Die Vorlesung gibt eine Einführung in das grundsätzliche Vorgehen bei Modellbildung und Simulationen und damit verbunden in Themen des Hochleistungsrechnens bzw. Wissenschaftlichen Rechnens. Techniken und Tools für die Programmierung werden wiederholt und ergänzt (Betriebssysteme, Entwicklertools, Editoren, Batchsystem etc.) sowie Themen des Performance Engineering, Profiling und Debugging behandelt. Hinzu kommen hardware-orientierte Aspekte wie Rechnerarchitekturen, Parallelisierung und Speicherhierachien, die für die hardware-orientierte Numerik sowie hardware-nahe Programmierung notwendig sind. Anhand einer Simulationspipeline vom Erstellen des Gitters (Meshes, Gebietszerlegung, Partitionierung), über den eigentlichen Löser (Standard Löser, Mehrgitterverfahren und Vorkonditionierer), bis hin zum Postprocessing werden entsprechende Tools und Methoden vorgestellt. Dazu wird die Lehrstuhl-eigene Simulationssoftware ``Finite Element Analysis Toolbox`` (FEAT in C++) vorgestellt und verwendet. Im Praktikum und in den begleitenden Übungen werden die erworbenen Kenntnisse in kleineren Projekten und für beispielhafte Fragestellungen umgesetzt und simuliert.
Link zum Modulhandbuch Mathematik
Studienprojekt Technomathematik (Master)