@misc{Luegger1996, author = {L{\"u}gger, Joachim}, title = {On Changing Patterns of Mathematical Communication. Breakdowns in Traditional Publication}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5359}, number = {TR-96-06}, year = {1996}, abstract = {The Internet and the new electronic means of information and communication are transforming scientific communication fundamentally. In particular, mathematicians, physicists and other natural scientists intensify, accelerate and extend their communication by the use of the Internet and its tools, from electronic mail up to the World Wide Web. In doing so, they also exchange scientific results of a new kind and quality yet unknown to traditional information providers such as publishers, libraries, and database suppliers (e.g. in the form of current research software, scientific data collections, observations and experimental data, visualizations, animations etc.). They, on the other hand, perceive the new ways, which are passing their own field of activity, as breakdowns of traditional publishing, as it was termed by the Association of Computing Machinery. In addition, scientific libraries find themselves caught in a structural crisis -- not only because of budget restraints. The {\it Deutsche Mathematiker-Vereinigung} (DMV), however, sees the new electronic means as an opportunity to master a crisis of this kind rather than a threat. By discussing concrete models, which may be - in a certain technical sense -- realizable already today, the article gives an introduction into the subject of a {\it Distributed Information- and Communication System for Mathematics}, a project prepared and planned by the DMV for the years 1996 to 1998. In the context of possible realization variants it also deals with questions of costs, resulting load of network connections, and -- showing the beginnings -- the (absolutely essential) solution of problems related to quality, authenticity, archival and intellectual property rights, which arise with the employment of electronic means. Obviously (even if not discussed explicitly) also computing centers, whose tasks and position are also affected by the electronic revolution, have the chance to find a new and forward-looking role in this field - in particular by new forms of cooperation with scientific libraries.}, language = {en} } @misc{GroetschelLuegger1996, author = {Gr{\"o}tschel, Martin and L{\"u}gger, Joachim}, title = {Neue Produkte f{\"u}r die digitale Bibliothek: die Rolle der Wissenschaften}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5343}, number = {TR-96-05}, year = {1996}, abstract = {Der Artikel ist die ausgearbeitete und erweiterte Fassung eines eingeladenen Vortrags der Tagung ,,Die unendliche Bibliothek - Digitale Information in Wissenschaft, Verlag und Bibliothek''. Dieses Treffen, eine Veranstaltung des B{\"o}rsenvereins des Deutschen Buchhandels e.V., der Deutschen Bibliothek und der Bundesvereinigung Deutscher Bibliothkesverb{\"a}nde, fand im Dezember 1995 in Bonn als Beitrag zur der heute aktuellen Debatte unter Wissenschaftlern, Verlegern, Buchh{\"a}ndlern, Bibliothekaren und Politikern statt, wie unser Wissen und unsere Informationen digital transferiert werden k{\"o}nnen. Der Vortrag stellte das zentrale Problem des heutigen wissenschaftlichen Informationswesens dar, die gleichzeitige Existenz von Informationsflut und Informationsmangel. Nach einer knappen Bestimmung der Ver{\"a}nderung der Kommunikationsstrukturen in den Wissenschaften fragte er nach den essentiellen Ver{\"a}nderungen der Informationsarten, d.h. nach der Natur der kommenden Globalen Digitalen Bibliothek, die als ein {\"u}ber die ganze Welt und auf viele Institutionen verteilter globaler Speicher gesehen wird. Der Vortrag diskutierte zum Schluss die Bed{\"u}rfnisse und Interessen der Wissenschaften und ihre spezifische Verantwortung beim {\"U}bergang in die elektronische Welt. Der Tagungsband ist erschienen beim Harrassowitz Verlag, Wiesbaden, 1996.}, language = {de} } @misc{Mueller1996, author = {M{\"u}ller, Peter}, title = {Handbuch der Berliner Software Distribution (BeSD)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5339}, number = {TR-96-04}, year = {1996}, abstract = {Dieser Report beschreibt ein Konzept zur einheitlichen Bereitstellung von Software in heterogenen Umgebungen. Software kann so kooperativ durch mehrere Beteiligten (z. B. auch {\"u}ber Institutsgrenzen hinweg) angeboten und genutzt werden. Die Konzepte stammen urspr{\"u}nglich vom Rechenzentrum der Universit{\"a}t Stuttgart (RUS) und wurden im Rahmen eines vom Verein zur F{\"o}rderung eines Deutschen Forschungsnetzes (DFN) mit Mitteln des BMBF gef{\"o}rderten Projekts zur Berliner Software Distribution (BeSD) weiterentwickelt.}, language = {de} } @phdthesis{Ascheuer1996, author = {Ascheuer, Norbert}, title = {Hamiltonian Path Problems in the On-line Optimization of Flexible Manufacturing Systems}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5328}, number = {TR-96-03}, year = {1996}, abstract = {In this thesis we describe a practical problem that we encountered in the on--line optimization of a complex Flexible Manufacturing System. In the considered system a stacker crane has to fulfill all transportation tasks (jobs) in a single aisled automatic storage system. The jobs have to be sequenced in such a way, that the time needed for the unloaded moves is minimized. The modelling of this question leads to the so--called on--line Hamiltonian path problem. We computationally compare several on--line heuristics and derive lower bounds on the value obtained by an optimal on--line strategy by analyzing two off--line Combinatorial Optimization problems: the asymmetric Hamiltonian path problem with precedence constraints, also called sequential ordering problem (SOP), and the asymmetric Hamiltonian path problem with time windows (AHPPTW). We study the SOP and AHPPTW from a polyhedral point of view and derive several new classes of valid inequalities. Based on the polyhedral investigations we develop branch\&cut algorithms for both problems and can achieve encouraging results on solving problem instances from real--world examples of the practical application.}, language = {en} } @misc{GroetschelLueggerSperber1996, author = {Gr{\"o}tschel, Martin and L{\"u}gger, Joachim and Sperber, Wolfram}, title = {DMV-Vorhaben. "Verbesserung des benutzerorientierten Zugriffs auf fachspezifische Online-Datenbanken und CD-ROM f{\"u}r Mathematische Institute der Bundesrepublik Deutschland"}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5318}, number = {TR-96-02}, year = {1996}, abstract = {Der Report analysiert die Ergebnisse des Projektes ,,Verbesserung des benutzerorientierten Zugriffs auf fachspezifische Online und CD-ROM Datenbanken f{\"u}r Mathematische Institute der Bundesrepublik Deutschland'' der Deutschen Mathematiker-Vereinigung. An dem Projekt, das vom ZIB geleitet und koordiniert worden ist, haben mehr als 50 mathematische Fachbereiche und Forschungsinstitute teilgenommen. Dieses vom damaligen BMFT (einem Teil des jetzigen Bundesministeriums f{\"u}r Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie) gef{\"o}rderte Projekt hat wesentlich dazu beigetragen, dass fachspezifische Datenbanken heute in den mathematischen Fachbereichen in Deutschland zu den selbstverst{\"a}ndlichen Arbeitsmitteln geh{\"o}ren. Dar{\"u}ber hinaus hat das Projekt die Grundlagen f{\"u}r eine moderne elektronische Informations- und Kommunikationsstruktur in den mathematischen Fachbereichen gelegt.}, language = {de} } @misc{PluemerSchwaenzl1996, author = {Pl{\"u}mer, Judith and Schw{\"a}nzl, Roland}, title = {Harvesting Mathematics}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5306}, number = {TR-96-01}, year = {1996}, abstract = {Nahezu fl{\"a}chendeckend sind die mathematischen Fachbereiche der BRD zum Jahresende '95 im WWW vertreten. Durch die relative hohe Zahl von Servern entstehen Schwierigkeiten bei der Sichtung der angebotenen Information. Wir besprechen "Harvest" als brauchbares und gebrauchsf{\"a}higes Hilfsmittel zur Dokumentation.