Prof. Dr. Stefan M. Kast

Arbeitsgebiet

Unser Forschungsschwerpunkt liegt auf der theoretischen Beschreibung und Modellierung komplexer chemischer und biologischer Systeme im flüssigen und gelösten Zustand auf atomarer Ebene. Hierzu setzen wir neben einer Reihe von etablierten Techniken wie Moleküldynamik-Simulationen und quantenchemischen Rechnungen insbesondere eigene konzeptionelle und methodische Entwicklungen auf der Basis statistisch-mechanischer Integralgleichungstheorien ein. Die Kombination dieser Verfahren erlaubt die Überwindung von Zeit- und Längenskalenlimitationen herkömmlicher Rechenverfahren und Simulationen. Besondere Herausforderungen stellt die MPI-Implementierung der Integralgleichungslöser für massiv parallele Rechnerarchitekturen dar. Hier spielen zudem der große Hauptspeicherbedarf und Fragen der Konvergenzbeschleunigung der Lösung der hochgradig nichtlinearen Probleme eine große Rolle, die wir auch im Rahmen von Kollaborationsprojekten mit akademischen und industriellen Partnern untersuchen. Ziel ist es, hohe Performanz mit guter Vorhersagegenauigkeit zu verbinden.

Stichworte

Molekulare Simulationen, Integralgleichungstheorie, nichtlineare Probleme

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