Numerische Simulation in der Moleküldynamik: Numerik, Algorithmen, Parallelisierung, Anwendungen (Springer-Lehrbuch)Michael Griebel, Stephan Knapek, Gerhard Zumbusch, Attila Caglar
Taschenbuch
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. TOCComputersimulation.- Eine Schlüsseltechnologie.- Von der Schrödingergleichung zur Moleküldynamik.- Der sequentielle Linked Cell Algorithmus für kurzreichweitige Potentiale.- Parallelisierung.- Erweiterung auf kompliziertere Potentiale und Moleküle.- Die P3M-Methode für langreichweitige Kräfte.- Baumverfahren für langreichweitige Wechselwirkungen.- Anwendungen aus Biochemie und Biophysik.- Ausblick.- Anhang.- Literaturverzeichnis.- Index.
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