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

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 S...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Griebel, Michael, Knapek, Stephan (Author), Zumbusch, Gerhard (Author), Caglar, Attila (Author)
Format: eBook
Language:German
Published: Berlin, Heidelberg Springer Berlin Heidelberg 2004, 2004
Edition:1st ed. 2004
Series:Springer-Lehrbuch
Subjects:
Online Access:
Collection: Springer Book Archives -2004 - Collection details see MPG.ReNa
LEADER 04560nmm a2200433 u 4500
001 EB000660361
003 EBX01000000000000000513443
005 00000000000000.0
007 cr|||||||||||||||||||||
008 140122 ||| ger
020 |a 9783642187797 
100 1 |a Griebel, Michael 
245 0 0 |a Numerische Simulation in der Moleküldynamik  |h Elektronische Ressource  |b Numerik, Algorithmen, Parallelisierung, Anwendungen  |c von Michael Griebel, Stephan Knapek, Gerhard Zumbusch, Attila Caglar 
250 |a 1st ed. 2004 
260 |a Berlin, Heidelberg  |b Springer Berlin Heidelberg  |c 2004, 2004 
300 |a XII, 480 S. 135 Abb., 44 Abb. in Farbe  |b online resource 
505 0 |a Symplektische Verfahren -- Multiple Zeitschrittverfahren — das Impuls-Verfahren -- Zwangsbedingungen — der Rattle-Algorithmus -- Gitterbasierte Methoden für langr eichweit ige Potentiale -- Lösung der Potentialgleichung -- Kurz- und langreichweitige Energie- und Kraftanteile -- Die Smooth-Particle-Mesh-Ewald-Methode (SPME) -- Anwendungsbeispiele und Erweiterungen -- Parallelisierung -- Anwendungsbeispiel: Die Struktur des Universums -- Baumverfahren für langr eichweitige Potentiale -- Reihenentwicklung des Potentials -- Baum-Strukturen für die Zerlegung des Fernfelds -- Partikel-Cluster-Wechselwirkungen und das Barnes-Hut-Verfahren -- Parallele Baumtechniken -- Verfahren höherer Ordnung -- Cluster-Cluster-Wechselwirkung und das schnelle Multipolverfahren -- Vergleich und Ausblick -- Anwendungen aus Biochemie und Biophysik -- Trypsininhibitordes Rinderpankreas -- Membranen -- Peptide und Proteine -- Protein-Ligand-Komplex und Bindung -- Ausblick -- A Anhang --  
505 0 |a 1 Computersimulation — eine Schlüsseltechnologie -- Von der Schrödingergleichung zur Moleküldynamik -- Die Schrödingergleichung -- Eine Herleitung der klassischen Moleküldynamik -- Ein Ausblick auf ab initio Moleküldynamik-Verfahren -- Das Linked-Cell-Verfahren für kurzreichweitige Potentiale -- Die Zeitdiskretisierung — das Störmer-Verlet-Verfahren -- Implementierung des Basisalgorithmus -- Der Abschneideradius -- Das Linked-Cell-Verfahren -- Implementierung der Linked-Cell-Methode -- Erste Anwendungsbeispiele und Erweiterungen -- Thermostate, Ensembles und Anwendungen -- Parallelisierung -- Parallelrechner und Parallelisierungsstrategien -- Gebietszerlegung für die Linked-Cell-Methode -- Implementierung -- Leistungsmessung und Benchmark -- Anwendungsbeispiele -- Erweiterung auf kompliziertere Potentiale und Moleküle -- Mehrkörperpotentiale -- Potentiale mit festen Nachbarschaftsstrukturen -- Zeitintegrationsverfahren -- Fehler der Zeitintegration --  
505 0 |a A.1 Newtonsche, Lagrangesche und Hamiltonsche Gleichungen -- A.2 Hinweise zur Programmierung und Visualisierung -- A.3 Parallelisierung mit MPI -- A.4 Maxwell-Boltzmann-Verteilung -- A.5 Simulationsparameter 
653 |a Chemometrics 
653 |a Numerical Analysis 
653 |a Mathematics / Data processing 
653 |a Chemistry 
653 |a Computational Science and Engineering 
653 |a Mathematical Applications in Chemistry 
653 |a Algebra 
653 |a Numerical analysis 
653 |a Applications of Mathematics 
653 |a Mathematics 
700 1 |a Knapek, Stephan  |e [author] 
700 1 |a Zumbusch, Gerhard  |e [author] 
700 1 |a Caglar, Attila  |e [author] 
041 0 7 |a ger  |2 ISO 639-2 
989 |b SBA  |a Springer Book Archives -2004 
490 0 |a Springer-Lehrbuch 
028 5 0 |a 10.1007/978-3-642-18779-7 
856 4 0 |u https://doi.org/10.1007/978-3-642-18779-7?nosfx=y  |x Verlag  |3 Volltext 
082 0 |a 519 
520 |a 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