SPP 1648: Software for Exascale Computing - Teilprojekt: EXA-DUNE - Flexible PDE Solvers, Numerical Methods, and Applications (EXA-DUNE)

Grunddaten zu diesem Projekt

Art des ProjektesTeilprojekt in DFG-Verbund koordiniert außerhalb der Universität Münster
Laufzeit an der Universität Münster15.10.2012 - 31.03.2016 | 1. Förderperiode

Beschreibung

The aim of this interdisciplinary project, bringing together experts from the open source projects DUNE and FEAST, is to develop, analyse and realise new numerical, algorithmic and computational techniques to enable exascale computing for partial differential equations (PDEs) on heterogeneous massively parallel architectures. As the life time of PDE software is typically much longer than for hardware, flexible but nevertheless hardware-specific software components are developed based on the DUNE platform, which uses state-of-the-art programming techniques to achieve great flexibility and high efficiency to the advantage of a steadily growing user-community. Hardware-oriented numerical techniques of the FEAST project are integrated to optimally exploit the performance of the local (heterogeneous) nodes (multi-core multi-purpose CPUs, special purpose acceleration units like GPUs, etc.), w.r.t. specific structures of the given PDEs. The introduction of a hardware abstraction layer will make it possible to perform the necessary hardware-specific changes of essential components at compile time with at most minimal changes of the application code. Further adding to the great benefits from a combination of the strengths of DUNE and FEAST, modern numerical discretisations and solver approaches like adaptive multi-grid, localised spectral methods (e.g. higher-order Discontinous Galerkin schemes) and a hybrid parallel grid will increase the scalability. The EXA-DUNE toolbox is extended from petascale towards exascale level computing by introducing multi-level Monte Carlo methods for uncertainty quantification and multi-scale techniques which both add an additional layer of coarse grained parallelism, as they require the solution of many weakly coupled problems. The new methodologies and software concepts are applied to flow and transport processes in porous media (fuel cells, CO2 sequestration, large scale water transport), which are grand challenge problems of high relevance to society.

StichwörterPDE Solvers; Numerical Methods; Exascale Computing
Webseite des Projektshttp://www.sppexa.de/
FörderkennzeichenEN 1042/2-1; OH 98/5-1
Mittelgeber / Förderformat
  • DFG - Schwerpunktprogramm (SPP)

Projektleitung der Universität Münster

Engwer, Christian
Ohlberger, Mario

Antragsteller*innen der Universität Münster

Engwer, Christian
Ohlberger, Mario

Wissenschaftliche Projektmitarbeiter*innen der Universität Münster

Fahlke, Jorrit
Fritze, René
Kaulmann, Sven

Projektbeteiligte Organisationen außerhalb der Universität Münster

  • Technische Universität Dortmund (TU Dortmund)Deutschland
  • Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM)Deutschland
  • Ruprecht-Karls-Universität HeidelbergDeutschland

Koordinierende Organisationen außerhalb der Universität Münster

  • Technische Universität München (TUM)Deutschland

Projekte der nachfolgenden Förderperiode

Laufzeit: 12.10.2015 - 31.12.2018 | 2. Förderperiode
Gefördert durch: DFG - Schwerpunktprogramm
Art des Projekts: Teilprojekt in DFG-Verbund koordiniert außerhalb der Universität Münster

Zugehöriges Hauptprojekt

Laufzeit: 15.10.2012 - 31.12.2018
Gefördert durch: DFG - Schwerpunktprogramm
Art des Projekts: DFG-Hauptprojekt koordiniert außerhalb der Universität Münster

Publikationen der Universität Münster entstanden im Projekt

Mohring Jan, Milk Rene, Ngo Adrian, Klein Ole, Iliev Oleg, Ohlberger Mario, Bastian Peter (2015)
In: Lirkov I., Margenov S. D. , Wasniewski J. (Hrsg.), Proceedings of 10th International Conference on Large-Scale Scientific Computations, Sozopol 2015145-152Springer International Publishing. doi:10.1007/978-3-319-26520-9_15
Forschungsartikel in Sammelband (Konferenz) | Peer reviewed | Veröffentlicht
Kaulmann S, Flemisch B, Haasdonk B, Lie K, Ohlberger M (2015)
In: International Journal for Numerical Methods in Engineering5(102)1018-1040. doi:10.1002/nme.4773
Forschungsartikel (Zeitschrift) | Peer reviewed | Veröffentlicht

Promotionen erfolgt im Projekt

Effiziente Verfahren für parametrisierte Mehrskalenmethoden
Promovend*in: Kaulmann, Sven | Betreuer*innen: Haasdonk, Bernard; Ohlberger, Mario
Zeitraum: bis 16.12.2014
Promotionsverfahren erfolgt(e) an: Promotionsverfahren an anderer Universität (NICHT Universität Münster)