}, language = {en} } @phdthesis{Zumbusch1995, author = {Zumbusch, Gerhard}, title = {Simultanous h-p Adaption in Multilevel Finite Elements}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5298}, number = {TR-95-14}, year = {1995}, language = {en} } @misc{Schmidt1995, author = {Schmidt, Frank}, title = {Simultaneous Computation of the Lowest Eigenvalue and Eigenvectors of the Helmholtz Equation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5281}, number = {TR-95-13}, year = {1995}, abstract = {This report collects a number of proposals to determine the lowest eigensolutions of the scalar Helmholtz equation. The basic routine of all discussed algorithms is the standard Rayleigh quotient minimization process. The minimization is performed in a direct multilevel manner, and a subspace iteration is used to determine simultaneously a couple of eigensolutions. As smoother the nonlinear Gauß-Seidel, the nonlinear conjugate gradient method and a preconditioned version of this method are compared with respect to their efficiency. The numerical examples are based on realistic 1D and 2D models of integrated optics components.}, language = {en} } @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{BeckErdmannRoitzsch1995, author = {Beck, Rudolf and Erdmann, Bodo and Roitzsch, Rainer}, title = {KASKADE 3.0 User's Guide}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5269}, number = {TR-95-11}, year = {1995}, abstract = {KASKADE 3.x was developed for the solution of partial differential equations in one, two, or three space dimensions. Its object-oriented implementation concept is based on the programming language C++\$\,\$.~Adaptive finite element techniques are employed to provide solution procedures of optimal computational complexity. This implies a posteriori error estimation, local mesh refinement and multilevel preconditioning. The program was designed both as a platform for further developments of adaptive multilevel codes and as a tool to tackle practical problems. Up to now we have implemented scalar problem types like stationary or transient heat conduction. The latter one is solved with the Rothe method, enabling adaptivity both in space and time. Some nonlinear phenomena like obstacle problems or two-phase Stefan problems are incorporated as well. Extensions to vector-valued functions and complex arithmetic are provided. This report helps to work with KASKADE Especially we \begin{itemize} \setlength{\parskip}{0ex} \item [{\bf --}] study a set of examples, \item [{\bf --}] explain how to define a user's problem and \item [{\bf --}] introduce a graphical user interface. \end{itemize} We are extending this guide continuously. The latest version is available by network.}, language = {en} } @misc{GroetschelLuegger1995, author = {Gr{\"o}tschel, Martin and L{\"u}gger, Joachim}, title = {Aufbau elektronischer Informations- und Kommunikationsstrukturen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5252}, number = {TR-95-10}, year = {1995}, abstract = {Die vorliegende Arbeit ist die (z.T.~wesentlich) erweiterte Fassung eines Vortrages auf dem Deutschen Dokumentartag im September 1995 an der Fachhochschule Potsdam. Unser Ziel ist eine Bestandsaufnahme der gegenw{\"a}rtigen Entwicklungen auf dem Gebiet der elektronischen Information und Kommunikation. Wir diskutieren Chancen und Risiken, beleuchten gesellschaftliche Rahmenbedingungen - vor allem im Vergleich mit den Vereinigten Staaten von Amerika - und skizzieren Aufgaben im Bereich von Forschung, Staat und Wirtschaft, die unserer Meinung nach noch zu bew{\"a}ltigen sind. Wir f{\"u}hren insbesondere in Gebiete ein, die vermutlich in naher Zukunft die Landschaft des Dokumentierens und Archivierens wesentlich ver{\"a}ndern werden. Wir benutzen dabei h{\"a}ufig Beispiele und Modellvorstellungen aus der Mathematik, unserem eigenen Fachgebiet, die u.a. zeigen, wie Elemente des Informierens, Dokumentierens und Archivierens durch die neuen Technologien der elektronischen Datenverarbeitung und Kommunikation ineinander flie\"sen. Mehr Leistung kann mit geringeren Kosten erzielt werden. Wir schliessen mit einer Auflistung von neuen Perspektiven und M{\"o}glichkeiten zum Handeln in diesem Bereich.}, language = {de} } @misc{Luegger1995, author = {L{\"u}gger, Joachim}, title = {Design-{\"U}berlegungen f{\"u}r ein Verteiltes Informationssystem f{\"u}r die Mathematik in Deutschland}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5245}, number = {TR-95-09}, year = {1995}, abstract = {{\begin{footnotesize} Dieser Artikel beschreibt die ersten Schritte auf dem Wege zu einem Verteilten Informationssystem f{\"u}r die Mathematik, das von der ``Deutschen Mathematiker-Vereinigung'' (DMV) vorbereitet wird. Die Darstellung erfolgt aus zwei unterschiedlichen Perspektiven. Der erste Teil soll vor allem Lesern, die an der Motivation des Vorhabens und den organisatorischen Rahmenbedingungen interessiert sind, einen Zugang zu den zugrundeliegenden technischen Ideen bieten. Er skizziert zun{\"a}chst die wissenschaftliche Zielsetzung des geplanten Vorhabens. Dann diskutiert er das Verteilte Informationssystem als Kombination aus einem elektronischen Nachrichtensystem (auf der Basis von E-mail), einem globalen Hypertextsystem (das die Informationsangebote der Partner des Projekts miteinander vernetzt) und einer verteilten, objektorientierten Datenbank (mit Interfaces zu den bereits genannten Komponenten). Dieser Teil schliesst mit einer knappen Betrachtung der Verh{\"a}ltnisse (auch der Chancen, Kosten einzusparen), die beim {\"U}bergang von traditionellen zu elektronischen Publikationsformen zu erwarten sind. Er f{\"u}hrt insbesondere neue M{\"o}glichkeiten an, das geplante System auch f{\"u}r Zwecke des ``Zentralblatt f{\"u}r Mathematik'' einzusetzen. Der zweite Teil richtet sich an den eher technisch interessierten Leser. Er diskutiert einen ersten Vorschlag zur Strukturierung der bei den Partnern verteilt vorliegenden Informationsangebote -- vorwiegend aus Nutzersicht, d.h. m{\"o}glichst unabh{\"a}ngig von den Idiosynkrasien der heute im Internet gegebenen Informationssysteme. Er enth{\"a}lt die technischen Kerngedanken zur Realisierung einer homogenen Informationsinfrastruktur bei den Partnern, die ein verteiltes und gleichzeitig hierachisches Retrieval in den Informationsangeboten der Mathematik in Deutschland erm{\"o}glichen soll. Dieser Teil benennt erste Chancen zur Implementierung innerhalb der Hyper-G- und, als Fernziel, auch der WWW-Welt. Er zeigt aber, neben den neuen M{\"o}glichkeiten, auch Risiken und Grenzen der Machbarkeit mit heutigen Mitteln auf. Die gesamte Darstellung orientiert sich an den Inhalten der bereits an anderer Stelle ausf{\"u}hrlich vorgestellten Teilaufgaben und Teilprojekte und leitet daraus sowohl die vorgeschlagene Informationsstruktur als auch die technischen Mittel ab. Die wissenschaftlichen Inhalte und organisatorischen Ziele des Verteilten Informationssystems wurden in einer breiten (auch elektronisch gef{\"u}hrten) Diskussion im Kreise der potentiellen Partner des Projekts ermittelt, insbesondere der Fachinformationsbeauftragten der Mathematik. Eine Anlage stellt eine vergleichende Betrachtung der Kosten auf, die einem mathematischen Fachbereich oder Forschungsinstitut bei der Weitergabe seiner wissenschaftlichen Reports auf Papier bzw. auf elektronischem Wege entstehen. \end{footnotesize}}}, language = {de} } @misc{GroetschelLueggerZimmermann1995, author = {Gr{\"o}tschel, Martin and L{\"u}gger, Joachim and Zimmermann, Uwe}, title = {Wissenschaftliche Information am Wendepunkt? Zw{\"a}nge, Krisen und Chancen aus Sicht der Mathematik}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5239}, number = {TR-95-08}, year = {1995}, language = {de} } @misc{DalitzGroetschelLueggeretal.1995, author = {Dalitz, Wolfgang and Gr{\"o}tschel, Martin and L{\"u}gger, Joachim and Sperber, Wolfram}, title = {Distributed Information System for Mathematics (Available only in german, TR 95-06)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5225}, number = {TR-95-07}, year = {1995}, abstract = {"The system is broken'' is how Keith Dennis, professor at Cornell University and the new editor-in-chief of the Mathematical Reviews characterizes the traditional ways and means of publication in mathematics. What are the reasons? The main reasons are the extreme growth in the mathematical literature, the long delays between preparation and publication of an article, the high number of rejected papers due to page limitations (not lack of quality) as well as drastic price increases for journals and books with library budgets being reduced at the same time.