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Industrial Applications of Molecular Simulations

Author: Marc Meunier

Publisher: CRC Press

ISBN: 1439861021

Category: Science

Page: 421

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The field of quantum and molecular simulations has experienced strong growth since the time of the early software packages. A recent study, showed a large increase in the number of people publishing papers based on ab initio methods from about 3,000 in 1991 to roughly 20,000 in 2009, with particularly strong growth in East Asia. Looking to the future, the question remains as to how these methods can be further integrated into the R&D value chain, bridging the gap from engineering to manufacturing. Using successful case studies as a framework, Industrial Applications of Molecular Simulations demonstrates the capability of molecular modeling to tackle problems of industrial relevance. This book presents a wide range of various modeling techniques, including methods based on quantum or classical mechanics, molecular dynamics, Monte Carlo simulations, etc. It also explores a wide range of materials, from soft materials such as polymeric blends widely used in the chemical industry to hard or inorganic materials such as glasses and alumina. Features Demonstrates how modeling can solve everyday problems for scientists in industry Provides a broad overview of theoretical approaches Presents a wide range of applications in areas such as materials research, catalysis, pharmaceutical development and electronics Emphasizes the relationship between theory and experiments
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Multiscale Approaches to Protein Modeling

Author: Andrzej Kolinski

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9781441968890

Category: Science

Page: 355

View: 5696

The book gives a comprehensive review of the most advanced multiscale methods for protein structure prediction, computational studies of protein dynamics, folding mechanisms and macromolecular interactions. It approaches span a wide range of the levels of coarse-grained representations, various sampling techniques and variety of applications to biomedical and biophysical problems. This book is intended to be used as a reference book for those who are just beginning their adventure with biomacromolecular modeling but also as a valuable source of detailed information for those who are already experts in the field of biomacromolecular modeling and in related areas of computational biology or biophysics.
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Chemical Modelling

Applications and Theory

Author: Michael Springborg

Publisher: Royal Society of Chemistry

ISBN: 1847550754

Category: Reference

Page: 352

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Chemical Modelling: Applications and Theory comprises critical literature reviews of molecular modelling, both theoretical and applied. Molecular modelling in this context refers to modelling the structure, properties and reactions of atoms, molecules and materials. Each chapter is compiled by experts in their fields and provides a selective review of recent literature, incorporating sufficient historical perspectives for the non-specialist to gain an understanding.
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Algorithmen - Eine Einführung

Author: Thomas H. Cormen,Charles E. Leiserson,Ronald Rivest,Clifford Stein

Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG

ISBN: 3110522012

Category: Computers

Page: 1339

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Der "Cormen" bietet eine umfassende und vielseitige Einführung in das moderne Studium von Algorithmen. Es stellt viele Algorithmen Schritt für Schritt vor, behandelt sie detailliert und macht deren Entwurf und deren Analyse allen Leserschichten zugänglich. Sorgfältige Erklärungen zur notwendigen Mathematik helfen, die Analyse der Algorithmen zu verstehen. Den Autoren ist es dabei geglückt, Erklärungen elementar zu halten, ohne auf Tiefe oder mathematische Exaktheit zu verzichten. Jedes der weitgehend eigenständig gestalteten Kapitel stellt einen Algorithmus, eine Entwurfstechnik, ein Anwendungsgebiet oder ein verwandtes Thema vor. Algorithmen werden beschrieben und in Pseudocode entworfen, der für jeden lesbar sein sollte, der schon selbst ein wenig programmiert hat. Zahlreiche Abbildungen verdeutlichen, wie die Algorithmen arbeiten. Ebenfalls angesprochen werden Belange der Implementierung und andere technische Fragen, wobei, da Effizienz als Entwurfskriterium betont wird, die Ausführungen eine sorgfältige Analyse der Laufzeiten der Programme mit ein schließen. Über 1000 Übungen und Problemstellungen und ein umfangreiches Quellen- und Literaturverzeichnis komplettieren das Lehrbuch, dass durch das ganze Studium, aber auch noch danach als mathematisches Nachschlagewerk oder als technisches Handbuch nützlich ist. Für die dritte Auflage wurde das gesamte Buch aktualisiert. Die Änderungen sind vielfältig und umfassen insbesondere neue Kapitel, überarbeiteten Pseudocode, didaktische Verbesserungen und einen lebhafteren Schreibstil. So wurden etwa - neue Kapitel zu van-Emde-Boas-Bäume und mehrfädigen (engl.: multithreaded) Algorithmen aufgenommen, - das Kapitel zu Rekursionsgleichungen überarbeitet, sodass es nunmehr die Teile-und-Beherrsche-Methode besser abdeckt, - die Betrachtungen zu dynamischer Programmierung und Greedy-Algorithmen überarbeitet; Memoisation und der Begriff des Teilproblem-Graphen als eine Möglichkeit, die Laufzeit eines auf dynamischer Programmierung beruhender Algorithmus zu verstehen, werden eingeführt. - 100 neue Übungsaufgaben und 28 neue Problemstellungen ergänzt. Umfangreiches Dozentenmaterial (auf englisch) ist über die Website des US-Verlags verfügbar.
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Thermodynamics, Microstructures and Plasticity

