Kolloquien der Fakultät für Informatik






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151. Informatik-Kolloquium

Vortrag

Herr Dr. Holger Dachsel

Forschungszentrum Jülich,
Institute for Advanced Simulation

"Fehlerkontrolle in der Fast Multipole Method"




Mittwoch, 02.12.2009
14:00 Uhr, 1/336

Alle interessierten Personen sind herzlich eingeladen!

Abstract:

Die Fast Multipole Method (FMM) ist eine der effizientesten Methoden zur Berechnung der Paarwechselwirkung in der Molekulardynamik sowie in der Astro- und Plasmaphysik. Die Laufzeit der FMM skaliert linear mit der Größe der Teilchensysteme. Die Kontrolle der Fehler, die aus endlichen Multipolentwicklungen lokaler Ladungen resultieren, ist ein wichtiger Aspekt in der Akzeptanz der FMM.

Es wird ein zweistufiges Schema zur Fehlerkontrolle vorgestellt, das auf beliebige Teilchensysteme angewandt werden kann. In der ersten Stufe wird eine homogene Verteilung auf jedem Niveau des FMM-Baumes angenommen. Die zweite Stufe berücksichtigt die Positionen der Teilchen bezüglich der Entwicklungspunkte der Multipolmomente. Die zweite Stufe ist somit eine Korrektur der ersten, die insbesondere für stark inhomogene Teilchenverteilungen von Bedeutung ist. In Abhängigkeit eines geforderten Fehlers bezüglich der Energie, des Potentials oder des Gradienten bestimmt die FMM alle Parameter der Methode, so dass der geforderte Fehler nicht überschritten wird. Die Erhöhung der Laufzeit der FMM durch die zweistufige Fehlerkontrolle ist vernachlässigbar.