}, language = {en} } @misc{DalitzGroetschelLueggeretal.1995, author = {Dalitz, Wolfgang and Gr{\"o}tschel, Martin and L{\"u}gger, Joachim and Sperber, Wolfram}, title = {Verteiltes Informationssystem f{\"u}r die Mathematik}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5218}, number = {TR-95-06}, year = {1995}, abstract = {``Das System ist zerbrochen!'', so lautet das Urteil von Keith Dennis, Professor an der Cornell University und neuer Verantwortlicher f{\"u}r die Mathematical Reviews, {\"u}ber das traditionelle Publikationswesen in der Mathematik. Was sind die Ursachen? Haupts{\"a}chlich sind es das starke Wachstum der mathematischen Literatur, die langen Verz{\"o}gerungen von der Erstellung bis zum Erscheinen einer Arbeit, die hohen Ablehnungsraten bei mathematischen Journalen aufgrund beschr{\"a}nkter Seitenzahlen (und nicht wegen mangelnder Qualit{\"a}t) sowie drastisch steigende Preise f{\"u}r Zeitschriften und B{\"u}cher bei gleichzeitiger Reduktion der Bibliotheksetats.}, language = {de} } @misc{BuschSchulzKross1995, author = {Busch, Hubert and Schulz, Sandra and Kroß, G{\"u}nther}, title = {Aufbau des Berliner Breitbandnetzes f{\"u}r die Wissenschaft}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5207}, number = {TR-95-05}, year = {1995}, abstract = {Seit 1991 verfolgt die Berliner Wissenschaft verst{\"a}rkt das Ziel, ihre Einrichtungen untereinander breitbandig mit Transferraten oberhalb von 34 Mb/s in Glasfasertechnik zu vernetzen. Im ersten Halbjahr 1995 ist es gelungen, die erste Stufe des Berliner Breitbandnetzes f{\"u}r die Wissenschaft ({\it Berlin Research Area Information Network - BRAIN}) aufzubauen. Dieser Bericht beschreibt die verschiedenen Phasen der Vernetzung der Wissenschaftseinrichtungen Berlins von den Anf{\"a}ngen im Jahre 1975 {\"u}ber die Planungen zum Breitbandnetz ab 1991 und die Realisierungsschritte durch die erfolgreiche Zusammenarbeit mit dem Landesamt f{\"u}r Informationstechnik Berlin (LIT) insbesondere bei der Verwendung von Glasfaserleitungen des Landes. Weiterhin werden der Aufbau des Berlin Regional Testbed in seiner Realisierung einschliesslich seiner Anwendungsprojekte mit Stand Juni 1995 und sodann die Pl{\"a}ne der Berliner Wissenschaftseinrichtungen f{\"u}r die zuk{\"u}nftige breitbandige Vernetzung einer Vielzahl von Standorten als allumfassendes Berlin Research Area Information Network dargestellt.}, language = {de} } @misc{BeckErdmannRoitzsch1995, author = {Beck, Rudolf and Erdmann, Bodo and Roitzsch, Rainer}, title = {KASKADE 3.0 - An Object Oriented Adaptive Finite Element Code}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5199}, number = {TR-95-04}, year = {1995}, abstract = {KASKADE 3.0 was developed for the solution of partial differential equations in one, two, or three space dimensions. Its object-oriented implementation concept is based on the programming language C++\$\,\$.~Adaptive finite element techniques are employed to provide solution procedures of optimal computational complexity. This implies a posteriori error estimation, local mesh refinement and multilevel preconditioning. The program was designed both as a platform for further developments of adaptive multilevel codes and as a tool to tackle practical problems. Up to now we have implemented scalar problem types like stationary or transient heat conduction. The latter one is solved with the Rothe method, enabling adaptivity both in space and time. Some nonlinear phenomena like obstacle problems or two-phase Stefan problems are incorporated as well. Extensions to vector-valued functions and complex arithmetic are provided. \%Such free boundary problems ... We have implemented several iterative solvers for both symmetric and unsymmetric systems together with multiplicative and additive multilevel preconditioners. Systems arising from the nonlinear problems can be solved with lately developed monotone multigrid methods. \%An object-oriented concept was chosen for KASKADE~3.0, based on the programming \%language C++\$\,\$. This should provide the desired extensibilty and clearly \%reflect the structure of the code. \%A direct sparse matrix solver (Harwell MA28) is included.}, language = {en} } @misc{Koepf1995, author = {Koepf, Wolfram}, title = {REDUCE Packages on Power Series, Z-Transformation, Residues and Trigonometric Simplification}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5187}, number = {TR-95-03}, year = {1995}, abstract = {In this report, we present a collection of new REDUCE packages that recently have been developed. These are the packages {\tt FPS}, {\tt ZTRANS}, {\tt RESIDUE} and {\tt TRIGSIMP} on the following topics: \begin{itemize} \item[] FPS Calculation of differential equations and formal power series representations, in particular for orthogonal polynomials and special functions of the hypergeometric type. \item[] ZTRANS Calculation of the Z-Transformation and its inverse. \% to be used for the solution of linear recurrence equations. \item[] RESIDUE Calculation of residues of meromorphic functions. \item[] TRIGSIMP Simplification of expressions involving trigonometric and hyperbolic functions. \end{itemize} \% These packages can be obtained via anonymous {\tt ftp} from \% {\tt } in the directories {\tt ..}, ) For each of these packages, a description in form of a \LaTeX\ file is distributed together with the package. These documentations are collected here. In a final chapter, we show how to solve some difficult problems with these packages, and how they usefully can be combined.}, language = {en} } @misc{HegePolthier1995, author = {Hege, Hans-Christian and Polthier, Konrad}, title = {Visualization and Mathematics. International Workshop}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5179}, number = {TR-95-02}, year = {1995}, abstract = {International Workshop with support of the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) and Max-Planck-Gesellschaft (MPG) Berlin (Dahlem), Germany, May 30 - June 2, 1995}, language = {en} } @misc{GroetschelLuegger1995, author = {Gr{\"o}tschel, Martin and L{\"u}gger, Joachim}, title = {Wissenschaftliche Kommunikation am Wendepunkt - Bibliotheken im Zeitalter globaler elektronischer Netze -}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5164}, number = {TR-95-01}, year = {1995}, abstract = {Durch extrem steigende Preise f{\"u}r traditionelle wissenschaftliche Zeitschriften bei gleichzeitiger Stagnation der Bibliotheksetats an den Hochschulen und bei weltweit weiterhin anwachsenden Forschungsleistungen ist die ad{\"a}quate Versorgung der Wissenschaften mit relevanter Literatur gef{\"a}hrdet. Dokumentenliefersysteme werden vielerorts als L{\"o}sung dieser ``Bibliothekskrise'' propagiert. Dieser Weg ist f{\"u}r den derzeitigen Literaturversorgungsmarkt sinnvoll, aber er bietet keine langfristig stabile L{\"o}sung. Wenn die Grundversorgung der Bibliotheken weiter schrumpft, wird Dokumentenlieferung in der zur Zeit {\"u}blichen bzw. geplanten Form die Kosten nur noch zus{\"a}tzlich in die H{\"o}he treiben. Wir pl{\"a}dieren in diesem Aufsatz f{\"u}r einen grunds{\"a}tzlich neuen Ansatz. Wir sind der Meinung, da\ss{} einzig der {\"U}bergang auf elektronische Medien eine bezahlbare, umfassende und benutzerfreundliche Versorgung der Wissenschaftler mit Literatur sichern kann. Wir zeigen -- unter anderem anhand elektronischer Zeitschriften -- wie zum Beispiel durch Kooperation von Bibliotheken mit Fachbereichen und wissenschaftlichen Gesellschaften neue Wege der Informationsversorgung beschritten werden k{\"o}nnen. Dieser Vorschlag einer neuen Organisation des wissenschaftlichen Publikationswesen erfordert Umdenken in vielen Bereichen. Neue Organisationsformen sind erforderlich, Rechte m{\"u}ssen anders verteilt, Aufgaben auf andere Schultern geladen werden. Die Bibliotheken werden besonders betroffen sein. Aber f{\"u}r sie ist die konsequente Nutzung der sich rasch ausbreitenden Informationstechnik (darunter verstehen wir u. a. globale elektronische Netze, leistungsf{\"a}hige Rechner, kosteng{\"u}nstige Speichermedien, benutzerfreundliche Such- und Retrieval-Systeme, Entwicklung weltweit akzeptierter Datenformate) eine wirkliche und m{\"o}glicherweise die einzige Chance, ihrem Auftrag zur umfassenden Versorgung der Wissenschaften mit Literatur zu gesamtwirtschaftlich niedrigen Kosten weiterhin nachzukommen. Au\ss{}erdem bietet die Bereitstellung und Archivierung wissenschaftlicher Literatur auf elektronischem Wege bedeutende Vorteile gegen{\"u}ber der traditionellen Dokumentation auf Papier, die im {\"u}brigen, falls erw{\"u}nscht, weiterhin betrieben werden kann.