Programmiermodelle und High-Performance Computing für Many-Core Architekturen in der numerischen Simulation

从数学、智慧和计算机的角度出发，从方法论、技术和算法、公式和算法等几个方面进行了深入的研究。在此基础上，分析和实现了现代数学方法(有限元/Differenzen Diskretsierungen，Mehrgitterlöser/GebietszerLegung，自适应Gitteranpassung)和结构设计(Grafikkarten/GPU，PPU，Gell Prozessoren)。在此基础上，采用并行有限元-程序设计方法，建立了一套完整的软件体系结构模型，并对其进行了验证。在全球的技术问题和技术问题中，我们享受着层次分明的层次结构盛宴，从L的世界观和世界观的观点来看，并行的软件技术和现代的专业技术是最好的解决方案。使用图形硬件进行通用计算时，请参见Sollen Basiskomponenten der Numerischen Linearen Algebra，Inbe sonondere hocheffiziente Mehrgitiziente Mehrgitterlöser für artielle Differentialgalleichungen，Enwickelt and in Bibliotheken Realsiert Wen den，die sprechende teilchende teilblende teilchenz and gleichzeitier Recleistung von mehreren GFIP/S sen könen.所有的建筑设计都有这样一种软件技术，那就是灵活运用它的数学知识。

Dieses Grundlagenprojekt ist interdisziplinär zwischen Numerischer Mathematik, Wissenschaftlichem Rechnen und Computergrafik angesiedelt, wobei Methoden, Techniken und Algorithmen aus allen Forschungsgebieten kombiniert, wechselseitig umformuliert und erweitert werden sollen. Ziel der beantragten Projektarbeiten ist die Entwicklung, Analyse und Realisierung von neuen Simulationstechniken, die auf modernen mathematischen Methoden basieren (Finite Elemente/ Differenzen Diskretisierungen, Mehrgitterlöser/Gebietszerlegung, adaptive Gitteranpassung) und die gleichzeitig die sehr hohe Rechenleistung von datenstrombasierten Architekturen (Grafikkarten/ GPU, PPU, Gell Prozessoren) ausnutzen können. Basierend auf den Entwicklungsarbeiten zum (parallelen) FEM-Programmpaket FEAST mit speziellen hierarchischen Daten- und Matrixstrukturen sollen datenstrombasierte Architekturen zur effizienten Lösung von Teilproblemen verwendet werden. Während FEAST für die hierarchische Aufteilung der globalen Probleme in lokale Teilprobleme und das Zusammenführen der Teilgebietslösungen zu einer hochgenauen globalen Lösung verantwortlich ist und dabei alle Vorteile von heutigen Programmiersprachen, parallelen Softwarekonzepten und modernen Prozessoren (CPU) ausnutzt, sollen datenstrombasierte Prozessoren als spezielle numerische Co-Prozessoren verwendet werden. Ähnlich zu bereits erfolgreichen GPGPU-Aktivitäten ( general purpose computation using graphics hardware ) sollen Basiskomponenten der Numerischen Linearen Algebra, insbesondere hocheffiziente Mehrgitterlöser für Partielle Differentialgleichungen, entwickelt und in Bibliotheken realisiert werden, die entsprechende Teilprobleme mit sehr hoher numerischer Effizienz und gleichzeitig einer Rechenleistung von mehreren GFLOP/s lösen können. Unsere Forschungsarbeiten werden sich dabei vor allem auf die Aspekte Genauigkeit, Effizienz, Flexibilität und Robustheit konzentrieren und erfordern sowohl mathematische wie auch softwaretechnische Grundlagenarbeiten auf allgemeinen datenstrombasierten Architekturen.