Numerische Simulation in der Moleküldynamik: Numerik, Algorithmen, Parallelisierung, Anwendungen

✍ Scribed by Prof. Dr. Michael Griebel, Dr. Stephan Knapek, Prof. Dr. Gerhard Zumbusch, Dipl.-Math. Attila Caglar (auth.)

• Publisher: Springer-Verlag Berlin Heidelberg
• Year: 2004
• Tongue: German
• Leaves: 492
• Series: Springer-Lehrbuch
• Edition: 1
• Category: Library

✦ Synopsis

Das Buch behandelt Methoden des wissenschaftlichen Rechnens in der Moleküldynamik, einem Bereich, der in vielen Anwendungen der Chemie, der Biowissenschaften, der Materialwissenschaften, insbesondere der Nanotechnologie, sowie der Astrophysik eine wichtige Rolle spielt. Es führt in die wichtigsten Simulationstechniken zur numerischen Behandlung der Newtonschen Bewegungsgleichungen ein. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der schnellen Auswertung kurz- und langreichweitiger Kräfte mittels Linked Cell-, P$/\3$M-, Baum- und Multipol-Verfahren, sowie deren paralleler Implementierung und Lastbalancierung auf Rechensystemen mit verteiltem Speicher. Die einzelnen Kapitel beinhalten darüberhinaus detailierte Hinweise, um die Verfahren Schritt für Schritt in ein Programmpaket umzusetzen. In zahlreichen farbigen Abbildungen werden Simulationsergebnisse für eine Reihe von Anwendungen präsentiert

✦ Table of Contents

Front Matter....Pages I-XI
Computersimulation — eine Schlüsseltechnologie....Pages 1-16
Von der Schrödingergleichung zur Moleküldynamik....Pages 17-37
Das Linked-Cell-Verfahren für kurzreichweitige Potentiale....Pages 39-117
Parallelisierung....Pages 119-156
Erweiterung auf kompliziertere Potentiale und Moleküle....Pages 157-217
Zeitintegrationsverfahren....Pages 219-245
Gitterbasierte Methoden für langreichweitige Potentiale....Pages 247-322
Baumverfahren für langreichweitige Potentiale....Pages 323-400
Anwendungen aus Biochemie und Biophysik....Pages 401-422
Ausblick....Pages 423-426
Back Matter....Pages 427-479

✦ Subjects

Computational Science and Engineering;Numerical Analysis;Math. Applications in Chemistry;Theoretical, Mathematical and Computational Physics;Appl.Mathematics/Computational Methods of Engineering