@misc{DeuflhardDoesselLouisetal.2008, author = {Deuflhard, Peter and D{\"o}ssel, Olaf and Louis, Alfred and Zachow, Stefan}, title = {Mehr Mathematik wagen in der Medizin}, issn = {1438-0064}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-10776}, number = {08-25}, year = {2008}, abstract = {Der Artikel gibt einen Einblick in das reiche Feld der Zusammenarbeit zwischen Mathematik und Medizin. Beispielhaft werden drei Erfolgsmodelle dargestellt: Medizinische Bildgebung, mathematische Modellierung und Biosignalverarbeitung im Bereich der Dynamik des Herzens sowie mathematische Modellierung und Simulation in der Krebstherapie Hyperthermie und der Mund-Kiefer-Gesichts-Chirurgie. In allen F{\"a}llen existiert ein Gleichklang der Interessen von Medizin und Mathematik: Beide Disziplinen wollen die Resultate schnell und zuverl{\"a}ssig. F{\"u}r die Klinik heißt das, dass notwendige Rechnungen in m{\"o}glichst kurzer Zeit, und zwar auf dem PC, ablaufen m{\"u}ssen und dass die Resultate so genau und belastbar sein m{\"u}ssen, dass medizinische Entscheidungen darauf aufbauen k{\"o}nnen. F{\"u}r die Mathematik folgt daraus, dass h{\"o}chste Anforderungen an die Effizienz der verwendeten Algorithmen und die darauf aufbauende Software in Numerik und Visualisierung zu stellen sind. Jedes Kapitel endet mit einer Darstellung der Perspektive des jeweiligen Gebietes. Abschließend werden m{\"o}gliche Handlungsoptionen f{\"u}r Politik und Wirtschaft diskutiert.}, language = {de} } @misc{DeuflhardFrieseSchmidtetal.1996, author = {Deuflhard, Peter and Friese, Tilmann and Schmidt, Frank and M{\"a}rz, Reinhard and Nolting, Hans-Peter}, title = {Effiziente Eigenmodenberechnung f{\"u}r den Entwurf integriert-optischer Chips}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-2131}, number = {SC-96-02}, year = {1996}, abstract = {{\bf Efficient eigenmode computation for the design of integrated optical chips.}The paper deals with adaptive multigrid methods for 2D Helmholtz eigenvalue problems arising in the design of integrated optical chips. Typical features of the technological problem are its geometric complexity, its multiscale structure, the possible occurrence of eigenvalue clusters, and the necessity of quite stringent required relative error tolerances. For reasons of sheer computational complexity, multigrid methods must be used to solve the discretized eigenvalue problems and adaptive grids must be automatically constructed to avoid an undesirable blow-up of the required number of nodes for these accuracies. In view of the problem specifications, an adaptive multigrid method based on Rayleigh quotient minimization, simultaneous eigenspace iteration, and conjugate gradient method as smoother is carefully selected. Its performance in the numerical simulation of a component of a rather recent optical chip (heterodyne receiver of HHI) is documented.}, language = {de} } @misc{DeuflhardWulkow1994, author = {Deuflhard, Peter and Wulkow, Michael}, title = {Simulationsverfahren f{\"u}r die Polymerchemie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-1502}, number = {SC-94-22}, year = {1994}, abstract = {Die enorme algorithmische Beschleunigung durch diskrete Galerkin-Methoden f{{\"u}}r abz{{\"a}}hlbare Differentialgleichungssysteme hat der Simulation von Polymerisationsprozessen neue, industriell relevante Problembereiche er{{\"o}}ffnet, die mit den bis dahin verf{{\"u}}gbaren Methoden nicht zug{{\"a}}nglich waren.}, language = {de} } @misc{DeuflhardNowakWeyer1994, author = {Deuflhard, Peter and Nowak, Ulrich and Weyer, J.