}, language = {de} } @misc{Zuse1995, author = {Zuse, Konrad}, title = {Discrete Mathematics and Rechnender Raum (Computing Space) -Part 1-. Cellular Structured Space (Rechnender Raum) and Physical Phenomena -Part 2-.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5156}, number = {TR-94-10}, year = {1995}, abstract = {The first part of the report contains a lecture presented at ``Scientific Computing in der Theoretischen Physik'', a workshop organized by the DMV-Fachgruppe Scientific Computing in cooperation with the GAMM-Fachauschuß Scientific Computing at Freie Universit{{\"a}}t Berlin in March 1994. To complete this lecture, a slightly modified version of TR 93-12 is appended.}, language = {en} } @misc{Koepf1994, author = {Koepf, Wolfram}, title = {REDUCE Package for the Indefinite and Definite Summation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5147}, number = {TR-94-09}, year = {1994}, abstract = {This article describes the REDUCE package ZEILBERG implemented by Gregor St{\"o}lting and the author. The REDUCE package ZEILBERG is a careful implementation of the Gosper (The sum package contains also a partial implementation of the Gosper algorithm.) and Zeilberger algorithms for indefinite, and definite summation of hypergeometric terms, respectively. An expression \$a_k\$ is called a {\sl hypergeometric term} (or {\sl closed form}), if \$a_{k}/a_{k-1}\$ is a rational function with respect to \$k\$. Typical hypergeometric terms are ratios of products of powers, factorials, \$\Gamma\$ function terms, binomial coefficients, and shifted factorials (Pochhammer symbols) that are integer-linear in their arguments.}, language = {en} } @misc{DalitzGroetschelLueggeretal.1994, author = {Dalitz, Wolfgang and Gr{\"o}tschel, Martin and L{\"u}gger, Joachim and Sperber, Wolfram}, title = {New Perspectives of a Distributed Information System for Mathematics.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5139}, number = {TR-94-08}, year = {1994}, abstract = {\begin{footnotesize} \noindent Combining electronic specialized information, such as electronic information retrieval from central databases, with the new means of communication opens up new perspectives for mathematics in Germany. Based on the current Fachinformationsprojekt (Specialized Information Project) run by the Deutsche Mathematiker-Vereinigung (DMV) and supported by the Federal Minister for Research and Technology (BMFT), the DMV is planning a new infrastructure activity for mathematics. This activity will not only include mathematical university departments and research institutes, but also partners from mathematical research laboratories in industry as well as suppliers of mathematical information, in particular, scientific publishing houses, the Technical Information Library (TIB) Hannover, university libraries and -- last but not least -- the Fachinformationszentrum (FIZ) Karlsruhe with the Zentralblatt f{\"u}r Mathematik. \noindent On the technical basis of the Internet and its worldwide information services (Gopher, WAIS, World Wide Web, Hyper-G, ftp and e-mail), a distributed mathematical information system is to be created, whose partners make their local resources available both to other partners and to the worldwide Internet community. These aims can be achieved by means of the consequent use of software that is structured according to the client-server model and distributed and accepted within the Internet. \noindent Providing the technical equipment, however, is by far not enough. Without the creation of a personal, technical and organizational infrastructure, realization of such a project will not be possible. For every partner the realization of the following measures is envisaged:\\[-7mm] \noindent \end{footnotesize} \begin{small} \begin{itemize} \item[*] Establishing an Information Coordinator\/ at every participating institution\\[-8mm] \item[*] Creation of a Forum for Mathematical Information\/\\[-8mm] \item[*] Installation and maintenance of Mathematical Information Stations\/\\[-8mm] \item[*] Participation in national and international Standardization Activities\/\\[-8mm] \item[*] Regular workshops and training courses, public relations\\[-7mm] \end{itemize} \noindent The following activities (carried out by all partners or within pilot projects by special groups) focusing on mathematical and mathematics-related information are planned:\\[-7mm] \noindent \begin{itemize} \item[*] Set up of Electronic Information Systems\/ by all partners \\[-8mm] \item[*] Distributed\/ electronic offer of Preprints\/ and scripts (full texts) by all partners\\[-8mm] \item[*] Distributed\/ electronic offer of Software and Data Collections\/ by all partners\\[-8mm] \item[*] Access to Global Information Systems in Mathematics\/\\[-8mm] \item[*] Organization of a Living Museum of Mathematics\/\\[-8mm] \item[*] Access to {\it Electronic Library Catalogs,}\/ esp.~to libraries of university departments\\[-8mm] \item[*] Electronic offer of Scanned Historical Books and Documents\/\\[-8mm] \item[*] Creation and management of Electronic Mathematical Journals\/\\[-8mm] \item[*] Creation of a framework for various kinds of Electronic Reviewing\/\\[-8mm] \item[*] Testing of new methods for Electronic Document Delivery\/\\[-8mm] \item[*] Electronic Project Organization\/\\[-7mm] \end{itemize} \noindent \end{small} \begin{footnotesize} The project aims, at its beginning, at the creation of an information infrastructure for database retrieval, e-mail, electronic conferencing and subject-specific information networks. Its focus is on mathematics in Germany. The general scope, however, is broader. The project is open for discussion, coordination, and cooperation with partners in other areas of science, industry or in other countries. It is also hoped that this project may form an example along which other models of electronic information and communication can be developed. Moreover, the project is also meant to enhance the offer from German mathematics to the worldwide "give and take" within the Internet community. \end{footnotesize}}, language = {en} } @misc{DalitzGroetschelLueggeretal.1994, author = {Dalitz, Wolfgang and Gr{\"o}tschel, Martin and L{\"u}gger, Joachim and Sperber, Wolfram}, title = {Neue Perspektiven eines verteilten Informationssystems f{\"u}r die Mathematik.