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Simulationstechnik und Wissenschaftliches Rechnen

Prof. Dr.-Ing. Sabine Roller

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Willkommen auf der Webseite des Lehrstuhls für Simulationstechnik und Wissenschaftliches Rechnen der Universität Siegen!

Die Forschung des Lehrstuhls zielt auf die Entwicklung von Algorithmen und Methoden zur Nutzung großer, paralleler Systeme für die Simulation ab. Die Arbeiten im Bereich gitterbasierter Anwendungen werden in der APES Programmsammlung gepflegt. Ziel ist es dabei, ein breites Spektrum an Simulationsanwendungen abzudecken und ihre Ausführung auf massiv parallelen Systemen zu gewährleisten.

APES Das Software Paket APES wird am Lehrstuhl für die Durchführung von Simulationen auf hoch parallelen Systemen entwickelt. Es umfasst alle notwendigen Schritte, die für eine gitterbasierte Simulation notwendig sind von der Gittergeneration über verschiedene spezialisierte Löser bis zur Nachbearbeitung und Visualisierung. APES ist dabei modular aufgebaut mit dedizierten Programmen für einzelne Aufgaben. Die zentrale Basis wird durch die TreElM Bibliothek zur Verfügung gestellt, die die zu Grunde liegende Gitterdatenstruktur implementiert. Die Gitter werden durch Octrees repräsentiert, die sowohl eine hohe Flexibilität in der Darstellung auch komplexer Geometrien zulassen, aber zugleich auch für die hochskalierende parallele Verarbeitung geeignet sind.

Unsere Simulationen führen wir hauptsächlich an den 3 nationalen Supercomputerzentren in

durch und können mit unseren Anwendungen hunderttausende Prozessoren für einzelne Simulationen effizient nutzen.

Als Anwendungsbeispiel ist hier die Entwicklung einer Rayleigh-Taylor Instabilität dargestellt, wie sie mit Hilfe von APES simuliert wurde. In der Anfangsbedingung ist auch das Gitter dargestellt. Die Lösung wurde mit einem DG-Verfahren der Ordnung 32 berechnet.

Das Entwicklungsportal der Arbeitsgruppe findet sich unter: Collaboration Portal.

Bevor die Arbeitsgruppe nach Siegen kam, waren wir an der German Research School for Simulation Sciences in Aachen tätig.