SC²S Colloquium - October 20, 2017

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Date: October 20, 2017
Room: 02.07.023
Time: 3:00 pm, s.t.

Sascha Sauermann: Implementation and Optimization of the Midpoint Method in ls1-mardyn

Simulations are an important tool in Molecular Dynamics that often substitutes costly physical experiments. Because of the high number of particles and the small time resolution, a massive computational effort is required, which makes this also an interesting topic in the area of high-performance computing. As standard methods for the computation of particle interactions like the Full Shell method do not scale that well with the large number of processors available in supercomputers today, new approaches are needed. The Midpoint Method is such a highly scalable method that requires less communication between processes, allows deeper parallelization and even improves sequential performance for dense scenarios. It was implemented into MarDyn, a state of the art framework for Molecular Dynamics simulations, and optimized for performance. Benchmarks show that the Midpoint Method performs better than Full Shell and Half Shell in many cases, especially in dense scenarios.

Michael Zintl: Rekonstruktion von Flugzuständen aus ADS-B-Daten

Im Rahmen dieser Bachelorarbeit werden in Echtzeit reale Positionsdaten von Flugzeugen empfangen, interpoliert und daraufhin in einem Flugsimulator dargestellt. Der Forschungsflugsimulator am Lehrstuhl für Flugsystemdynamik an der Technischen Universität München ermöglicht es Flüge in einer realitätsnahen Simulationsumgebung durchzuführen. Dennoch gibt aktuell keine Möglichkeit anderen Flugverkehr realistisch darzustellen. Da dies jedoch einen Einfluss auf den Ablauf eines Fluges und die Handlungen des Piloten hat, wurde entschieden dieses Aspekt zu adressieren. Hierfür werden zunächst verschiedene Quellen für die Bereitstellung der Positionsdaten vorgestellt und deren Vor- und Nachteile diskutiert. Daraufhin wird ein Programm implementiert, das diese Daten ausliest und in ein, für die Interpolation nutzbares, Datenformat umwandelt. Die bereitgestellten Positionsdaten müssen für eine flüssige Darstellung interpoliert und weitere unbekannte Parameter berechnet werden. Hierfür werden die möglichen Interpolationsansätze verglichen und der, für diese Anwendung, geeignetste ausgewählt. Darüber hinaus wird für die Visualisierung ein Programm weiterentwickelt, das Flugzeuge an der interpolierten Position innerhalb der Visualisierungsumgebung darstellt. Zuletzt wird für die umgesetzte Implementierung eine umfassende Analyse durchgeführt und die Interpolation aufgrund der Ergebnisse weiter verbessert. Dabei konnte infolgedessen eine bevorzugte Datenquelle ausgewählt und interpolierte Werte teils deutlich verbessert werden.