Systematic Methods and Tools for Computer Aided Modelling

摘要

Modeller spiller vigtige roller til design og analyse af kemi- og biokemibaserede produkter samt til processerne, der fremstille dem. Modelbaserede metoder og værktøjer har potentialet til at formindske antallet af eksperimenter, som kan være dyre og tidskrævende, og til at udvælge kandidater, hvorpå den eksperimentelle indsats bør fokuseres. I dette projekt blev en generel modelleringsramme udviklet til en systematisk modelopsætning ved hjælp af modelskabeloner. Modelrammen understøtter en ny funktion til genbrug af eksisterende modeller via mulighed for modelimport og -eksport. Denne nye funktion til modeloverførsel var udviklet ved at etablere en forbindelse med et eksternt modelleringsmiljø til kodegenerering. Denne ph.d.-afhandlings væsentligste bidrag er udvikling modelleringskabeloner og deres forbindelse med andre modelleringsværktøjer inden for en modelleringramme. Projektets mål var at udvikle et brugervenligt system, som kan lave modeludviklingsprocessen lettere og hurtigere, og at give en fremgangsmåde for ensartet og sammenhængende modeldokumentation. En modelkonstruktør kan anvende en skabelon til sit specifikke problem eller udvide og/eller genbruge en model. Dette koncept er baseret på ideen om modelgenbrug, som understreger at modelbrug ikke kun er til én specifik anvendelse, men også til fremtidige anvendelser, som involverer forskellige behov og detaljeringsgrader til at imødekomme forskellige formål. Resultatet er, at modelkonstruktøren kan generere modeller på en systematisk, effektiv og pålidelig måde. Derfor kan produkt- og procesudviklingen forekomme hurtigere, billigere og meget effektiv. Den udviklede modelleringsramme involverer fem hovedelementer: 1) et modelleringsværktøj, som inkluderer algoritmer for modeludvikling; 2) et bibliotek af modelskabeloner, som giver byggesten til skabelonerne; 3) Computerunderstøttede modelleringsmetoder og -værktøjer, der omfatter procedurer til at udføre modeloversættelse, modelanalyse, modelverifikation og -validering, modelopløsning og modeldokumentation; 4) modeloverførsel – import/eksport til/fra andre programmer til viderebygning og anvendelse – flere formattyper, såsom XML-format og COM-objects, er inkorporeret til at tillade importen og eksporten af matematiske modeller; 5) en brugergrænseflade, som giver workflow og dataflow til at vejlede brugeren gennem de forskellige modelleringsopgaver.