Contribution to a conference proceedings/Contribution to a book

FZJ-2014-04434

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Der "Digitale Windkanal": Herausforderungen der Computersimulation komplexer Systeme

Hossfeld, F.FZJ*

1997
vde-Verl. Berlin ; Offenbach
ISBN: 3-8007-2295-X

Abstract: Vor etwas mehr als einem halben Jahrhundert, 1946, präsentierte John von Neumann sein Manifest über die Notwendigkeit des Digitalrechners und dessen Entwurfsprinzipien, die der seither unvergleichlichen Expansion der elektronischen Datenverarbeitung in Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft den innovativen Impuls gaben. Seine Initiative war motiviert durch die nachhaltige Stagnation der analytischen mathematischen Methoden zur Lösung partieller Differentialgleichungen, primär in der Strömungsdynamik, und seine Idee war, mit seinem neuartigen Digitalrechner den "digitalen Windkanal" zu schaffen, d.h. diese Problembarriere mit neuen numerischen Verfahren durch Computersimulation der komplexen Strömungsprozesse zu überwinden.Die Computersimulation hat sich mit dem Fortschritt der Rechnerarchitektur und der Algorithmen zur dritten, Theorie und Experiment ergänzenden Kategorie wissenschaftlichen Forschens entwickelt ("virtuelles Labor"); sie ist gleichzeitig auf dem Wege, für die Industrie ein unverzichtbares Instrument zur Optimierung der Produktzyklen zu werden ("virtuelles Produkt"). Die wachsende Komplexität der Systeme und Prozesse in Forschung und Technik stellt gleichermaßen steigende Anforderungen an die Genauigkeit der mathematischen Modellbildung, an die Effizienz der numerischen (und nichtnumerischen) Methoden und an die Innovationskraft der Computerarchitektur. Der Parallelismus muß dabei das hohe Potential für die zukünftigen Problemlösungen liefern. Dieser verheißungsvolle Weg erweist sich aber als rauh und lang; vorschnelle Verkündigungen, schon am Ziel zu sein, haben sich immer wieder als trügerisch herausgestellt. Neue Parallelrechner aber ermutigen erneut zu vielversprechenden Entwicklungen bei Algorithmen und Anwendungen: Multi-Level-Methoden; Shared Virtual Memory: SVM; Heterogeneous Computing.Ein für die Computersimulation zunehmend unverzichtbares Instrument ist die Visualisierung: The Purpose of Computing is Insight, not Numbers! (Hamming)

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Contributing Institute(s):

1. Zentralinstitut für Angewandte Mathematik (ZAM)
2. Jülich Supercomputing Center (JSC)

Research Program(s):

1. 899 - ohne Topic (POF2-899) (POF2-899)

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