Gitteralgorithmen auf dem Vektorrechner
- Die Anfänge der Gittertheorie reichen in das letzte Jahrhundert, wobei die wohl bekanntesten Ergebnisse auf Gauß, Hermite und Minkowski zurückgehen. Die Arbeiten sind jedoch zumeist in der Schreibweise der quadratischen Formen verfaßt, erst in den letzten Jahrzehnten hat sich die von uns verwendete Gitterschreibweise durchgesetzt. Diese ist zum einen geometrisch anschaulicher, zum anderen wurden in den letzten Jahren für diese Schreibweise effiziente Algorithmen entwickelt, so daß Probleme der Gittertheorie mittels Computer gelöst werden können. Ein wichtiges Problem ist, in einem Gitter einen kürzesten nicht verschwindenden Vektor zu bestimmen. Den Grundstein für diese algorithmische Entwicklung legten A.K. Lenstra, H.W. Lenstra Jr. und L. Lovasz mit ihrer Arbeit. In dieser führten sie einen Reduktionsbegriff ein, der durch einen Polynomialzeitalgorithmus erreicht werden kann. Ein weiterer Reduktionsbegriff, die Blockreduktion, geht auf Schnorr zurück. Euchner hat im Rahmen seiner Diplomarbeit effiziente Algorithmen für diese beiden Reduktionsbegriffe auf Workstations implementiert und auch in Dimensionen > 100 erfolgreich getestet. Die Verbesserungen von Schnittechniken des in der Blockreduktion verwendeten Aufzählungsverfahrens und die Einführung einer geschnittenen Aufzählung über die gesamte Gitterbasis hat Hörner in seiner Diplomarbeit beschrieben. Ziel der folgenden Arbeit war es nun, diese bereits auf sequentiellen Computern implementierten Algorithmen zu modifizieren, um auf parallelen Rechnern, speziell Vektorrechnern, einen möglichst hohen Geschwindigkeitsgewinn zu erzielen. Wie in den seriellen Algorithmen werden die Basisvektoren stets in exakter Darstellung mitgeführt, so daß das Endergebnis einer Berechnung nicht durch Rundungsfehler verfälscht wird.
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