}, title = {Prognoserechnung zur AIDS-Ausbreitung in der Bundesrepublik Deutschland}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-1511}, number = {SC-94-23}, year = {1994}, abstract = {Die Autoren sind sich dar{{\"u}}ber im klaren, daß zahlreiche Imponderabilien die Ergebnisse der vorgelegten Modellrechnungen beeinflussen k{{\"o}}nnen. Immerhin repr{\"a}sentiert jedoch das vorgelegte mathematische Modell die Summe unserer derzeitigen Kenntnisse zur Fragestellung AIDS--Epidemie; neu hinzukommende Erkenntnisse lassen sich rasch einarbeiten und in ihren Konsequenzen {\"u}berschauen. Die Entwicklung neuer effizienter numerischer Methoden spielte eine Schl{\"u}sselrolle bei der tats{\"a}chlichen Simulation dieses umfangreichen realit{\"a}tsnahen mathematischen Modells.}, language = {de} } @misc{DeuflhardNowakPoehleetal.1991, author = {Deuflhard, Peter and Nowak, Ulrich and P{\"o}hle, Uwe and Schmidt, B. Ch. and Weyer, J.}, title = {Die Ausbreitung von HIV/AIDS in Ballungsgebieten.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4844}, number = {TR-91-09}, year = {1991}, abstract = {The rapidly increasing number of AIDS cases requires a realistic estimation of the future development of the HIV/AIDS disease. For that purpose we develop a large system of coupled nonlinear differential equations describing simultaneously the dynamics of the development of the disease, the population size, the gender and age structure. A set of 1650 coupled equations are linked by balanced parameters. The balancing procedure is described by a set of (formally) 2,178,000 additional algebraic conditions. As the considered system is stiff, it requires new special extrapolation methods combined with techniquees of dynamical sparsing for the solution of sparsely filled systems. According to our simulations we expect 19,0,000 deaths caused by AIDS in the Federal Republic of Germany (former territories) in the year 2000. Such an epidemical spread would tie up about 4-7 percent of the actual health care workers.}, language = {de} } @misc{DeuflhardBoellingBott1993, author = {Deuflhard, Peter and B{\"o}lling, Reinhard and Bott, Raoul H.}, title = {Materialien zur Euler-Vorlesung in Sanssouci.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5029}, number = {TR-93-10}, year = {1993}, abstract = {Aus dem Inhalt: Vorwort; Leonhard Euler - aus der Zeit seines Wirkens in Berlin; Introductory Remarks.}, language = {de} } @misc{DeuflhardGottschewski1995, author = {Deuflhard, Peter and Gottschewski, J{\"u}rgen}, title = {Das Konrad-Zuse-Zentrum f{\"u}r Informationstechnik Berlin. Struktur, wissenschaftliches Konzept und Einbettung in die Region}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5274}, number = {TR-95-12}, year = {1995}, abstract = {Die Arbeit beschreibt Konzept, Struktur und Ausstattung des ZIB. {\"U}bergeordnetes Ziel des ZIB ist die Beschleunigung des {\it Know-how Transfers} aus der mathematischen Grundlagenforschung {\"u}ber die Entwicklung von Algorithmen und Software bis hin zur tats{\"a}chlichen Nutzung in der Industrie. In der Tat ist Computational Mathematics inzwischen zu einer der wichtigsten {\it Schl{\"u}sseltechnologien} geworden, die nicht zuletzt im Zusammenhang mit der Standort-Diskussion eine wichtige Rolle spielt und vermehrt spielen wird. Dazu m{\"u}ssen Methodenentwicklung und Rechenzentrum auf h{\"o}chstem Niveau sowie interdisziplin{\"a}re Forschung m{\"o}glichst vereint in einer Institution mit enger Anbindung an ein universit{\"a}res Umfeld realisiert sein. Das Konrad-Zuse-Zentrum hat die wesentlichen Voraussetzungen als SC Zentrum bereits geschaffen; ein Ausbau zum HPSC Zentrum w{\"a}re eine nat{\"u}rliche Entwicklung - falls die Politik diese Chance rechtzeitig begreift!}, language = {de} } @misc{DeuflhardHohmann1990, author = {Deuflhard, Peter and Hohmann, Andreas}, title = {Einf{\"u}hrung in die Numerische Mathematik.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4704}, number = {TR-90-06}, year = {1990}, abstract = {Diese Vorlesung ist eine Einf{\"u}hrung in die Numerische Mathematik als einem der drei Bereiche (neben den Naturwissenschaften und der Informatik) des am besten mit dem Begriff Scientific Computing charakterisierten Forschungsgebietes. Aufgabe dieser relativ jungen Wissenschaft ist die Entwicklung von Rechenverfahren f{\"u}r Probleme aus den Naturwissenschaften mit Hilfe mathematischer Methoden.