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Description: 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 Fällen existiert ein Gleichklang der Interessen von Medizin und Mathematik: Beide Disziplinen wollen die Resultate schnell und zuverlässig. Für die Klinik heißt das, dass notwendige Rechnungen in möglichst kurzer Zeit, und zwar auf dem PC, ablaufen müssen und dass die Resultate so genau und belastbar sein müssen, dass medizinische Entscheidungen darauf aufbauen können. Für die Mathematik folgt daraus, dass höchste 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 mögliche Handlungsoptionen für Politik und Wirtschaft diskutiert.

Description: Mit dem Informationsdienst Math&Industry soll ein Prototyp eines dezentralen Informationssystems für Förderprogramme und Forschungsprojekte geschaffen werden, das sich auf andere Programme (bezüglich angewandter Mathematik, aber auch darüber hinaus) übertragen lässt. Das betrifft sowohl die Konzeption (Strukturierung der Informationen) als auch die Werkzeuge, die anderen BMBF-Förderprogrammen zur Verfügung gestellt werden können. Damit sollen diese in die Lage versetzt werden, die in Math&Industry entwickelten Konzepte und Werkzeuge an ihre spezifischen Bedürfnisse anzupassen.

Description: Die Autoren sind sich dar{ü}ber im klaren, daß zahlreiche Imponderabilien die Ergebnisse der vorgelegten Modellrechnungen beeinflussen k{ö}nnen. Immerhin repräsentiert 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 überschauen. Die Entwicklung neuer effizienter numerischer Methoden spielte eine Schlüsselrolle bei der tatsächlichen Simulation dieses umfangreichen realitätsnahen mathematischen Modells.

Description: Die enorme algorithmische Beschleunigung durch diskrete Galerkin-Methoden f{ü}r abz{ä}hlbare Differentialgleichungssysteme hat der Simulation von Polymerisationsprozessen neue, industriell relevante Problembereiche er{ö}ffnet, die mit den bis dahin verf{ü}gbaren Methoden nicht zug{ä}nglich waren.

Description: In this article algorithmic methods are presented that have been incorporated in computer algebra systems in the last five years. The methods can be used to identify transcendental functions. The essential idea due to Zeilberger is to represent the functions by systems of holonomic differential and recurrence equations, and the identification procedure utilizes algorithms of Stanley and Zeilberger. Also a noncommutative version of the Buchberger algorithm can be applied.

Description: Die Kombination von elektronischer Fachinformation mit den neuen Mitteln der Kommunikation eröffnet neue Perspektiven für die Mathematik in Deutschland. Aufbauend auf das laufende, BMFT-geförderte Projekt ``Fachinformation'' der Deutschen Mathematiker-Vereinigung (DMV) plant die DMV eine Querschnittsaktivität für 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 Universitäten und \mbox{-- nicht zuletzt --} das FIZ Karlsruhe mit dem Zentralblatt für 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 örtlichen Ressourcen untereinander und zugleich weltweit verfügbar 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 Durchführung eines solchen Projekts nicht möglich. Als Massnahmen sind - für alle Partner - geplant: \hspace*{2mm} * Schaffung der Funktion des Informationsbeauftragten \hspace*{2mm} * Einrichtung eines gemeinsamen ``Forums für mathematische Information'' \hspace*{2mm} * Errichtung und Betreuung von mathematischen Informationsstationen \hspace*{2mm} * Teilnahme an nationalen und internationalen Standardisierungsmassnahmen \hspace*{2mm} * Workshops und regelmässige Schulungen, Öffentlichkeitsarbeit \noindent Als Aktivitäten - 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 für elektronische mathematische Journale \hspace*{2mm} * Elektronisches Angebot von eingescannten historischen Dokumenten und Büchern \hspace*{2mm} * Schaffung einer Organisationsform für 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 für Datenbank-Retrieval, E-mail, ``Electronic Conferencing'' und fachspezifische Informationsnetze in exemplarischer Form für Wissenschaft und Industrie - auch für andere Fachgebiete.

