Flexibles Framework zur Parallelisierung von simulationsbasierten Entwicklungsaufgaben in der Automatisierungstechnik

摘要

Bei der Entwicklung automatisierter Systeme im Bereich der Automatisierungstechnik haben Ingenieure viele Aufgaben oft unter Zeitdruck zu bearbeiten, unter anderem Simulationen. Um Ingenieure bei diesen aufw?ndigen Simulationsaufgaben zu unterstützen, wird ein Framework vorgestellt, das Simulationen basierend auf strukturiertem Wissen parallel und dezentral koordiniert und durchführt. Hierbei k?nnen verschiedene L?sungsans?tze eines Problems automatisiert simuliert und miteinander verglichen werden. Komplexe Problemstellungen, d.?h. umfangreiche und h?ufig aus mehreren voneinander abh?ngigen Teilen bestehende Aufgaben, werden hierzu in Teilprobleme zerlegt und ihre L?sungsans?tze separat mit dem jeweils geeignetsten Softwaretool bearbeitet. Zur flexiblen Koordination der dezentralen Simulationen werden kooperierende Softwareagenten eingesetzt. Diese autonomen Einheiten kommunizieren miteinander, um die parallelen T?tigkeiten w?hrend eines Simulationsprojekts zu steuern. Evaluiert wird das vorgestellte Konzept anhand der Anwendungsgebiete des Regelungsentwurfs und der multiphysikalischen Simulation. Hierzu wurden entsprechende prototypische Agentensysteme mithilfe des entwickelten Frameworks realisiert. Zus?tzlich zum Framework zur parallelen Simulation wird auch ein Konzept zur Erg?nzung des Agentensystems um eine lernende Case-Based-Reasoning-Komponente vorgestellt. Durch die Erg?nzung des Agentensystems um Lernf?higkeit, konnte die Performance der Simulationen weiter gesteigert werden. Aufgrund der parallel durchgeführten Simulation verschiedener Ans?tze mit teils stark variierenden Rechenzeiten, stehen Ergebnisse h?ufig bereits früher zu Verfügung. Auch die Qualit?t der Simulationsergebnisse kann durch die Untersuchung verschiedener Ans?tze mit dem Agentensystem verbessert werden.