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Modellierung, Algorithmen, Simulation

Die Methoden des wissenschaftlichen Rechnens sind für moderne Forschung und Entwicklung in Wissenschaft, Technik und Wirtschaft unerlässlich. Zahlreiche Beispiele finden sich in den Bereichen der Strömungsmechanik, der Klimaforschung und der Materialforschung. Die hierbei verwendeten mathematische Modellierung und Algorithmen liegen im Schwerpunkt dieses Seminars. Die praktische Relevanz und der optimale Einsatz der Modelle und Algorithmen, insbesondere die Anwendungen dieser Modelle und Algorithmen in Computersimulationen für konkrete wissenschaftliche Fragestellungen, werden besonders betont. Zum einen kann die optimale Wahl und die Weiterentwicklung von Modellen und Algorithmen die Effizienz, Genauigkeit und Verlässlichkeit von Simulationen auf Hochleistungsrechner deutlich erhöhen. Zum anderen greift die Lösung ganz neuer wissenschaftlicher Aufgaben oft auf bereits bekannte Modelle und Algorithmen zurück. Die für das Seminar angebotenen Themen orientieren sich nach der aktuellen Forschung und schließen mathematisch-physikalische Modellierung, numerische und nicht-numerische Algorithmen sowie weitere Methodenbereiche des wissenschaftlichen Rechnens ein. Zu ausgewählten Themen untersuchen die Studierenden aktuelle Ansätze für Modellierung sowie Algorithmen, die in aktuellen Modellrechnungen eingesetzt werden. Dabei lernen die Studierenden praktische Einsätze verschiedener Modellen und numerischer und nicht-numerischer Algorithmen in der Forschung und Entwicklung kennen. Die Studierenden vertiefen ihre Kenntnisse im zugewiesenen Thema und untersuchen Literaturquellen und existierende Implementierungen kritisch. Hierbei versuchen sie Schlüsselpunkte einer konkreten Arbeit (eines Papers oder eines Simulationscodes) nachzustellen. Die Studierenden lernen ihre zugewiesenen Themen gegenüber den Themenbetreuern (den Tutoren) und anderen Studierenden verständlich zu präsentieren und in einer anschließenden Diskussion Fragen zu beantworten. Zum Schluss fassen die Studierenden Ihre Ergebnisse in eine schriftliche Ausarbeitung (einen Aufsatz) zusammen, wobei sie lernen wissenschaftlichen Text zu schreiben.

Zusammenfassung

Methods of computational science are essential for modern research and development in science, technology and economy. Numerous examples can be found in the fields of fluid mechanics, climate research and materials research. The mathematical modeling and algorithms used here are the focus of this seminar. The practical relevance and the optimal use of the models and algorithms and, in particular, the applications of these models and algorithms in computer simulations for concrete scientific problems, are especially emphasized. On the one hand, the optimal choice and further development of models and algorithms can significantly increase the efficiency, accuracy and reliability of simulations on high-performance computers. On the other hand, the solution of completely new scientific tasks is often based on already known models and algorithms. The topics offered for the seminar are based on current research and include mathematical-physical modeling, numerical and non-numerical algorithms as well as other methodological areas of scientific computing.

On selected topics, the students investigate current approaches to modeling and algorithms used in modern computer simulation. Students learn about practical applications of different models and numerical and non-numerical algorithms in research and development. The students deepen their knowledge in the assigned topic and critically examine literature sources and existing implementations. In doing so they try to reconstruct key points of a concrete work (a paper or a simulation code). The students learn to present their assigned topics to the topic supervisors (the tutors) and other students in an understandable way and to answer questions in a subsequent discussion. Finally, the students will summarize their results in a written work (an article) and learn to write scientific texts.

Allgemein

Sprache
Englisch
Copyright
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Verfügbarkeit

Zugriff
Unbegrenzt – wenn online geschaltet
Aufnahmeverfahren
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Zeitraum für Beitritte
Bis: 22. Jul 2020, 18:00

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Erstellt am
02. Jul 2020, 14:31