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5122}, number = {TR-94-07}, year = {1994}, abstract = {Die Kombination von elektronischer Fachinformation mit den neuen Mitteln der Kommunikation er{\"o}ffnet neue Perspektiven f{\"u}r die Mathematik in Deutschland. Aufbauend auf das laufende, BMFT-gef{\"o}rderte Projekt ``Fachinformation'' der Deutschen Mathematiker-Vereinigung (DMV) plant die DMV eine Querschnittsaktivit{\"a}t f{\"u}r die Mathematik. Diese soll nicht nur die mathematischen Fachbereiche und Forschungsinstitute einbeziehen, sondern auch mathematische Forschungslabors aus der Industrie und die Informationsversorger der Mathematik, insbesondere die wissenschaftlichen Verlage, die TIB Hannover, die Bibliotheken der Universit{\"a}ten und \mbox{-- nicht zuletzt --} das FIZ Karlsruhe mit dem Zentralblatt f{\"u}r Mathematik. \noindent Auf der technischen Grundlage des Internet und seiner weltweit verbreiteten Informationsdienste (Gopher, WAIS, WorldWideWeb, Hyper-G, ftp und E-mail) soll ein verteiltes, mathematisches Informationssystem geschaffen werden, bei dem die Partner des gemeinsamen Vorhabens ihre {\"o}rtlichen Ressourcen untereinander und zugleich weltweit verf{\"u}gbar machen. Diese Ziele sind durch konsequenten Einsatz von Software erreichbar, die nach dem Client-Server-Modell strukturiert und die im Internet verbreitet bzw.~anerkannt ist. \noindent Die Bereitstellung von Technik reicht keineswegs aus. Ohne die Schaffung einer personellen, organisatorischen und technischen Infrastruktur ist die Durchf{\"u}hrung eines solchen Projekts nicht m{\"o}glich. Als Massnahmen sind - f{\"u}r alle Partner - geplant: \hspace*{2mm} * Schaffung der Funktion des Informationsbeauftragten \hspace*{2mm} * Einrichtung eines gemeinsamen ``Forums f{\"u}r mathematische Information'' \hspace*{2mm} * Errichtung und Betreuung von mathematischen Informationsstationen \hspace*{2mm} * Teilnahme an nationalen und internationalen Standardisierungsmassnahmen \hspace*{2mm} * Workshops und regelm{\"a}ssige Schulungen, {\"O}ffentlichkeitsarbeit \noindent Als Aktivit{\"a}ten - mit Focus auf mathematische Fachinformation - sind folgende Teilaufgaben und Pilotvorhaben bei allen Partnern geplant: \hspace*{2mm} * Einrichtung von elektronischen Informationssystemen \hspace*{2mm} * Verteiltes elektronisches Angebot von Preprints und Skripten (Volltexte) \hspace*{2mm} * Verteiltes elektronisches Angebot von Software- und Datensammlungen \hspace*{2mm} * Zugriff auf globale Informationssysteme in der Mathematik \hspace*{2mm} * Organisation eines Lebenden Mathematischen Museums \hspace*{2mm} * Zugriff auf elektronische Kataloge von Bibliotheken, insbesondere Fachbereichsbibliotheken \hspace*{2mm} * Schaffung eines organisatorischen Rahmens f{\"u}r elektronische mathematische Journale \hspace*{2mm} * Elektronisches Angebot von eingescannten historischen Dokumenten und B{\"u}chern \hspace*{2mm} * Schaffung einer Organisationsform f{\"u}r elektronisches Reviewing \hspace*{2mm} * Erprobung von Verfahren zur elektronischen Lieferung von Dokumenten \hspace*{2mm} * Elektronische Projektorganisation \noindent Das Vorhaben zielt ab auf die Schaffung einer informationstechnischen Infrastruktur f{\"u}r Datenbank-Retrieval, E-mail, ``Electronic Conferencing'' und fachspezifische Informationsnetze in exemplarischer Form f{\"u}r Wissenschaft und Industrie - auch f{\"u}r andere Fachgebiete.}, language = {de} } @misc{Melenk1994, author = {Melenk, Herbert}, title = {The Complexity Barrier in REDUCE - a Case Study.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5119}, number = {TR-94-06}, year = {1994}, abstract = {The power of the symbolic math system {\small REDUCE} for solving large and difficult problems in science and engineering is demonstrated by a set of model problems. These include algebraic equation solving, formal variable elimination, formal power series, symbolic treatment of differential equations and applications from theoretical physics.}, language = {en} } @misc{Zumbusch1994, author = {Zumbusch, Gerhard}, title = {Visualizing Functions of the h-p-version of finite elements.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5108}, number = {TR-94-05}, year = {1994}, abstract = {Results from finite-element-calculations are usually visualized by colored surface- and contour-line-plots or polygonal patches or simply displaced lines and grids. In computer graphics however more advanced techniques like texture-mapping and NURBS are well established and there exist efficient algorithms and implementations. We show that these techniques are not only easy to use, but form a very natural and far more efficient approach for visualization of higher order finite-element's solutions like in \$p\$- and \$h\$-\$p\$-version. Texture-mapping is useful for displaying vector-valued data, too.}, language = {en} } @phdthesis{Schuette1994, author = {Sch{\"u}tte, Christof}, title = {A Quasiresonant Smoothing Algorithm for Solving Large Highly Differential Equations from Quantum Chemistry.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5090}, number = {TR-94-04}, year = {1994}, abstract = {In Quantum Chemistry the field of Laser--Assisted Molecular Control'' has received a considerable amount of attention recently. One key problem in this new field is the simulation of the dynamical reaction of a molecule subjected to external radiation. This problem is described by the Schr{\"o}dinger equation, which, after eigenfunction expansion, can be written in the form of a large system of ordinary differential equations, the solutions of which show a highly oscillatory behaviour. The oscillations with high frequencies and small amplitudes confine the stepsizes of any numerical integrator -- an effect, which, in turn, blows up the simulation time. Larger stepsizes can be expected by averaging these fast oscillations, thus smoothing the trajectories. Standard smoothing techniques (averaging, filtering) would kill the whole process and thus, lead to wrong numerical results. To avoid this unwanted effect and nevertheless speed up computations, this paper presents a quasiresonant smoothing algorithm (QRS). In QRS, a natural splitting parameter \$\delta\$ controls the smoothing properties. An adaptive QRS--version (AQRS) is presented which includes an error estimation scheme for choosing this parameter \$\delta\$ in order to meet a given accuracy requirement. In AQRS \$\delta\$ is permanently adapted to the solution properties for computing the chemically necessary information'' only. The performance of AQRS is demonstrated in several test problems from the field Laser--Assisted Selective Excitation of Molecules'' in which the external radiation is a picosecond laser pulse. In comparison with standard methods speedup factors of the order of \$10^2\$ are observed.}, language = {en} } @misc{Koepf1994, author = {Koepf, Wolfram}, title = {On Families of Iterated Derivatives.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5083}, number = {TR-94-03}, year = {1994}, abstract = {We give an overview of an approach on special functions due to Truesdell, and show how it can be used to develop certain type of identities for special functions. Once obtained, these identities may be verified by an independent algorithmic method for which we give some examples.}, language = {en} } @misc{KoepfSchmersau1994, author = {Koepf, Wolfram and Schmersau, Dieter}, title = {Spaces of Functions Satisfying Simple Differential Equations.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5074}, number = {TR-94-02}, year = {1994}, abstract = {{\newcommand{\N} {{\rm {\mbox{\protect\makebox[.15em][l]{I}N}}}} In several publications the first author published an algorithm for the conversion of analytic functions for which derivative rules are given into their representing power series \$\sum\limits_{k=0}^{\infty}a_{k}z^{k}\$ at the origin and vice versa, implementations of which exist in {\sc Mathematica}, {\sc Maple} and {\sc Reduce}. One main part of this procedure is an algorithm to derive a homogeneous linear differential equation with polynomial coefficients for the given function. We call this type of ordinary differential equations {\sl simple}. Whereas the opposite question to find functions satisfying given differential equations is studied in great detail, our question to find differential equations that are satisfied by given functions seems to be rarely posed. In this paper we consider the family \$F\$ of functions satisfying a simple differential equation generated by the rational, the algebraic, and certain transcendental functions. It turns out that \$F\$ forms a linear space of transcendental functions. \% with polynomial function coefficients. Further \$F\$ is closed under multiplication and under the composition with rational functions and rational powers. These results had been published by Stanley who had proved them by theoretical algebraic considerations. In contrast our treatment is purely algorithmically oriented. We present algorithms that generate simple differential equation for \$f+g\$, \$f\cdot g\$, \$f\circ r\$ (\$r\$ rational), and \$f\circ x^{p/q}\$ (\$p,q\in\N_0\$), given simple differential equations for \$f\$, and \$g\$, and give a priori estimates for the order of the resulting differential equations. We show that all order estimates are sharp. After finishing this article we realized that in independent work Salvy and Zimmermann published similar algorithms. Our treatment gives a detailed description of those algorithms and their validity.