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Full Description
Bei Entwicklern und Anwendern numerischer Software besteht dringender Be darf an modernen und praxisnahen Konzepten der Informatik. Umgekehrt stellt die Informatik Werkzeuge zur Verfügung, die im wissenschaftlichen Rechnen nicht immer wahrgenommen werden. Aus diesem Grund veranstaltete die DMV-GAMM-GI Fachgruppe "Nume rische Software" zusammen mit der Fachgruppe "Scientific Computing" der DMV, dem Fachausschuß "Scientific Computing" der GAMM sowie der DMV Fachgruppe "Industrie- und Wirtschaftsmathematik" im Juni 1995 den Work shop "SOFTWARE ENGINEERING IM SCIENTIFIC COMPUTING" in Ham burg. Der unerwartet große Zuspruch gab Anlaß, vorliegendes Buch herauszuge ben. Das Ziel dieses Buches ist es, die gemeinsamen Probleme und Ziele des wissen schaftlichen Rechnens und der anwendungsorientierten Informatik für die jewei ligen Gruppen darzustellen, zur Verbesserung der Kommunikation zwischen den Gruppen beizutragen sowie praktische Werkzeuge, Informatik-Methoden und Anforderungen des wissenschaftlichen Rechnens bekannt zu machen. Die insgesamt siebenunddreißig Beiträge wurden nach Themenverwandschaft gruppiert, wenngleich die Zuordnung natürlich nicht eindeutig sein kann. In den ersten beiden Abschnitten wird die alte und keineswegs gelöste Frage nach der geeigneten Programmiersprache für wissenschaftliches Rechnen diskutiert. Auch eingefleischte FORTRAN-Protagonisten werden zugestehen, daß abstrakte Da tentypen oder objektorientierte Programmierparadigmen im modernen wissen schaftlichen Rechnen hilfreich sein können. Andererseits scheint bei numerischen Kernaufgaben (BLAS) die Performance gut optimierter FORTRAN-Programme kaum übertreffbar. Liegt die Lösung, wie so oft, in der Mitte? Diese und Fragen nach ordentlicher Dokumentation,Schnittstellenproblematik usw. im Zusammenhang mit Programmiersprachen werden diskutiert. Mögliche Lösungen zum Performance-Problem könnte auch das Spezialisieren bringen, wie es im Abschnitt "partielle Auswertung" vorgestellt wird.
Contents
Programmiersprachen für das SC.- Anmerkungen zur Programmierung im wissenschaftlichen Rechnen.- Datenstrukturen für adaptive Gitter.- Objektorientierter Entwurf im SC.- Sind abstrakte Datentypen in der Numerik einsetzbar? Eine C++ Studie über Abstraktion und Effizienz.- Objektorientierter Entwurf im wissenschaftlichen Rechnen.- KASKADE 3.x ein objektorientierter adaptiver Finite-Elemente-Code.- Aspekte eines Entwicklungssystems für die Erstellung objektorientierter Parallelprogramme.- Objektorientierte Entwurfsmuster für die Wiederverwendung numerischer Softwarekomponenten.- Finite Element Methoden aus objektorientierter Sicht.- Parallele Auswertung von Programmen.- Automatic Program Specialization by Partial Evaluation: an Introduction.- Partial Evaluation Applied to Ray Tracing.- Specialization of Numerical Programs with the FSpec System.- Paralleles Programmieren im SC.- Paralleles Programmieren im Scientific Computing.- Message Passing Bibliotheken: ein Vergleich aus Anwendersicht.- Die Basler Werkzeugkiste für Paralleles Rechnen.- Probleme und Perspektiven bei der Entwicklung eines Werkzeuges zur teilautomatischen Parallelprogrammentwicklung und es zugrundeli egen-den parallelen Berechnungsmodells.- Statische und dynamische Lastverteilung für parallele numerische Algorithmen.- Portabilität und Adaption von Software der linearen Algebra für Distributed Memory Systeme.- Eine datenparallele funktionale Sprache für Rechner mit verteiltem Speicher.- Parallele Programmierung mit algorithmischen Skeletten zur Lösung numerischer Probleme.- Laufzeitbasierte Entwicklung zweistufig paralleler Programme im wissenschaftlichen Rechnen.- Formulation and development of parallel numerical algorithms with data distribution algebras.- Zugriffsobjekte — Beschleunigungfür gemeinsame Datenstrukturen bei Parallelrechnern mit verteiltem Speicher.- FASAN — eine funktionale Agenten-Sprache zur Parallelisierung von Algorithmen in der Numerik.- Tools.- Software zur Berechnung von Jacobi- und Hessematrizen aus C und Fortran Code.- Der Einsatz von LEX und YACC in technisch-wissenschaftlichen Anwendungsprogrammen.- Literate Programming für MATLAB.- Automatische und interaktive Parallelisierungswerkzeuge.- Software-Werkzeuge für Parallelrechner: Entwicklungen im Forschungszentrum Jülich.- Architekturunabhängiges Checkpointing durch Präprozessing.- Cray Cluster mit fehlertolerantem Message-Passing.- Systeme und Umgebungen.- Der Einsatz von Problemlöseumgebungen (PSE) in der Numerik-Ausbildung.- GELDA — Ein Softwarepaket zur Lösung linearer differentiell-algebraischer Gleichungen mit beliebigem Index.- Entwicklung einer Schnittstelle für einen DAE-Solver in der chemischen Verfahrenstechnik.- Effiziente Boolesche Berechnungen mit XBOOLE.- Visualisierung und graphische Oberflächen.- Eine graphische Oberfläche für numerische Programme.- Formale Spezifikation graphischer Benutzungsschnittstellen mit Hilfe von Graph-Grammatiken.- Formale Spezifikation des ZIB-GUI mit Hilfe von Graph-Grammatiken.- Liste der Beitragenden.- Liste einiger Abkürzungen.
