Mit der gestiegenen Rechenleistung moderner Computer im Lauf der letzten Jahrzehnte hat sich die (numerische) Simulation neben Theorie und Experiment als «dritte Säule» des Erkenntniserwerbs fest etabliert. Simulation dient der Vorhersage und Analyse komplexer (physikalischer) Zusammenhänge, die am Rechner durchgeführt wird und damit beliebig oft wiederholt werden kann. Simulation ist immer dann vorteilhaft, wenn Experimente zu aufwendig sind (d.h. zu teuer und/oder zu zeitintensiv), nicht durchgeführt werden können (z.B. Supernovae) oder nicht durchgeführt werden sollen (z.B. Lawinenabgänge). Typische Anwendungsfelder von Simulationen sind bspw. Strömungssimulationen zur Vorhersage von Überschwemmungen oder der Ausbreitung von Schadstoffen/Viren, Personenstromsimulationen für den Entfluchtungsnachweis von Gebäuden in Brand- oder Gefahrensituationen sowie biomechanische Simulationen zur Vorhersage von Materialverschleiss an Knochen und Wirbelkörpern. Aufgrund der damit verbundenen Rechenkomplexität sind viele Problemstellungen nur noch durch den Einsatz des Hoch- bzw. Höchstleistungsrechnens (d. h. durch Parallelisierung) lösbar, sodass Simulation und Hochleistungsrechnen eine feste Einheit bilden.

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