Projektbeschreibung
Neuartige rechnergestützte Simulationen von Naturphänomenen
Rechensimulationen sind in verschiedenen Bereichen von entscheidender Bedeutung. Allerdings ist die Berechnung detaillierter Simulationen in großen Maßstäben unmöglich, da wichtige Phänomene von der komplizierten Kopplung zwischen Details im kleinen Maßstab und dem Verhalten im großen Maßstab abhängen. Brute-Force-Berechnungen solcher Phänomene sind unpraktisch, und die gegenwärtigen adaptiven Verfahren sind zu kostspielig, zu grob oder zu empfindlich, um feinste Schwankungen auf kleinen Skalen zu erfassen. Das EU-finanzierte Projekt Big Splash schlägt zwei Methoden vor. Die erste kombiniert Numerik und Form, um eine sorgfältige Entkopplung der Dynamik von der Geometrie zu erforschen und Methoden für die Zusammenführung analytischer Lösungen in kleinem Maßstab mit groß angelegten numerischen Algorithmen zu entwickeln. Bei der zweiten Methode werden Simulationsdaten in großem Maßstab manipuliert, indem die Berechnungen durch neuartige Ansätze zur Dimensionsreduktion und Datenkompression erheblich beschleunigt werden.
Ziel
Computational simulations of natural phenomena are essential in science, engineering, product design, architecture, and computer graphics applications. However, despite progress in numerical algorithms and computational power, it is still unfeasible to compute detailed simulations at large scales. To make matters worse, important phenomena like turbulent splashing liquids and fracturing solids rely on delicate coupling between small-scale details and large-scale behavior. Brute-force computation of such phenomena is intractable, and current adaptive techniques are too fragile, too costly, or too crude to capture subtle instabilities at small scales. Increases in computational power and parallel algorithms will improve the situation, but progress will only be incremental until we address the problem at its source.
I propose two main approaches to this problem of efficiently simulating large-scale liquid and solid dynamics. My first avenue of research combines numerics and shape: I will investigate a careful de-coupling of dynamics from geometry, allowing essential shape details to be preserved and retrieved without wasting computation. I will also develop methods for merging small-scale analytical solutions with large-scale numerical algorithms. (These ideas show particular promise for phenomena like splashing liquids and fracturing solids, whose small-scale behaviors are poorly captured by standard finite element methods.) My second main research direction is the manipulation of large-scale simulation data: Given the redundant and parallel nature of physics computation, we will drastically speed up computation with novel dimension reduction and data compression approaches. We can also minimize unnecessary computation by re-using existing simulation data. The novel approaches resulting from this work will undoubtedly synergize to enable the simulation and understanding of complicated natural and biological processes that are presently unfeasible to compute.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Naturwissenschaften klassische Mechanik Strömungsmechanik Fluiddynamik
- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik Geometrie
- Naturwissenschaften Mathematik angewandte Mathematik mathematisches Modell
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-STG - Starting Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2014-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
3400 KLOSTERNEUBURG
Österreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.