1 Computersimulation - eine Schlüsseltechnologie.- Von der Schrödingergleichung zur Moleküldynamik.- Die Schrödingergleichung.- Eine Herleitung der klassischen Moleküldynamik.- Ein Ausblick auf ab initio Moleküldynamik-Verfahren.- Das Linked-Cell-Verfahren für kurzreichweitige Potentiale.- Die Zeitdiskretisierung - das Störmer-Verlet-Verfahren.- Implementierung des Basisalgorithmus.- Der Abschneideradius.- Das Linked-Cell-Verfahren.- Implementierung der Linked-Cell-Methode.- Erste Anwendungsbeispiele und Erweiterungen.- Thermostate, Ensembles und Anwendungen.- Parallelisierung.- Parallelrechner und Parallelisierungsstrategien.- Gebietszerlegung für die Linked-Cell-Methode.- Implementierung.- Leistungsmessung und Benchmark.- Anwendungsbeispiele.- Erweiterung auf kompliziertere Potentiale und Moleküle.- Mehrkörperpotentiale.- Potentiale mit festen Nachbarschaftsstrukturen.- Zeitintegrationsverfahren.- Fehler der Zeitintegration.- Symplektische Verfahren.- Multiple Zeitschrittverfahren - das Impuls-Verfahren.- Zwangsbedingungen - der Rattle-Algorithmus.- Gitterbasierte Methoden für langr eichweit ige Potentiale.- Lösung der Potentialgleichung.- Kurz- und langreichweitige Energie- und Kraftanteile.- Die Smooth-Particle-Mesh-Ewald-Methode (SPME).- Anwendungsbeispiele und Erweiterungen.- Parallelisierung.- Anwendungsbeispiel: Die Struktur des Universums.- Baumverfahren für langr eichweitige Potentiale.- Reihenentwicklung des Potentials.- Baum-Strukturen für die Zerlegung des Fernfelds.- Partikel-Cluster-Wechselwirkungen und das Barnes-Hut-Verfahren.- Parallele Baumtechniken.- Verfahren höherer Ordnung.- Cluster-Cluster-Wechselwirkung und das schnelle Multipolverfahren.- Vergleich und Ausblick.- Anwendungen aus Biochemie und Biophysik.- Trypsininhibitordes Rinderpankreas.- Membranen.- Peptide und Proteine.- Protein-Ligand-Komplex und Bindung.- Ausblick.- A Anhang.- A.1 Newtonsche, Lagrangesche und Hamiltonsche Gleichungen.- A.2 Hinweise zur Programmierung und Visualisierung.- A.3 Parallelisierung mit MPI.- A.4 Maxwell-Boltzmann-Verteilung.- A.5 Simulationsparameter.
