High-Performance Solvers for Dense Hermitian Eigenproblems

We introduce a new collection of solvers - subsequently called EleMRRR - for large-scale dense Hermitian eigenproblems. EleMRRR solves various types of problems: generalized, standard, and tridiagonal eigenproblems. Among these, the last is of particular importance as it is a solver on its own right, as well as the computational kernel for the first two; we present a fast and scalable tridiagonal solver based on the Algorithm of Multiple Relatively Robust Representations - referred to as PMRRR. Like the other EleMRRR solvers, PMRRR is part of the freely available Elemental library, and is designed to fully support both message-passing (MPI) and multithreading parallelism (SMP). As a result, the solvers can equally be used in pure MPI or in hybrid MPI-SMP fashion. We conducted a thorough performance study of EleMRRR and ScaLAPACK's solvers on two supercomputers. Such a study, performed with up to 8,192 cores, provides precise guidelines to assemble the fastest solver within the ScaLAPACK framework; it also indicates that EleMRRR outperforms even the fastest solvers built from ScaLAPACK's components

An Example of Symmetry Exploitation for Energy-related Eigencomputations

One of the most used approaches in simulating materials is the tight-binding approximation. When using this method in a material simulation, it is necessary to compute the eigenvalues and eigenvectors of the Hamiltonian describing the system. In general, the system possesses few explicit symmetries. Due to them, the problem has many degenerate eigenvalues. The ambiguity in choosing a orthonormal basis of the invariant subspaces, associated with degenerate eigenvalues, will result in eigenvectors which are not invariant under the action of the symmetry operators in matrix form. A meaningful computation of the eigenvectors needs to take those symmetries into account. A natural choice is a set of eigenvectors, which simultaneously diagonalizes the Hamiltonian and the symmetry matrices. This is possible because all the matrices commute with each other. The simultaneous eigenvectors and the corresponding eigenvalues will be in a parametrized form in terms of the lattice momentum components. This functional dependence of the eigenvalues is the dispersion relation and describes the band structure of a material. Therefore it is important to find this functional dependence in any numerical computation related to material properties.Comment: To appear in the proceedings of the 7th International Conference on Computational Methods in Science and Engineering (ICCMSE '09

Improved Accuracy and Parallelism for MRRR-based Eigensolvers -- A Mixed Precision Approach

The real symmetric tridiagonal eigenproblem is of outstanding importance in numerical computations; it arises frequently as part of eigensolvers for standard and generalized dense Hermitian eigenproblems that are based on a reduction to tridiagonal form. For its solution, the algorithm of Multiple Relatively Robust Representations (MRRR) is among the fastest methods. Although fast, the solvers based on MRRR do not deliver the same accuracy as competing methods like Divide & Conquer or the QR algorithm. In this paper, we demonstrate that the use of mixed precisions leads to improved accuracy of MRRR-based eigensolvers with limited or no performance penalty. As a result, we obtain eigensolvers that are not only equally or more accurate than the best available methods, but also -in most circumstances- faster and more scalable than the competition

MRRR-based Eigensolvers for Multi-core Processors and Supercomputers

The real symmetric tridiagonal eigenproblem is of outstanding importance in numerical computations; it arises frequently as part of eigensolvers for standard and generalized dense Hermitian eigenproblems that are based on a reduction to tridiagonal form. For its solution, the algorithm of Multiple Relatively Robust Representations (MRRR or MR3 in short) - introduced in the late 1990s - is among the fastest methods. To compute k eigenpairs of a real n-by-n tridiagonal T, MRRR only requires O(kn) arithmetic operations; in contrast, all the other practical methods require O(k^2 n) or O(n^3) operations in the worst case. This thesis centers around the performance and accuracy of MRRR.Comment: PhD thesi

Just do it: tell the truth

Handelt es sich bei der Nachhaltigkeitserklärung einer Firma um unverbindliche Aussagen, die zwar öffentlicher Kritik zugänglich sind aber deren Wahrheitsgehalt gerichtlich nicht geprüft werden kann? Oder sind sie harte Fakten, die einer gerichtlichen Kontrolle standhalten müssen? Eine Klage gegen die Informationspolitik von Nike und die Reaktion des Sportartikelherstellers beleuchten die zentralen Aspekte dieser wichtigen Diskussion

Ein Jahr neues Deutschland: Ökologischer Umbau oder ökologischer Abbau? Entwicklungslogiken und offene Situationen

Die seit einem Jahr real existierenden neuen Bundesländer -dies ist vielfach bis heute noch nicht bis über den Rhein vorgedrungen - haben die Hoffnungen der Umweltschützer in Ost und West ent-täuscht. Gab es doch scheinbar eine offene Situation, in der der Entwicklungsrückstand der ehemaligen DDR genutzt werden konnte, um umweltverträglichere Lösungen anzustreben und insbesondere aus den im Westen massiv aufgetretenen Fehlentwicklungen wie z.B. im Verkehrssektor zu lernen und vieles in ökologischer Hinsicht besser zu machen. Der in den alten Bundesländern (ABL) anstehende ökologische Umbau hätte im Zuge des Zusammenbruchs gleich als Element des Aufbaus in den neuen Bundesländern (NBL) genutzt werden können. Um es am Verkehrssektor festzumachen: Hier werden einschneidende Umsteuerungen im Westen notwendig, während zur gleichen Zeit die Weststrukturen unter Zuhilfenahme der Beschleifnigungsgesetze in den neuen Bundesländern aufgebaut werden. Allerdings ist der Widerstand in den neuen Bundesländern noch gering, verheißen doch die neuen Straßen zum einen den Aufschwung, zum anderen endlich auch Chancengleichheit für die neuen Autos

Global Governance und Umweltpolitik

Einführung in dos Schwerpunktthem

Standards im Wettbewerb

Normen und Standards können zur Senkung der Transaktionskosten von markt liehen Austauschprozessen, vor allem der Senkung des Transaktionsrisikos und der Erhöhung der Vertrauenswürdigkeit, einen wesentlichen Beitrag leisten. Was bedeutet dies für die Weiterentwicklung von EMAS