Neuartige Simulationstechniken

Obwohl in den vergangenen Jahrzehnten große Fortschritte in der Simulationstechnik erzielt wurden, stößt die Simulation komplexer Systeme häufig an die Grenzen der praktischen Einsetzbarkeit, weil die Laufzeiten der Simulation inakzeptabel lang werden oder weil die Größe des sinnvoll nutzbaren schnellen Speichers überschritten wird.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft erforscht die Arbeitsgruppe neuartige Verfahren zur dynamischen Verteilung (Partitionierung) von Simulationsläufen auf mehrere CPUs bzw. mehrere Computer, wobei als Anwendungsszenario die Simulation von Mobilen Ad-Hoc-Netzen im Mittelpunkt steht. Dabei wird eine geschickte Kombination von State-of-the-Art-Verfahren mit neuen Techniken verfolgt, die bereits vielversprechende erste Ergebnisse geliefert hat. So wird auf handelsüblichen Multicore-Computern in stark praxisrelevanten Simulationsszenarien ein nahezu optimaler (d.h. linearer) Speedup erreicht.

Für die künftigen Arbeiten ist eine Erweiterung der Verfahren um Cloning-Techniken vorgesehen, die eine gezielte Untersuchung alternativer Simulationsverläufe ermöglichen, ohne die gemeinsamen Teile der Simulation mehrfach durchlaufen zu lassen. Dadurch können die Laufzeit und der Speicherplatzbedarf von Simulationsstudien drastisch reduziert werden. Große Bedeutung haben derartige Ansätze auch für die Behandlung von simultanen Ereignissen und für Simulationen mit bewusst vorgegebener Unschärfe hinsichtlich der Eintrittszeitpunkte von Ereignissen. Die hier angesprochenen Arbeiten werden mit Unterstützung durch die DFG und in enger Kooperation mit Forschern an der Florida International University durchgeführt.