Parallelisierung algebraischer Programm-Systeme

• Applicant: Professor Dr. Hans-Martin Staudenmaier
• Subject Area: Nuclear and Elementary Particle Physics, Quantum Mechanics, Relativity, Fields
• Term: from 1996 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5463733

Das Programm FORM hat in der theoretischen Teilchenphysik in den letzten Jahren eine führende Rolle bei der perturbativen Berechnung von quantenfeldtheoretischen Größen zu hohen Ordnungen eingenommen. Insbesondere zur Berechnung von Mehr-Schleifen Feynman-Diagrammen existieren eine Reihe von zuverlässigen und leistungsfähigen Programmpaketen (z.B. MINCER, MATAD, Bubbles), die auf FORM aufsetzen und bei einer Vielzahl von Projekten verwendet wurden. Bei sehr großen Problemen kann die dafür benötigte Rechenzeit jedoch durchaus auch auf modernsten Maschinen Wochen bis Monate betragen. Im Rahmen dieses Teilprojektes wurde deshalb eine parallele Version von FORM entworfen und implementiert. Der mittlerweile fertiggestellte Prototyp PARFORM ist durch Verwendung von Standard Message Passing Bibliotheken (MPI und PVM) im Prinzip auf jedem Parallelrechner bzw. Workstation-Cluster lauffähig. Es konnte zum einen gezeigt werden, daß durch die Parallelisierung tatsächlich eine beträchtliche Beschleunigung in realen Anwendungen zu erzielen ist; zum anderen ermöglicht sie durch Verteilung des Datenvolumens wiederum die Bearbeitung noch größerer Problemstellungen.

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 264: Quantenfeldtheorie, Computeralgebra und Monte-Carlo-Simulation
• Major Instrumentation: SMP-Server als Parallelrechner (4 Prozessoren)
• Instrumentation Group: 7040 Vektorrechner
• Participating Persons: Professor Dr. Jochum van der Bij; Professor Dr. Wolfgang Hollik; Professor Dr. Thomas Mannel