Author: Alphonse Finel,Dominique Mazière,Muriel Véron

Publisher: Kluwer Academic Pub

ISBN: 9781402013676

Category: Medical

Page: 511

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This book is a comprehensive assessment of the various theoretical and numerical methods currently in use to investigate microstructural transformations and mechanical properties of inhomogeneous systems, from the atomic scale to the macroscopic: kinetic mean-field theories, Monte Carlo and molecular dynamics simulations, Ginzburg-Landau and phase field methods as applied to plasticity and microstructure transformation, discrete and stochastic dislocation dynamics, and cluster dynamics. Extensive surveys of major physical processes include: solidification, microstructural evolution in single and polycrystalline systems under internal and applied stress, high temperature plasticity, recrystallization, large plastic strain in multiphase systems, fatigue, fracture, diffusive transformations, and fine grained materials.
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Jetzt

Die Physik der Zeit

Author: Richard A. Muller

Publisher: S. Fischer Verlag

ISBN: 3104038228

Category: Science

Page: 480

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Sie lesen jetzt das Wort »jetzt« – und schon ist es vergangen. Das flüchtige Dasein der Gegenwart hat Philosophen und Physiker vor die größten Rätsel gestellt: Was ist die Zeit? Und warum fließt sie? Generationen von Wissenschaftlern haben sich vergeblich um Antworten bemüht, einige haben es aufgegeben. Nicht so Richard A. Muller. Er hat eine Theorie der Zeit aufgestellt, die neu ist und experimentell überprüfbar. Um sie vorzustellen, erklärt er zunächst mit großem Geschick die physikalischen Grundkonzepte wie Relativität, Entropie, Verschränkung, Antimaterie und Urknall. Darauf aufbauend entfaltet er seine provozierend neue Sicht mit all ihren Folgen für die Philosophie oder die Frage nach der Willensfreiheit. Eine kraftvolle und überzeugende Vision für die Lösung des alten Rätsels der Zeit. »Muller hat einen bemerkenswert frischen und aufregenden Ansatz für die Erklärung der Zeit.« Saul Perlmutter, Physik-Nobelpreisträger »Ein provokatives und gut argumentiertes Buch über die Natur der Zeit.« Lee Smolin
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Numerische Simulation in der Moleküldynamik

Numerik, Algorithmen, Parallelisierung, Anwendungen

Author: Michael Griebel,Stephan Knapek,Gerhard Zumbusch,Attila Caglar

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 364218779X

Category: Mathematics

Page: 480

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Das Buch behandelt Methoden des wissenschaftlichen Rechnens in der Moleküldynamik, einem Bereich, der in vielen Anwendungen der Chemie, der Biowissenschaften, der Materialwissenschaften, insbesondere der Nanotechnologie, sowie der Astrophysik eine wichtige Rolle spielt. Es führt in die wichtigsten Simulationstechniken zur numerischen Behandlung der Newtonschen Bewegungsgleichungen ein. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der schnellen Auswertung kurz- und langreichweitiger Kräfte mittels Linked Cell-, P$/\3$M-, Baum- und Multipol-Verfahren, sowie deren paralleler Implementierung und Lastbalancierung auf Rechensystemen mit verteiltem Speicher. Die einzelnen Kapitel beinhalten darüberhinaus detailierte Hinweise, um die Verfahren Schritt für Schritt in ein Programmpaket umzusetzen. In zahlreichen farbigen Abbildungen werden Simulationsergebnisse für eine Reihe von Anwendungen präsentiert.
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Chemical thermodynamics of materials

