Institut für Numerische Mathematik
Vorlesung im Wintersemester 2012/2013
Numerik und Simulation / AK Numerische Mathematik (Gebietszerlegungsmethoden)
Inhalt
Es erfolgt eine Einführung in Gebietszerlegungsmethoden, einer Klasse effizienter numerischer Verfahren, sowie in deren Theorie. Bei Gebietszerlegungsmethoden werden statt einem grossen Problem viele kleine Probleme einige Male gelöst. Unter Einsatz geeigneter Methoden reduzieren sich dabei die Rechenzeiten. Darüberhinaus werden Grundzüge der Parallelisierung numerischer Verfahren zu deren effizienten Umsetzung unter Einsatz von OpenMP und MPI behandelt.
Inhaltliche Voraussetzungen
Numerische Mathematik 3, Partielle Differentialgleichungen
Vorlesung
  • Di, 16.15-17.45 Uhr im Seminarraum C307
  • Fr, 10.15-11.45 Uhr im Seminarraum C307
  • einzelne Termine siehe TUGOnline
  • Beginn: 2.10.2012
Übung
  • Voraussetzungen für positiven Abschluß der Übung:
    • 50 % der Aufgaben votieren (jeweils für Übungsaufgaben und Programmierübungen)
    • genügend oft erfolgreich in der Übung vorrechnen
    • 50 % der Punkte für die Programmierübungen
    • Die Note berechnet sich aus der Prozentzahl der votierten Aufgaben, der Anzahl und der Qualität des Vorrechnens sowie der erreichten Punktzahl bei den Programmieraufgaben.
  • einzelne Termine siehe TUGOnline
  • Blatt 1 zur Übung am 23.10.2012
  • Blatt 2 zur Übung am 16.11.2012
  • Blatt 3 zur Übung am 23.11.2012, Software
  • Blatt 4 zur Übung am 4.12.2012, Software
  • Blatt 5 zur Übung am 25.1.2013
Literatur (Auswahl)
  • Tarek P. A. Mathew. Domain decomposition methods for the numerical solution of partial differential equations, volume 61 of Lecture Notes in Computational Science and Engineering. Springer-Verlag, Berlin, 2008. (DOI)

  • Andrea Toselli and Olof Widlund. Domain decomposition methods—algorithms and theory, volume 34 of Springer Series in Computational Mathematics. Springer-Verlag, Berlin, 2005.

  • Alfio Quarteroni and Alberto Valli. Domain decomposition methods for partial differential equations. Numerical Mathematics and Scientific Computation. The Clarendon Press Oxford University Press, New York, 1999. Oxford Science Publications.

  • Barry F. Smith, Petter E. Bjørstad, and William D. Gropp. Domain decomposition. Cambridge University Press, Cambridge, 1996. Parallel multilevel methods for elliptic partial differential equations.

  • Götz Alefeld, Ingrid Lenhardt, Holger Obermaier: Parallele numerische Verfahren, Springer, Berlin, Heidelberg, 2002.

  • Micheal J. Quinn: Parallel Programming in C with MPI and OpenMP, McGraw-Hill, 2003.

  • William Gropp, Ewing Lusk, Anthony Skjellum: Using MPI, Portable Parallel Programming with the Message-Passing Interface. Second edition. The MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 1999.

  • Simon Hoffmann, Rainer Lienhart: OpenMP, Eine Einführung in die parallele Programmierung mit C/C++. Springer, Berlin, Heidelberg, 2009.

  • Barbara Chapman, Gabriele Jost, Ruud van der Pas: Using OpenMP, Portable Shared Memory Parallel Programming. The MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 2008.

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