@TechReport{ Zumbusch:1991, author = {G. W. Zumbusch}, title = {Adaptive parallele {M}ultilevel-{M}ethoden zur {L}\"{o}sung elliptischer {R}andwertprobleme}, institution = {SFB 342, TU M\"{u}nchen}, address = {Munich, Germany}, year = {1991}, number = {342/19/91 A}, ps = {http://wissrech.ins.uni-bonn.de/research/pub/zumbusch/p1.ps.gz} , pdf = {http://wissrech.ins.uni-bonn.de/research/pub/zumbusch/p1.pdf} , annote = {unrefereed}, abstract = { Multilevel Methoden sind die zur Zeit effizientesten Verfahren zur L\"{o}sung gro{\ss}er linearer Gleichungssysteme, die aus der Diskretisierung elliptischer Randwertprobleme entstehen. Der Aufwand, mit Mehrgitterverfahren oder auch mit multilevel vorkonditionierten Verfahren der konjugierten Gradienten (CG) im symmetrisch positiv definiten Fall ein Gleichungssystem bis auf Diskretisierungsgenauigkeit zu l\"{o}sen, ist unter geeigneten Voraus- setzungen proportional zur Zahl der Unbekannten oder nur um einen logarithmischen Term h\"{o}her. ... \\ Die Ausf\"{u}hrungsgeschwindigkeit kann durch adaptive Verfeinerungs- techniken, die die Zahl der notwendigen Unbekannten reduzieren, erh\"{o}ht werden. Dazu existieren vollst\"{a}ndige Programmpakete, wie PLTMG [Bank] und Kaskade [Leinen], [Deuflhard, Leinen, Yserentant], die die Ordnung des eingebauten iterativen L\"{o}sers durch Gitterverwaltung, Verfeinerung und Gittermanipulation nicht verschlechtern. Die Ordnung des L\"{o}sungsverfahrens kann nur durch parallele Ausf\"{u}hrung gesenkt werden. In Hinblick auf sehr gro{\ss}e lineare Gleichungssysteme, wie sie insbesondere auch durch Randwertprobleme in drei Raumdimensionen entstehen, liegt es nahe, beide Techniken zu verbinden. Bei der Lastverteilung adaptiv, also dynamisch erzeugter Strukturen, k\"{o}nnen allerdings nicht mehr alle Vorraussetzungen an die Finiten-Elemente-R\"{a}ume und alle Algorithmen zur Gittermanipulation vom sequentiellen Programm \"{u}bernommen werden. Existierende Ans\"{a}tze, wie [Fox & Otto], [Berger & Bokhari] und [Bastian] f\"{u}hren zu Verfahren, deren Ordnung h\"{o}her als die des iterativen L\"{o}sers ist, und nutzen die Multilevel-Struktur der Gitter nicht aus. Ans\"{a}tze zur Parallelisierung von Standard-Mehrgitterverfahren wie [Briggs, Hart, McCormick & Quinlan] oder von adaptiven Mehrgitterverfahren wie [Mierendorff] k\"{o}nnen in dieser Form nicht auf adaptive Verfahren angewendet werden, obwohl sie f\"{u}r regul\"{a}r verfeinerte Gitter optimale Ergebnisse liefern. ... \\ Wir werden im folgenden Parallelrechner mit verteiltem Speicher und Message-Passing-Kommunikation und Parallelrechner mit gemeinsamem Speicher und Semaphor-Synchronisation verwenden, um ein multilevel- vorkonditioniertes CG-Verfahren so zu implementieren, da{\ss} die Eigenschaften des sequentiellen Programms, soweit m\"{o}glich, erhalten bleiben, und gleichzeitig eine effiziente Parallelisierung erreicht wird. } }