}}, language = {en} } @misc{DeuflhardHegeSedlmayred1994, author = {Deuflhard, Peter and Hege, Hans-Christian and Sedlmayr(ed.), E.}, title = {Scientific Computing in der Theoretischen Physik. Collected Abstracts.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5068}, number = {TR-94-01}, year = {1994}, abstract = {Die von der DMV-Fachgruppe Scientific Computing in Kooperation mit dem gleichnamigen GAMM-Fachausschuss organisierte Tagung \glqq Scientific Computing in der Theoretischen Physik\grqq~fand vom 16. - 18. M{\"a}rz 1994 am Fachbereich Mathematik und Informatik der Freien Universit{\"a}t Berlin statt. Ziel des Workshops war, die Kontakte zwischen den Fachleuten der Gebiete {\em Computational Physics} und {\em Scientific Computing} zu intensivieren. Schwerpunkte des Workshops waren numerische Simulation von Transportmodellen der Astrophysik und Halbleiterphysik, Multilevel-Methoden f{\"u}r partielle Differentialgleichungen sowie Monte-Carlo-Methoden und molekulardynamische Verfahren f{\"u}r Probleme der Statistischen Physik und Quantenfeldtheorie. Der Workshop fand ein {\"a}usserst positives Echo und f{\"u}hrte {\"u}ber 70 Teilnehmer der verschiedenen Teilgebiete der Theoretischen Physik und ca. 50 Teilnehmer aus dem Bereich der Numerischen Mathematik zusammen. \originalTeX}, language = {en} } @phdthesis{Nowak1993, author = {Nowak, Ulrich}, title = {Adaptive Linienmethoden f{\"u}r nichtlineare parabolische Systeme in einer Raumdimension.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5059}, number = {TR-93-14}, year = {1993}, abstract = {A new method for the numerical solution of highly nonlinear, coupled systems of parabolic differential equations in one space dimension is presented. The approach is based on a classical method of lines treatment. Time discretization is done by means of the semi--implicit Euler discretization. Space discretization is done with finite differences on non--uniform grids. Both basic discretizations are coupled with extrapolation techniques. With respect to time the extrapolation is of variable order whereas just one extrapolation step is done in space. Based on local error estimates for both, the time and the space discretization error, the accuracy of the numerical approximation is controlled and the discretization stepsizes are adapted automatically and simultaneously. Besides the local adaptation of the space grids after each integration step (static regridding), the grid may even move within each integration step (dynamic regridding). Thus, the whole algorithm has a high degree of adaptivity. Due to this fact, challenging problems from applications can be solved in an efficient and robust way.}, language = {en} } @phdthesis{Hohmann1993, author = {Hohmann, Andreas}, title = {Inexact Gauss Newton Methods for Parameter Dependent Nonlinear Problems.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5049}, number = {TR-93-13}, year = {1993}, abstract = {A new approach to inexact Gauss Newton methods for the solution of underdetermined nonlinear problems is presented. It is based on a convergence theorem being invariant under affine transformations of the domain and results in an easily implementable accuracy matching strategy for the arising linear subproblems which guarantees the quadratic convergence. Thanks to the weak assumptions on the given nonlinear problem, the results provide a general framework for multilevel Newton and continuation methods. As an example, a new multilevel Newton h-p collocation method for boundary value problems of ordinary differential equations is developed. It combines the inexact Newton method with a linear collocation solver using adaptive refinement and variable orders. The performance of the resulting C++ class library {\sc Cocon} is demonstrated by some numerical examples including singular perturbed problems. In addition, the new method is applied to a realistic railway bogie model in which a branch of periodic solutions emanates from a branch of fixed points at a Hopf bifurcation.}, language = {en} } @misc{Zuse1993, author = {Zuse, Konrad}, title = {Cellular Structured Space (Rechnender Raum) and Physical Phenomena.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5039}, number = {TR-93-12}, year = {1993}, abstract = {The problem of nonlocal correlation and symmetry in space is of great importance in physical phenomena like the \underline{Einstein-Poloski-Rosen-Paradox} and others. It is shown that in Cellular Automata (Rechnender Raum) the structure of the space offers solutions for such problems.}, language = {en} } @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{Lang1993, author = {Lang, Jens}, title = {KARDOS - KAskade Reaction Diffusion One-dimensional System.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5019}, number = {TR-93-09}, year = {1993}, abstract = {A software package for the adaptive solution of time--dependent reaction--diffusion systems and linear elliptic systems in one space dimension is presented. The used algorithm is based on fundamental arguments in J.~Lang, A.~Walter: {\it A Finite Element Method Adaptive in Space and Time for Nonlinear Reaction--Diffusion Systems.} IMPACT of Computing in Science and Engineering, 4, p.~269--314 (1992). Here, only brief outlines of the algorithm are given. This software package is based on the KASKADE toolbox B.~Erdmann, J.~Lang, R.~Roitzsch: {\it KASKADE -- Manual.} To appear as Technical Report TR 93--5, Konrad--Zuse--Zentrum (ZIB) (1993).}, language = {en} } @misc{Hohmann1993, author = {Hohmann, Andreas}, title = {An Implementation of Extrapolation Codes in C++.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-5009}, number = {TR-93-08}, year = {1993}, abstract = {This report describes the new object oriented implementation of extrapolation codes {\sc Eulex, Eulsim, Difex} for ordinary differential equations. The resulting C++ class library provides a simple and flexible interface to these methods and incorporates advanced features like continuous output and order-stepsize freezing. The interface of the ODE classes allows in particular a user-defined solver for the linear systems occuring in the linearly implicit discretization scheme. The library also provides some classes for numerical objects such as vectors and (full) matrices. Due to the underlying data-view concept it is possible to access substructures without copying. In addition, we included several utility classes such as a timer and a minimal command language that may be useful in other contexts, too.}, language = {en} } @misc{HegeHoellererStalling1993, author = {Hege, Hans-Christian and H{\"o}llerer, Tobias and Stalling, Detlev}, title = {Volume Rendering - Mathematicals Models and Algorithmic Aspects.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4994}, number = {TR-93-07}, year = {1993}, abstract = {In this paper various algorithms for rendering gaseous phenomena are reviewed. In computer graphics such algorithms are used to model natural scenes containing clouds, fog, flames and so on. On the other hand it has become an important technique in scientific visualization to display three dimensional scalar datasets as cloudy objects. Our emphasis is on this latter subject of so-called {\em direct volume rendering}. All algorithms will be discussed within the framework of linear transport theory. The equation of transfer is derived. This equation is suitable to describe the radiation field in a participating medium where absorption, emission, and scattering of light can occur. Almost all volume rendering algorithms can be shown to solve special cases of the equation of transfer. Related problems like the mapping from data values to model parameters or possible parallelization strategies will be discussed as well.