}, language = {de} } @misc{Deuflhard1989, author = {Deuflhard, Peter}, title = {Numerik von Anfangswertmethoden f{\"u}r gew{\"o}hnliche Differentialgleichungen.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4580}, number = {TR-89-02}, year = {1989}, abstract = {Das voliegende Skriptum entstand aus einer Vorlesung, die ich im WS 87/88 an der Freien Universit{\"a}t Berlin im Fachbereich Mathematik gehalten habe. Mein urspr{\"u}ngliches Vorlesungsmanuskript wurde von Herrn F. Bornemann in weiten Teilen {\"u}berarbeitet, reorganisiert und substantiell erg{\"a}nzt. Der Inhalt stammt gr{\"o}ßtenteils aus Originalarbeiten j{\"u}ngeren Datums. Dar{\"u}berhinaus finden sich zahlreiche Teile, die aus meiner jahrelangen Besch{\"a}ftigung mit dem Thema entstanden aber unpubliziert geblieben sind. Das Skriptum erhebt nicht den Anspruch, ein Lehrbuch zu sein. Es war zun{\"a}chst als Ausarbeitung f{\"u}r meinen studentischen H{\"o}rerkreis sowie als internes Arbeitspapier f{\"u}r das ZIB bestimmt. Die Kunde von der bloßen Existenz eines solchen Skriptums hat jedoch zu einer derart regen Nachfrage gef{\"u}hrt, daß es hiermit als Technischer Report des ZIB einer breiteren ffentlichkeit zug{\"a}nglich gemacht werden soll. In der vorliegenden Form richtet es sich in erster Linie an Mathematiker; es soll sich jedoch auch f{\"u}r Naturwissenschaftler und Ingenieure eignen, die sich einen Einblick in den theoretischen und algorithmischen Hintergrund der von ihnen verwendeten wissenschaftlichen Software verschaffen wollen.}, language = {de} } @misc{Deuflhard1990, author = {Deuflhard, Peter}, title = {Zuses Werk weiterdenken. (Vortrag)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4717}, number = {TR-90-07}, year = {1990}, language = {de} } @book{DeuflhardWeiser2011, author = {Deuflhard, Peter and Weiser, Martin}, title = {Numerische Mathematik 3}, publisher = {de Gruyter, Berlin}, year = {2011}, language = {de} } @misc{DeuflhardHege2015, author = {Deuflhard, Peter and Hege, Hans-Christian}, title = {Raumtiefe in Malerei und Computergrafik}, journal = {R{\"a}ume - Bilder - Kulturen}, editor = {Lepper, Verena and Deuflhard, Peter and Markschies, Christoph}, publisher = {Walter De Gruyter}, isbn = {978-3-11-035993-0}, pages = {33 -- 46}, year = {2015}, abstract = {Einf{\"u}hrung: Die Tiefenwirkung dreidimensionaler R{\"a}ume in einem zweidimensionalen Bild einzufangen, ist ein Faszinosum nahezu aller Kulturen der Menschheitsgeschichte. Der vorliegende Aufsatz folgt den Spuren dieses Faszinosums, vergleichend in der Malerei und der mathematisierten Computergrafik. Die Entdeckung der Zentralperspektive in der italienischen Renaissance zeigt bereits den engen Zusammenhang von Malerei und Mathematik. Auf der Suche nach Maltechniken, mit denen Raumtiefe bildnerisch dargestellt werden kann, beginnen wir in Kap. 2 mit einem chronologischen Gang durch verschiedene Epochen der europ{\"a}ischen Malerei. Hieraus abgeleitete Prinzipien, soweit sie im Rechner realisierbar scheinen, stellen wir in Kap. 3 am Beispiel moderner Methoden der mathematischen Visualisierung vor.}, language = {de} } @book{OPUS4-5717, title = {R{\"a}ume - Bilder - Kulturen}, editor = {Lepper, Verena and Deuflhard, Peter and Markschies, Christoph}, publisher = {De Gruyter}, isbn = {978-3-11-035993-0}, year = {2015}, language = {de} } @misc{DeuflhardKleinReinefeldetal.1999, author = {Deuflhard, Peter and Klein, Rupert and Reinefeld, Alexander and St{\"u}ben, Hinnerk}, title = {Power-User und Supercomputer}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4070}, number = {SC-99-19}, year = {1999}, abstract = {Abstract-Sammlung zum gleichnamigen Workshop am ZIB vom 19.