation der Blasenbildung im flüssigen Metall

20 08/02/2014Orientierung 200320 Prof. Dr. Ulrich Rüde Lehrstuhl für Systemsimulation Universität Erlangen-Nürnberg Lattice Boltzmann für die Simulation der Blasenbildung im flüssigen Metall