Produktbeschreibung
HLIBpro ist eine Programmbibliothek zum effizienten Lösen von großen linearen Gleichungssystemen.
Die enthaltenen Algorithmen beruhen auf der Technik der 
hierarchischen Matrizen (H-Matrizen). In vielen Fällen vermag sie, große, aus industriellen Anwendungen stammende lineare Gleichungssysteme mit fast optimaler Leistung zu lösen. Sie ist besonders zur Lösung linearer Gleichungssysteme geeignet, die durch Diskretisierung von Integral- und elliptischen Differentialgleichungen entstehen (Innen- und Außenraumprobleme). Bisher hat man diese Technik bereits in vielen Anwendungen erfolgreich getestet:
- Simulation von Mikrostrukturen und elektrischen Schaltkreisen in der Automobilindustrie
- Populationsdynamik, bei Partikel-Methoden für inkompressible Strömungen, in der Medizin (kognitive Neurowissenschaft)
- die Untersuchung von Induktionsprozessen (Induktionsheizung)
Das Fraunhofer-Institut SCAI hat HLIBpro gemeinsam mit dem Max-Planck-Institut für Mathematik in Leipzig entwickelt. Die Theorie der hierarchischen Matrizen wurde erstmals im Jahr 1999 von Wolfgang Hackbusch vorgestellt, der das Projekt auf Seiten des Max-Planck-Instituts leitet. Die Bibliothek wurde primär für kommerzielle / industrielle Anwendungen entwickelt und kann unabhängig oder gemeinsam mit der von SCAI entwickelten Bibliothek zur Lösung mittels algebraischer Mehrgittermethoden SAMG lizensiert werden.
Produktzielgruppe
Hauptzielgruppe von HLIBpro sind Softwarefirmen, die numerische Simulationspakete entwickeln. Obwohl HLIBpro erst im Jahre 2007 in einer ersten grundlegenden Version auf den Markt kam, hat das Fraunhofer SCAI bereits für mehrere Anwendungsbereiche Lizenzen vergeben. So ist HLIBpro bereits Bestandteil einer kommerziellen Simulationssoftware für elektromagnetische Anwendungen. Hier lässt sich die Softwarebibliothek vor allem bei Berechnungen im niedrigen und mittleren Frequenzbereich sehr effizient einsetzen. Typische Anwendungen sind etwa elektromagnetische Eigenschaften von Antennen (siehe Bild 1 und 2), Kondensatoren und Sensoren.
Ein weiterer Bereich, in dem HLIBpro bereits eingesetzt wird, ist die Simulation elektromagnetischer Schaltkreise. Hier sind die durch Diskretisierung entstehenden (vollbesetzten) Systemmatrizen oft so riesig, dass sie selbst in den größten heute verfügbaren Arbeitsspeichern von Computern keinen Platz finden. Mit HLIBpro können selbst solche Probleme mit (fast) linearer Effizienz gelöst werden.
hlib(at)scai.fraunhofer.de