Grundlagen des parallelen wissenschaftlichen Rechnens

Neue Erkenntnisse in vielen wissenschaftlichen und technischen Bereichen sind ohne den Einsatz numerischer Simulationen, die auf modernen Computern effizient ablaufen, nicht denkbar. Je schneller wir neue Ergebnisse erhalten, desto grer und genauer sind die Probleme, die wir lsen knnen. Es ist die Kombination aus mathematischen Ideen und effizienter Programmierung, die den Fortschritt in vielen Disziplinen vorantreibt. Zuknftige Meister auf diesem Gebiet mssen daher in ihrem Anwendungsgebiet qualifiziert sein, sie brauchen ein tiefes Verstndnis einiger mathematischer Ideen und sie mssen die Fhigkeiten haben, schnellen Code zu liefern. Das vorliegende Lehrbuch richtet sich an Studierende, die bereits ber Programmierkenntnisse verfgen und die Mathematik nicht scheuen, auch wenn sie eine Ausbildung in Informatik oder einem Anwendungsbereich haben. Es fhrt in die grundlegenden Konzepte und Ideen hinter der angewandten Mathematik und der parallelen Programmierung ein,die wir brauchen, um numerische Simulationen fr die heutigen Multicore-Workstations zu schreiben. Unsere Absicht ist es nicht, in einen bestimmten Anwendungsbereich einzutauchen oder eine neue Programmiersprache einzufhren - wir legen die allgemeinen Grundlagen fr zuknftige Kurse und Projekte in diesem Bereich. Der Text ist in einem zugnglichen Stil geschrieben, der auch fr Studenten ohne jahrelange Mathematikausbildung leicht zu verstehen ist. Er legt mehr Wert auf Klarheit und Intuition als auf Formalismus und verwendet eine einfache N-Krper-Simulation zur Veranschaulichung grundlegender Ideen, die in verschiedenen Teilbereichen des wissenschaftlichen Rechnens von Bedeutung sind. Sein primres Ziel ist es, theoretische und paradigmatische Ideen fr Studierende im Grundstudium zugnglich zu machen und die Faszination des Fachgebiets zu vermitteln.