}, language = {en} } @misc{Ziegler1993, author = {Ziegler, G{\"u}nter M.}, title = {Lectures on Polytopes.}, number = {TR-93-06}, year = {1993}, abstract = {These lecture notes have several aims: \begin{itemize} \item to give an introduction to some basic facts about convex polytopes, with an emphasis on the basic methods that yield them (Fourier-Motzkin elimination, Schlegel diagrams, shellability, Gale transforms and oriented matroids), \item to discuss some important examples and elegant constructions (cyclic and neighborly polytopes, zonotopes, Minkowski sums, permutahedra and associahedra, fiber polytopes, the Lawrence construction) \item and to illustrate why polytope theory is exciting, with highlights like Kalai's new diameter bounds, the construction of non-rational polytopes, the Bohne-Dress tiling theorem, shellability and the upper bound theorem, .... \end{itemize} For several of these topics the decisive break-through is very recent, which suggests that there is much more discovered.}, language = {en} } @misc{ErdmannLangRoitzsch1993, author = {Erdmann, Bodo and Lang, Jens and Roitzsch, Rainer}, title = {Kaskade Manual - Version 2.0.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4970}, number = {TR-93-05}, year = {1993}, abstract = {The KASKADE toolbox defines an interface to a set of C subroutines which can be used to implement adaptive multilevel Finite Element Methods solving systems of elliptic equations in two and three space dimensions. The manual contains the description of the data structures and subroutines. The main modules of the toolbox are a runtime environment, triangulation and node handling, assembling, direct and iterative solvers for the linear systems, error estimators, refinement strategies, and graphic utilities. Additionally, we included appendices on the basic command language interface, on file formats, and on the definition of the partial differential equations which can be solved. The software is available on the ZIB ftp--server {\tt elib} in the directory {\tt pub/kaskade}. TR 93--5 supersedes TR 89--4 and TR 89--05.}, language = {en} } @misc{GroetschelLueggerSperber1993, author = {Gr{\"o}tschel, Martin and L{\"u}gger, Joachim and Sperber, Wolfram}, title = {Wissenschaftliches Publizieren und Elektronische Fachinformation im Umbruch: ein Situationsbericht aus der Sicht der Mathematik.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4966}, number = {TR-93-04}, year = {1993}, abstract = {In diesem Aufsatz geben wir einen Bericht {\"u}ber den Stand der elektronischen Fachinformation in der Mathematik in Deutschland. Wir sehen diesen Bereich nicht als ein organisatorisch isoliertes Unterfangen, sondern eingebettet in weltweite Bestrebungen und Entwicklungen in der Informationstechnik, im wissenschaftlichen Publikationswesen und nat{\"u}rlich auch in der Mathematik selber. Unser Artikel endet mit einigen weitreichenden (und einigen Lesern m{\"o}glicherweise spektakul{\"a}r erscheinenden) Vorschl{\"a}gen, die sowohl die Informationsanbieter (wie die Fachinformationszentren und Verlage), die {\"o}ffentlichen Geldgeber als auch die mathematischen Organisationen (wie z.~B.~ die DMV und die mathematischen Fachbereiche) betreffen. Um den gegenw{\"a}rtigen Zustand der elektronischen Fachinformation und unsere Gedanken zu diesem Thema ad{\"a}quat beschreiben zu k{\"o}nnen, pr{\"a}sentieren wir eine breit angelegte Situationsanalyse. Wir stellen den gegenw{\"a}rtigen Stand der technologischen Entwicklung im elektronischen Publizieren dar und skizzieren seine Auswirkungen. Wir beschreiben das Feld der Interessen und Kr{\"a}fte im Bereich des mathematischen Publizierens. Wir geben einen kurzen historischen Abriss der Geschichte der Klassifikation und des Referatewesens und zeigen, wie dieses in die elektronische Fachinformation auf dem Gebiet der Mathematik m{\"u}ndete und dann zum DMV-Projekt Fachinformation f{\"u}hrte, das der Anlass zur Abfassung dieses Artikels war. Wir skizzieren die gegenw{\"a}rtige Rezeption elektronischer Fachinformation in der Mathematik in Deutschland. Ausgehend von einer Darstellung und Bewertung verschiedener Modelle des Referatewesens zeigen wir unter Einbeziehung der vorhandenen technischen Gegebenheiten (elektronische Netze etc.) verschiedene M{\"o}glichkeiten zur Liberalisierung und Rationalisierung des weltweiten mathematischen Informationswesens auf. Wir sehen den Austausch von Information in engem Zusammenhang mit dem Austausch von Software im Wissenschaftsbereich und regen auch in diesem Bereich an, internationale Kooperation und Offenheit anzustreben. \originalTeX}, language = {de} } @misc{BorndoerferGroetschelKlostermeieretal.1993, author = {Bornd{\"o}rfer, Ralf and Gr{\"o}tschel, Martin and Klostermeier, Fridolin and K{\"u}ttner, Christian}, title = {Telebus-Disposition: Ein Konzept zur Serviceverbesserung bei gleichzeitiger Kostensenkung.[nur hausintern]}, number = {TR-93-03}, year = {1993}, abstract = {"`Telebus"' ist der soziale Behindertenfahrdienst im Land Berlin. Das Telebus-Forschungsprojekt des Konrad-Zuse-Zentrums f{\"u}r Informationstechnik (ZIB) hat das Ziel, den Fahrdienst (insbesondere die Disposition der Telebusse) zu verbessern, d.h. kundenfreundlicher zu gestalten und gleichzeitig billiger zu machen. In diesem Bericht werden die bisherigen Ergebnisse dargestellt und weitere M{\"o}glichkeiten zur Verbesserung des Service und zur Reduzierung der Kosten skizziert. \originalTeX}, language = {de} } @misc{Melenk1993, author = {Melenk, Herbert}, title = {Algebraic Solution of Nonlinear Equation Systems in REDUCE.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4944}, number = {TR-93-02}, year = {1993}, abstract = {The strategy for solving nonlinear equation systems automatically in the computer algebra system REDUCE is described. Kernel of the solver is a factoring Buchberger algorithm. Pre -- and postprocessors enable the use of the Gr{\"o}bner techniques in a black box manner. In addition to polynomials equations with surds, trigonometric functions and separable transcendental functions are covered.}, language = {en} } @misc{LangendorfPaetsch1993, author = {Langendorf, Jens and Paetsch, Olaf}, title = {GRAZIL - Beschreibung der Version 6.0 des Plotpaketes.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4930}, number = {TR-93-01}, year = {1993}, abstract = {GRAZIL ist ein interaktives Programmpaket zur grafischen Darstellung von zwei-dimensionalen Kurvenverl{\"a}ufen. Dem Benutzer stehen zahlreiche Kommandos und ein grafisches User-Interface zum Gestalten des Layouts der Zeichnung zur Verf{\"u}gung. Die Eingabedaten m{\"u}ssen dem GRAZIL-Eingabe-Format gen{\"u}gen. Somit wird eine hohe Flexibilit{\"a}t und eine gro\"se Bandbreite der Einsatzm{\"o}glichkeiten erreicht. GRAZIL wurde mit der grafischen Grundsoftware GKS entwickelt. Dadurch kann ein breites Rechner- und Ausgabeger{\"a}tespektrum genutzt werden.