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SC²S Colloquium - December 18, 2013

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Date: December 18, 2013
Room: 02.07.023
Time: 3 pm, s.t.


Contents

Matthias Fischer: Efficient Algorithms for Solving the Black-Scholes Equation on Dimensionally Adaptive Sparse Grids

Im Rahmen dieser Bachelorarbeit werden Finite Elemente auf dimensionsadaptiven dünnen Gittern implementiert. Diese können zur Lösung von PDEs verwendet werden und sollen hier am Beispiel der Poisson- und Black-Scholes-Gleichung betrachtet werden. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Effizienz der verwendeten Algorithmen und Datenstrukturen. Hierbei spielen vor allem die Optimierung des aufwändigen Up-Down-Verfahrens sowie Parallelisierung (durch mehrere Threads und Vektorisierung) eine wichtige Rolle.


Afaq Mustafa: Validation of Standard Best Practices for External Aerodynamics of an Automobile in Yawed Flow

The use of numerical methods is widely appreciated in the automotive industry in order to reduce the experimental effort in the wind tunnel, which is very expensive and limiting, in terms of the variety of vehicles that can be tested in a certain amount of time. In this respect, the aim of this study is the development of Best Practices for a Lattice Boltzmann CFD code under yawed flow conditions, in order to achieve the optimum balance between accuracy and computational efficiency. The performance and stability of the vehicle under a yaw angle is of utmost importance. The analysis of two different designs is carried out and the results are validated using experimental data from the manufacturer. The criteria for the performance and stability of a vehicle that are used for this study are side force, drag and lift, while the correlations of the roll and pitch moment are not examined thoroughly.


Ivan Chernov: A GPU-based Multi-level Subspace Decomposition Scheme for Hierarchical Tensor Product Bases

The aim of this thesis is to employ a multi-level splitting of full grids in the incremental visualization of scientific data sets. The splitting is motivated by the approximation properties of the sparse grid technique. In the thesis, the current status of the hierarchization method is observed, the highly parallelizable part is extracted and it is shown, how it can be effectively implemented on a GPU to decompose and reconstruct small grids. Such an approach is particularly useful for the time-critical task of visualizing (reading, processing, drawing) large amounts of data, which should be as quick as possible and thus requires access to both, coarse and fine level representation of the data. Looking towards such large amounts of data, ideas of parallelization and data slicing are discussed and implemented.


Markus Blöchl: Hardwarenahe Implementierung einer optimierten, reell-wertigen Fouriertransformation auf einem Echtzeit-Signalprozessor

Die Firma IfTA GmbH untersucht seit Jahren thermoakustische Schwingungen in stationären Gasturbinen. Die aktuelle Erweiterung der Analyse auf mechanische Beschädigungen stellt jedoch neue Herausforderungen an die verwendeten Algorithmen. Durch die zusätzliche Sensorik und gestiegenen Anforderungen an die Auflösung der Frequenzanalyse werden die Grenzen der aktuell verwendeten Hardware gesprengt und in vielen Fällen die Echtzeitanforderung verletzt.

In dieser Arbeit geht es vor allem darum, zusätzliche Information über die Eingangsdaten und die Hardware auszunutzen, um oben genannte Erweiterungen möglich zu machen. Die bedeutendste, bisher ungenutze Information ist die Einschränkung der Eingabe auf reell-wertige Signale. Durch das geschickte Ausnutzen mehrerer dadurch entstehender Symmetrien in der Schnellen Fourier Transformation ist es möglich, den Speicherbedarf und Rechenaufwand nahezu zu halbieren.

Dieser Vortrag demonstriert nun Beispiele der praktischen Anwendung oben genannter Analysen und zeigt die Ideen auf, welche den in der Arbeit versuchten Optimierungen zu Grunde liegen.