Sparse-Linear-Solver-Vergleich für Geowissenschaftliches Institut
Übersicht
Worum es bei diesem Projekt geht.
Erhalten Sie 4 reale anonymisierte Steifigkeitsmatrizen (1, 3, 8, 12 Mio. Unbekannte) plus rechte Seiten. Implementieren Sie CG mit Jacobi-Preconditioner, CG mit Incomplete-Cholesky-Preconditioner, GMRES mit ILU-Preconditioner. Vergleichen Sie auf: Konvergenz-Iterationszahl, Wall-Clock-Zeit, Speicher-Peak, finale Residual-Norm. Implementieren Sie zusätzlich ein PyAMG-basiertes Algebraic-Multigrid-Verfahren als Referenz. Liefern Sie die Solver-Bibliothek, ein Vergleichs-Notebook, einen 6-seitigen Bericht und eine Empfehlung pro System-Größe.
Das Briefing
Was Du tust und was Du zeigst.
Welche Kombination aus iterativem Solver und Preconditioner ist für seismische Inversionen mit 1-12 Mio. Unbekannten die robusteste Wahl, und ab welcher System-Größe schlägt sie den Direkt-Solver MUMPS?
Earning criteria — what you'll demonstrate
- Iterative Solver für sparse lineare Systeme korrekt implementieren
- Preconditioner-Strategien gegeneinander abwägen
- Konvergenz- und Performance-Vergleiche methodisch sauber durchführen
- Multigrid-Verfahren als Referenz-Benchmark einsetzen
Studienpassung
Wo dies in Dein Studium passt.
Schärft dieselben Fähigkeiten, die Dein Studium von Dir erwartet.
Fähigkeiten
Fähigkeiten, die Du unter Beweis stellst.
Jede taucht auf Deinem verifizierten Zertifikat auf.
Karrieren
Berufe, auf die dies Dich vorbereitet.
Echte Berufsbezeichnungen. Echte Skill-Brücken. Wähle die, die Deinem Werdegang am nächsten kommt.
Karrierewege, die das aufbaut
Kanonische RollenData Engineer:in
Data-Engineer:innen in Forschungs-Helmholtz-Zentren brauchen tieferes Numerik-Verständnis als die typische Daten-Engineering-Karriere — diese Challenge baut genau dieses Profil.
Dieses Projekt schärft
- sparse-linear-algebra
- iterative-solvers
- python
Softwareentwickler:in
Wer Solver-Vergleiche methodisch sauber durchziehen kann, ist für wissenschaftliche Software-Anbieter (NAG, Comsol) ein direkt einstellbares Profil.
Dieses Projekt schärft
- numerical-linear-algebra
- iterative-solvers
- scientific-computing
Backend-Entwickler:in
Backend-Engineer:innen, die HPC-/Solver-Pipelines an klassische Backend-APIs anschließen, sind in Forschungs-IT eine wachsende Senior-Klasse.
Dieses Projekt schärft
- python
- scientific-computing
- preconditioning
Noch eine Sache