macroscopic and microscopic aspects

Author: Svein Stølen,Tor Grande

Publisher: Wiley

ISBN: 9780471492306

Category: Science

Page: 395

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"Chemical Thermodynamics of Materials" is a comprehensive introduction, examining both macroscopic and microscopic aspects of the subject. Aimed at students and researchers in Materials Science, Solid State Chemistry and Physics and Mineralogy, the book applies the theory of thermodynamics to a broad range of materials; from metals, ceramics and other inorganic materials to geological materials. Focusing on materials rather than the underlying mathematical concepts of the subject, this book will be ideal for the non-specialist requiring an introduction to the energetics and stability of materials. Macroscopic thermodynamic properties are linked to the underlying miscroscopic nature of the materials and trends in important properties are discussed. The later chapters discuss the main experimental and theoretical methods for deriving thermodynamic properties of materials with emphasis placed on methodology.A unique approach covering both macroscopic and microscopic aspects of the subject.Focuses on actual materials rather than theoretical examplesCovers metals, ceramics and other inorganic materials through to geological materials.
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Kristallplastizität

Mit Besonderer Berücksichtigung der Metalle

Author: Erich Schmid,Walter Boas

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662345323

Category: Technology & Engineering

Page: 373

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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.
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Berechenbarkeit der Welt?

Philosophie und Wissenschaft im Zeitalter von Big Data

Author: Wolfgang Pietsch,Jörg Wernecke,Maximilian Ott

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 365812153X

Category: Philosophy

Page: 562

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Der Sammelband untersucht Entwicklungen in der Wissenschaft, die in den letzten Jahren durch moderne Informationstechnologien und die zunehmende Verfügbarkeit von Daten angestoßen wurden. Aufgrund dieser neuen Ansätze werden eine Reihe von Phänomenen zum Beispiel aus den Sozial- oder den Lebenswissenschaften berechenbar, die zuvor als zu komplex für eine wissenschaftliche Analyse galten. Der Band versammelt Texte aus einer Vielzahl unterschiedlicher Perspektiven, von der Physik über die Sozial- und Kulturwissenschaften bis hin zur Informatik. Neben Beiträgen, die die aktuellen Entwicklungen direkt thematisieren, untersuchen andere Aufsätze zentrale Begriffe in unmittelbarem Zusammenhang wie Komplexität oder Information.
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Theorie der neuronalen Netze

Eine systematische Einführung

Author: Raul Rojas

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642612318

Category: Computers

Page: 446

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Neuronale Netze sind ein Berechenbarkeitsparadigma, das in der Informatik zunehmende Beachtung findet. In diesem Buch werden theoretische Ansätze und Modelle, die in der Literatur verstreut sind, zu einer modellübergreifenden Theorie der künstlichen neuronalen Netze zusammengefügt. Mit ständigem Blick auf die Biologie wird - ausgehend von einfachsten Netzen - gezeigt, wie sich die Eigenschaften der Modelle verändern, wenn allgemeinere Berechnungselemente und Netztopologien eingeführt werden. Jedes Kapitel enthält Beispiele und ist ausführlich illustriert und durch bibliographische Anmerkungen abgerundet. Das Buch richtet sich an Leser, die sich einen Überblick verschaffen oder vorhandene Kenntnisse vertiefen wollen. Es ist als Grundlage für Neuroinformatikvorlesungen an deutschsprachigen Universitäten geeignet.
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Algorithmen für Dummies

Author: John Paul Mueller,Luca Massaron

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 3527809775

Category: Computers

Page: 320

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Wir leben in einer algorithmenbestimmten Welt. Deshalb lohnt es sich zu verstehen, wie Algorithmen arbeiten. Das Buch präsentiert die wichtigsten Anwendungsgebiete für Algorithmen: Optimierung, Sortiervorgänge, Graphentheorie, Textanalyse, Hashfunktionen. Zu jedem Algorithmus werden jeweils Hintergrundwissen und praktische Grundlagen vermittelt sowie Beispiele für aktuelle Anwendungen gegeben. Für interessierte Leser gibt es Umsetzungen in Python, sodass die Algorithmen auch verändert und die Auswirkungen der Veränderungen beobachtet werden können. Dieses Buch richtet sich an Menschen, die an Algorithmen interessiert sind, ohne eine Doktorarbeit zu dem Thema schreiben zu wollen. Wer es gelesen hat, versteht, wie wichtige Algorithmen arbeiten und wie man von dieser Arbeit beispielsweise bei der Entwicklung von Unternehmensstrategien profitieren kann.