--20. Mai 1999}, language = {de} } @misc{KoberSaderZeilhoferetal.2001, author = {Kober, Cornelia and Sader, Robert and Zeilhofer, Hans-Florian and Prohaska, Steffen and Zachow, Stefan and Deuflhard, Peter}, title = {Anisotrope Materialmodellierung f{\"u}r den menschlichen Unterkiefer}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-6574}, number = {01-31}, year = {2001}, abstract = {Im Rahmen der biomechanischen Simulation kn{\"o}cherner Organe ist die Frage nach einer befriedigenden Materialbeschreibung nach wie vor ungel{\"o}st. Computertomographische Datens{\"a}tze liefern eine r{\"a}umliche Verteilung der (R{\"o}ntgen-)Dichte und erm{\"o}glichen damit eine gute Darstellung der individuellen Geometrie. Weiter k{\"o}nnen die verschiedenen Materialbestandteile des Knochens, Spongiosa und Kortikalis, voneinander getrennt werden. Aber die richtungsab{\"a}ngige Information der Materialanisotropie ist verloren. In dieser Arbeit wird ein Ansatz f{\"u}r eine anisotrope Materialbeschreibung vorgestellt, die es erm{\"o}glicht, den Einfluss der individuellen kn{\"o}chernen Struktur auf das makroskopische Materialverhalten abzusch{\"a}tzen.}, language = {de} } @misc{DeuflhardHege2005, author = {Deuflhard, Peter and Hege, Hans-Christian}, title = {Die Vision einer individuellen quantitativen Medizin}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-8805}, number = {05-47}, year = {2005}, abstract = {Die Autoren schreiben dieses Papier aus der eingeschr{\"a}nkten Sicht der Mathematik und der Informationstechnik. Um den speziellen Beitrag dieser Disziplinen {\"u}berhaupt diskutieren zu k{\"o}nnen, sehen wir uns jedoch gezwungen, einen Rahmen abzustecken, den wir f{\"u}r das Jahr 2020 vorhersehen -- nach Wahrscheinlichkeit und aus unserem engeren fachlichen Blickwinkel. Vorab bitten wir schon einmal bei den medizinischen Fachleuten um Nachsicht, wenn wir uns in ihrem Revier allzu dillettantisch bewegen. Vielleicht f{\"o}rdert aber auch unser eingeschr{\"a}nkter Blickwinkel ansonsten unbedachte Aspekte zutage -- das hoffen wir zumindest.}, language = {de} } @misc{DeuflhardNowakLutzWestphal2007, author = {Deuflhard, Peter and Nowak, Ulrich and Lutz-Westphal, Brigitte}, title = {Bessel'scher Irrgarten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-9525}, number = {07-09}, year = {2007}, abstract = {Dieser Artikel berichtet {\"u}ber eine erfolgreiche Sch{\"u}leraktivit{\"a}t, die seit Jahren am Zuse-Institut Berlin (ZIB) bei Besuchen von Sch{\"u}lergruppen erprobt und verfeinert worden ist. Das hier zusammengestellte Material ist gedacht als Basis f{\"u}r eine Unterrichtseinheit in Leistungskursen Mathematik an Gymnasien. Inhaltlich wird von einem zwar f{\"u}r Sch{\"u}ler (wie auch Lehrer) neuen, aber leicht fasslichen Gegenstand ausgegangen: der Drei-Term-Rekursion f{\"u}r Besselfunktionen. Die Struktur wird erkl{\"a}rt und in ein kleines Programm umgesetzt. Dazu teilen sich die Sch{\"u}ler selbstorganisierend in Gruppen ein, die mit unterschiedlichen Taschenrechnern "um die Wette" rechnen. Die Sch{\"u}ler und Sch{\"u}lerinnen erfahren unmittelbar die katastrophale Wirkung von an sich kleinen'' Rundungsfehlern, sie landen -- ebenso wie der Supercomputer des ZIB -- im Bessel'schen Irrgarten''. Die auftretenden Ph{\"a}nomene werden mathematisch elementar erkl{\"a}rt, wobei lediglich auf das Konzept der linearen Unabh{\"a}ngigkeit zur{\"u}ckgegriffen wird. Das dabei gewonnene vertiefte Verst{\"a}ndnis fließt ein in die Konstruktion eines klassischen Algorithmus sowie eines wesentlich verbesserten Horner-artigen Algorithmus.}, language = {de} } @book{DeuflhardWeiser2020, author = {Deuflhard, Peter and Weiser, Martin}, title = {Numerische Mathematik 3. Adaptive L{\"o}sung partieller Differentialgleichungen}, edition = {2}, publisher = {de Gruyter}, isbn = {978-3-11-069168-9}, doi = {10.1515/9783110689655}, pages = {456}, year = {2020}, language = {de} }