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Von Zugluft, Tröpfchen, Schäumen und Tsunamis

02.03.2006


Leibniz-Rechenzentrum der Bayerischen Akademie der Wissenschaften präsentiert Leistungsfähigkeit moderner Großrechner auf dem Tag des Supercomputing - Vortrag von Prof. M. Krafczyk, Braunschweig, um 10.45 Uhr, auf der CeBIT 2006 am 11. März 2006.


Simulation einer Tsunami Welle - CAB TU Braunschweig



Supercomputing verändert unsere Welt! Immer schnellere Rechner mit einer immer größeren Zahl von Höchstleistungsprozessoren und immer größerer Speicherkapazität erlauben heute ein theoretisches Verständnis von Vorgängen, das noch vor wenigen Jahren kaum vorstellbar gewesen ist. Numerische Simulation kann deshalb oft aufwändige Experimente ersetzen und damit die Entwicklung technischer Produkte effizient unterstützen. Größtmögliche Rechenleistung ist zum Beispiel immer dann gefragt, wenn Ingenieure im Rahmen des Computational Engineering Strömungsvorgänge bei Gasen oder Flüssigkeiten detailliert vorhersagen wollen. Die Anwendungen sind dabei so vielschichtig wie komplex: Supercomputer werden heute eingesetzt, wenn es darum geht, das Raumklima und die Behaglichkeit in Büroräumen oder in einer neuen Flugzeuggeneration zu optimieren, wenn neue Methoden der Bioverfahrenstechnik erforscht werden, wenn in der Medizin der Blutfluss in Arterien berechnet wird, wenn die Herstellung von Metallschäumen simuliert wird, oder wenn die Einwirkung dramatischer Hochwasserwellen auf Bauwerke abgeschätzt werden soll.



Tausend Mal mehr Rechen- und Speicherkapazität als auf einem modernen Multimedia-PC kann für eine präzise Berechnung nötig sein. Die Anforderungen sind schier unvorstellbar groß: Werte für meh-rere Milliarden Unbekannte sind Millionen Male zu bestimmen, wenn das Geschwindigkeitsprofil einer Tsunami-Welle auf ein Gebäude und die dabei entstehende Zerstörungskraft mit hinreichender Genauigkeit vorhergesagt werden soll (siehe Abbildung). Herkömmliche Simulationssoftware ist damit völlig überfordert. Sie ist weder dafür ausgelegt, den gewaltigen Speicherplatz zu verwalten, der für derartige Berechnungen nötig ist, noch kann sie die bei heutigen Supercomputern in aller Regel vorhandene sehr große Zahl von Rechenprozessoren effizient einsetzen. Es geht also in der Forschung des Computational Engineering darum, Simulationsmethoden der nächsten und übernächsten Generation zu entwickeln. Damit werden heute die Grundlagen für die Software geschaffen, die in zehn Jahren an jedem Arbeitsplatz eines Ingenieurs zur Verfügung stehen soll.

Diese und viele weitere Fragen rund um die computergestützte Strömungsmechanik untersuchen Forschergruppen aus ganz Deutschland und nutzen dafür den Bundeshöchstleistungsrechner am Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften in München. Der Vortrag "Von Zugluft, Tröpfchen und Tsunamis" von Prof. M. Krafczyk auf der CeBIT am 11.3.2006 um 10.45 Uhr stellt anhand zahlreicher Beispiele grundlegende Konzepte vor und gibt mit einer Reihe von Filmsequenzen einen anschaulichen Einblick in verschiedene Anwendungsfelder der Strömungssimulation auf Höchstleistungsrechnern.

Kontakt: Dr. Matthias Brehm, Leibniz-Rechenzentrum, Barer Str. 21, 80333 München, brehm@lrz.de
Vortragender: Prof. M. Krafczyk, CAB TU Braunschweig, Pockelsstraße 3, 38106 Braunschweig, kraft@cab.bau.tu-bs.de

Das Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) ist eine Einrichtung der Kommission für Informatik der Bayerischen Akademie der Wissenschaften. Heute sind dort ca. 150 Mitarbeiter beschäftigt. Als modernes Dienstleistungsunternehmen ist das LRZ wissenschaftliches Rechenzentrum für die Hochschulen in München, ein bundesweites Zentrum für technisch-wissenschaftliches Höchstleistungsrechnen, und Zentrale für die Archivierung großer Datenmengen. Es ist verantwortlich für Planung, Ausbau und Betrieb des Münchner Wissenschaftsnetzes und fungiert als Kompetenzzentrum für Datenkommunikationsnetze.

Martin Schütz | idw
Weitere Informationen:
http://www.badw.de/aktuell/PM_2006/Anlagen/12_Programm_TdS_CeBIT06.doc

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