Zusammenfassung
In diesem Beitrag wird eine Architektur für eine Softwareumgebung vorgestellt, die die verteilte Lösung typischer Klassen simulationsbasierter ingenieurwissenschaftlicher Optimierungsprobleme auf vernetzten Workstations unterstützt. Die Anforderungen der softwaretechnischen Kopplung von Simulations- und Optimierungssoftware und deren Verteilung werden diskutiert, und anhand dieser Anforderungen wird eine adäquate Architektur entwickelt. Entwurf und Implementierung der Hauptkomponenten — die Simulations- und Optimierungskomponente — sowie deren Integration in diese Architektur werden näher vorgestellt. Auf der Simulationsseite wird dabei ein kommerzielles Finite-Elemente Simulationssystem für Strömungs- und Transportprozesse im Grundwasser eingesetzt. Der Algorithmus auf der Optimierungsseite ist insbesondere für die Lösung simulations-basierter nichtlinearer Optimierungsprobleme unter Nebenbedingungen entworfen und implementiert worden. Mit dem vorgestellten Algorithmus werden Problemstellungen aus dem Grundwassermanagement gelöst.
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Literatur
Antsaklis, P., Koutsoukos, X., Zaytoon, J., On Hybrid Control of Complex Systems: a Survey, European Journal of Automation, 1998.
Bathe, K.-J., Finite-Elemente-Methoden, Springer-Verlag, 1989.
Barth, T., Flender, G., Freisleben, B., and Thilo, F. Load Distribution in a CORBA Environment, in: Proc. of Int’l Symposium on Distributed Object and Application ′99, IEEE Press, Edinburgh 1999.
Barth, T., Freisleben, B., Grauer, M., Thilo, F., Distributed Solution of Simulation-Based Optimization Problems on Networks of Workstations, Int. Conf. on Parallel Computing Systems 1999, Ensenada/ Mexiko 1999.
Barth, T., Freisleben, B., Grauer, M., Thilo, F., Virtual Design and Production using Distributed Simulation-Based Optimization, 4th Conf. on Systemics, Cybernetics and Informatics, Orlando/Florida 2000.
Barth, T., Freisleben, B., Grauer, M., Thilo, F., A Scalable Algorithm for the Solution of Simulation-based Optimization Problems, Proc. Int’l Conf. On Par. and Dist. Prog. Techniques and Appl. (PDPTA′2000), Las Vegas 2000.
Boden, H., Multidisziplinäre Optimierung und Cluster Computing, Physica Verlag, Heidelberg 1996.
Brüggemann, F., Objektorientierte und verteilte Lösung von Optimierungsproblemen, Physica Verlag, Heidelberg 1997.
Diersch, H.-J., Interactive, Graphics-based Finite-Element Simulation System FE-FLOW for Modeling Groundwater Flow Contaminant Mass and Heat Transport, Users Manual Version 4.7, WASY GmbH, Berlin, 1998.
Foster, I., Designing and Building Parallel Programs, Addison-Wesley, 1995.
Grauer, M., Barth, T., Kaden, S., Michels, I., Decision Support and Distributed Computing in Groundwater Management, in: Savic, D., Walters, G. (eds.): Water Industry Systems: Modelling and Optimization Applications, Research Studies Press, 1999.
Grauer, M., Barth, T., Multidisciplinary Optimization and Cluster Computing using the OpTiX-Workbench, Proceedings Conference on Optimization in Industry, Palm Coast, Florida 1997.
Grauer, M., Barth, T., Cluster Computing for Treating MDO-Problems by OpTiX, in: Mistree, F., Belegundu, A. (eds.), in: Proc. Conference on Optimization in Industry II, Banff, Canada, June 1999.
Grauer, M., Barth, T., Kaden, S., Michels, I., A Scalable Algorithm for Distributed Solution of Simulation-Based Optimization Problems in Groundwater Management, Workshop “Natural Environment Management and Applied Systems Analysis”, Int’l Inst. for Appl. Systems Analysis (IIASA) Laxenburg/Österreich, September 2000.
Gründler, R., Interface Manager — Extensions and Programming Interface for FE-FLOW, Technical Paper, Wasy, 1997.
Koutsoukos, X., Antsaklis, P., Computational Issues in Intelligent Control: Discrete-Event and Hybrid Systems, in: Soft Computing and Intelligent Systems: Theory and Practice, N.K. Sinha and M.M. Gupta, Eds., Academic Press, 1999.
Gropp, W., Lusk, E., Skjellum, A., Using MPI: Portable Parallel Programming with the Message-Passing Interface, MIT Press, 1994.
Cifuentes, A. O., Using MSC/NASTRAN: Statics and Dynamics, Springer, 1989.
Nerode, A., Kohn, W., Models for Hybrid Systems: Automata, Topologies, Controllability, Observability, Lecture Notes in Computer Science 736, Springer, 1993.
The Common Object Request Broker: Architecture and Specification — Revision 2.0., Object Management Group, 1996, (http://www.omg.org/docs/ptc/96-03-04.ps).
Geist, A., PVM: Parallel Virtual Machine — A Users Guide and Tutorial for Network Parallel Computing, MIT Press, 1994.
Schweiger, J., Krammer, J., Hörnlein, H.R.E.M., Development and Application of the Integrated Structural Design Tool LAGRANGE, AIAA-96-4169, 1996.
Veliov, V., On the time-discretization of control systems, SIAM Journal on Control and Optimization, Vol. 35, Nr.5, 1997.
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Barth, T., Freisleben, B., Grauer, M., Thilo, F. (2000). Verteilte Lösung simulationsbasierter Optimierungsprobleme auf vernetzten Workstations. In: Mehlhorn, K., Snelting, G. (eds) Informatik 2000. Informatik aktuell. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-58322-3_23
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