}, language = {de} } @misc{OPUS4-492, title = {Handbuch zur Visualisierung am ZIB}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4920}, number = {TR-92-07}, year = {1992}, abstract = {Scientists intending to employ scientific visualization techniques are confronted with the unpleasant task of choosing visualization software that meets their specific needs. A good choice requires consideration of several aspects. Most important are functionality, i.e. the set of supported visual representations, and restrictions due to the user's production environment (i.e. available hardware and software platforms, software compatibility constraints, need of specific input and output formats, network distribution requirements). Crucial are quality demands, ranging from simple graphics for interactive control of simulations, to images of highest quality (glossy prints, slides or video movies) for presentation purposes. Further aspects of consideration are: ease of use, level on which the user is willing to program, portability, conformity to prevalent standards, availability in the world-wide user community, future dissemination, as well as emerging trends in computer graphics and scientific visualization. The aim of this manual is to give a survey on the graphics and visualization software that is currently being provided at ZIB (mainly for internal use). The whole range of computer graphics software relevant in mathematical, natural and technical sciences is covered: image synthesis (basic and higher graphics libraries, plot programs, visualization environments, combined text and drawing programs, renderers), image processing and storage (raster and vector formats, page description languages, raster toolkits for image processing and format conversion), capturing of images as well as printing on paper and recording on photographic film or video tape. This information together with a glossary and recommendations for further reading should help prospective users in getting started and assist them in making good choices of graphics and visualization software.}, language = {de} } @misc{GroetschelLueggerSperber1992, author = {Gr{\"o}tschel, Martin and L{\"u}gger, Joachim and Sperber, Wolfram}, title = {Elektronische Fachinformation im Bereich der Mathematik an Hochschulen und Statusbericht zum DMV-Projekt. "Fachinformation".}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4910}, number = {TR-92-06}, year = {1992}, abstract = {Im Bereich der Mathematik entwickelte sich in Deutschland die elektronische Fachinformation in Form der Online-Datenbank MATH und der CD-ROM CompactMATH auf der Grundlage der Arbeiten des Referateorgans "Zentralblatt f{\"u}r Mathematik und Ihre Grenzgebiete". Das "Zentralblatt" fand weithin Anerkennung und Verbreitung. Die Rezeption elektronischer Fachinformation ging jedoch - nicht nur im Bereich der Mathematik - nur z{\"o}gerlich vonstatten. Die Gr{\"u}nde daf{\"u}r werden in einer vom Bundesminister f{\"u}r Forschung und Technologie (BMFT) initiierten Studie analysiert. Ein k{\"u}rzlich von der Deutschen Mathematiker - Vereinigung begonnenes und vom BMFT gef{\"o}rdertes Vorhaben hat die "Verbesserung des benutzerorientierten Zugriffs auf fachspezifische Online-Datenbanken und CD-ROM f{\"u}r Mathematische Institute in der Bundesrepublik Deutschland" zum Ziel. Insgesamt 51 mathematische Fachbereiche und Institute nehmen daran teil. Elektronische Fachinformation soll zu einem festen Bestandteil des methodischen Instrumentariums der wissenschaftlichen Arbeit werden. Diese Schrift soll die Ausgangslage in den Fachbereichen darstellen und die organisatorischen und technischen Infrastrukturmaßnahmen erl{\"a}utern, mit denen den spezifischen Nutzungshemmnissen begegnet werden soll.}, language = {de} } @misc{HohmannWulff1992, author = {Hohmann, Andreas and Wulff, Claudia}, title = {Modular Design of Extrapolation Codes.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4909}, number = {TR-92-05}, year = {1992}, abstract = {In this paper we describe a modular implementation of the well-established extrapolation codes EULEX, EULSIM and DIFEX for initial value problems of ordinary differential equations. The basic module embodies an abstract extrapolation method with order and stepsize control. Based on this module the particular integration codes only have to provide the underlying discretization schemes.}, language = {en} } @phdthesis{Martin1992, author = {Martin, Alexander}, title = {Packen von Steinerb{\"a}umen: Polyedrische Studien und Anwendung.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4894}, number = {TR-92-04}, year = {1992}, abstract = {Gegeben sei ein Graph \$G=(V,E)\$ mit positiven Kantenkapazit{\"a}ten \$c_e\$ und Knotenmengen \$T_1,\ldots,T_N\$. Das Steinerbaumpackungs-Problem besteht darin, Kantenmengen \$S_1,\ldots,S_N\$ zu finden, so da\ss\ jedes \$S_k\$ die Knoten aus \$T_k\$ verbindet und jede Kante \$e\$ in h{\"o}chstens \$c_e\$ Kantenmengen aus \$S_1,\ldots,S_N\$ vorkommt. Eine zul{\"a}ssige L{\"o}sung dieses Problems nennen wir eine Steinerbaumpackung. Ist zus{\"a}tzlich eine Gewichtung der Kanten gegeben und nach einer bez{\"u}glich dieser Gewichtung minimalen Steinerbaumpackung gesucht, so sprechen wir vom gewichteten Steinerbaumpackungs-Problem. Die Motivation zum Studium dieses Problems kommt aus dem Entwurf elektronischer Schaltungen. Ein dort auftretendes Teilproblem ist das sogenannte Verdrahtungsproblem, das im wesentlichen darin besteht, gegebene Punktmengen unter bestimmten Nebenbedingungen und Optimalit{\"a}tskriterien auf einer Grundfl{\"a}che zu verbinden. Wir studieren das Steinerbaumpackungs-Problem aus polyedrischer Sicht und definieren ein Polyeder, dessen Ecken genau den Steinerbaumpackungen entsprechen. Anschlie\ss end versuchen wir, dieses Polyeder durch gute'' beziehungsweise facetten-definierenden Ungleichungen zu beschreiben. Basierend auf diesen Ungleichungen entwickeln wir ein Schnittebenenverfahren. Die L{\"o}sung des Schnittebenenverfahrens liefert eine untere Schranke f{\"u}r die Optimall{\"o}sung und dient als Grundlage f{\"u}r die Entwicklung guter Primalheuristiken. Wir haben das von uns implementierte Schnittebenenverfahren an einem Spezialfall des Verdrahtungsproblems, dem sogenannten Switchbox-Verdrahtungsproblem, getestet und vielversprechende Ergebnisse erzielt.}, language = {de} } @phdthesis{Weismantel1992, author = {Weismantel, Robert}, title = {Plazieren von Zellen: Theorie und L{\"o}sung eines quadratischen 0/1- Optimierungsproblems.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4883}, number = {TR-92-03}, year = {1992}, abstract = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit dem Plazierungsproblem, welches beim Entwurf elektronischer Schaltungen auftritt. Das Plazierungsproblem modellieren wir als ein quadratisches 0/1 Optimierungsproblem unter linearen Nebenbedingungen und untersuchen das Modell komplexit{\"a}tstheoretisch. Der zweite Aspekt der Arbeit bezieht sich auf die L{\"o}sung praktischer Problembeispiele im sogenannten Sea of cells"-Entwurfsstil. Zur L{\"o}sung dieser Beispiele wurde ein Prototyp implementiert und mit state of the art"-Plazierungsverfahren verglichen. Schlie\ss lich werden wir uns mit dem Clusteringproblem, das eine Variante des Mehrfachschnitt-Problems darstellt, besch{\"a}ftigen. Dabei steht einerseits im Vordergrund, wie diese Probleme heuristisch gel{\"o}st werden k{\"o}nnen und wie die Integration des Ansatzes in das Plazierungsprogramm erfolgt. Andererseits soll das Clusteringproblem polyedrisch untersucht werden.}, language = {de} } @misc{Schoeffel1992, author = {Sch{\"o}ffel, Klaus}, title = {Computational Chemistry Software at ZIB.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4879}, number = {TR-92-02}, year = {1992}, abstract = {The following report intends to provide a survey over the computational chemistry molecular structure software installed on the supercomputers CRAY X-MP/216 and CRAY Y-MP2E/164 at ZIB. It shows what kind of problems can be tackled with the existing chemistry software, which covers a wide range of ab initio, semiempirical, molecular mechanics, and dynamics applications.}, language = {en} } @misc{Schoeffel1992, author = {Sch{\"o}ffel, Klaus}, title = {Ab initio Quantum Chemical Calculations with GAMESS-UK and GAUSSIAN90 Program Packeges - A Comparison -.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-4867}, number = {TR-92-01}, year = {1992}, abstract = {Two commercially available molecular electronic structure software packages GAUSSIAN90 and GAMESS-UK are compared. Basis for this comparison is a benchmark suite which is designed to highlight the typical range of calculations commonly performed by the ab initio computational chemist.}, language = {en} }