Description: 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.

Description: Mit zunehmender Dezentralisierung im Bereich des Wissenschaftlichen Rechnens steigt auch der Bedarf an Softwarequellen qualitativ hochwertiger mathematischer Algorithmen. Für den Software- und Informationsaustausch wird die Einrichtung öffentlicher, elektronischer Softwarebibliotheken vorgeschlagen. Am Beispiel der eLib des ZIB werden die notwendigen technischen Konzepte, die u.a. auch in den heutigen Gegebenheiten der technischen Kommunikation begründet sind, diskutiert. Die eLib ist fenster- und menüorientiert aufgebaut und folglich im Dialog sehr einfach zu benutzen. Sie kann aber auch mit ihrer Kommandosprache allein auf dem Wege über elektronische Post abgefragt werden. Über die eLib sind, nach dem Verbund mit den Netzbibliotheken NetLib und Reduce-NetLib jetzt etwa 6000 mathematische Programme und allgemeine Dokumente verfügbar. Das Dienstleistungsangebot der eLib setzt Beiträge aus einer aktiven Benutzergemeinschaft voraus. Es besteht die Hoffnung, daß durch den öffentlichen Softwareaustausch sich Entwickler und Anwender wechselseitig in ihrer Arbeit befruchten.

Description: $G$-invariant cubature formulas for numerical integration over n-dimensional, $G$- invariant integration regions are computed symbolically. The nodes are the common zeros of some $d$-orthogonal polynomials which build an $H$-basis of an ideal. Approaches for these polynomials depending on parameters are made with the help of the theory of linear representations of a group $G$. This theory is also used for the effective computation of necessary conditions which determines the parameters. Another approach uses invariant theory and gröbner bases.

Description: The FORTRAN preprocessor fpp in the newly introduced Autotasking System of CRAY Research allows automatic vectorization and parallelization on basis of a data dependence analysis. An introduction into data dependence analysis is given, showing how data dependence graphs unveil opportunities for program transformations like vectorization and concurrentization. The report contains a complete description of the preprocessors functionality, its options and directives for increasing the effectiveness of the dependence analyzer and steering the code transformations. Finally, some advice is given for the practical use of fpp on CRAY computers.

Description: Das CRAY-Handbuch des ZIB beschreibt nach einer grundlegenden bersicht detailliert die Handhabung von UNICOS-Dateien, die Verwendung von UNICOS-Kommandos und schließlich die (für Benutzer allein zugelassene) Ausführung von Batchjobs auf der CRAY. Neben der Erreichbarkeit der CRAY über das TCP/IP-Netz werden die Compiler FORTRAN, PASCAL und C beschrieben und schließlich auf die Optimierung der Rechenzeit ebenso wie auf die Fehlersuche eingegangen. Ein umfangreicher Anhang führt bereitgestellte Programmpakete, weiterführende Literatur, Zahlenbereiche und Zeichendarstellung an der CRAY auf.

Description: Diese Vorlesung ist eine Einführung 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 für Probleme aus den Naturwissenschaften mit Hilfe mathematischer Methoden.

Description: Im vorliegenden Bericht wird die Parallelisierung zweier numerischer Algorithmen zur Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungssysteme 1.Ordnung (explizite und semi-implizite Euler- Diskretisierung und $h$-Extrapolation) beschrieben. Implementiert wurden die Algorithmen mit OCCAM2 unter TDS (Transputer Development System) mit bis zu 4 Transputern T800. Meßwerte für die erreichten Beschleunigungen werden anhand mehrer Beispiele von Differentialgleichungs-systemen angegeben. {\bf Schlüsselwörter:} Adaptive, parallele Systeme; OCCAM2; Transputer; numerische Gleichungslöser; Euler-Diskretisierung; $h$-Extrapolation.