Parallele Algorithmische Differentiation in OpenModelica für energietechnische Simulationen und Optimierungen (PARADOM)

Algorithmische Differentiation, Modelica, Hochleistungsrechnen, High Performance Computing (HPC), OpenModelica, Parallelisierung

Fachhochschule Bielefeld
Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik
Interaktion 1
33619 Bielefeld

Laufzeit
01.05.2016-30.04.2019

Projektförderung

Kurzbeschreibung
Ziel des Forschungsvorhabens PARADOM ist die Bereitstellung moderner mathematischer Methoden und die Entwicklung paralleler Algorithmen für die effiziente Berechnung und Optimierung komplexer Modelle mit OpenModelica auf HPC-Systemen. OpenModelica wird für Simulationen in einem breiten Anwendungsspektrum (Verfahrenstechnik, Prozess-Automatisierung, Versorgungsnetze, Multi-Physik), vor allem im ingenieurwissenschaftlichen Umfeld, eingesetzt. Die betrachteten Herausforderungen für die Simulation und Optimierung energietechnischer Anlagen können in ihrer Komplexität nur durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit im Konsortium umgesetzt werden. Durch den Zusammenschluss der Projektpartner können parallele Algorithmen z.B. für die Umsetzung moderner Multiple-Shooting-Methoden basierend auf exakten Ableitungen in leistungsstarken HPC-Umgebungen entwickelt und realisiert werden. Die Open-Source-Software OpenModelica garantiert die Einbindung eines kompetenten Anwender- und Entwickler-Netzwerkes, das durch gemeinsame Ausbildungs- und Weiterbildungsaktivitäten die Verbreitung der innovativen Ansätze und Methoden nachhaltig fördern und voranbringen wird. Die entwickelten Methoden für die HPC-Parallelisierung und die Erweiterungen von OpenModelica sind nach Projektabschluss als quelloffene Pakete für einen breiten Anwenderkreis verfügbar. Damit werden Nutzbarkeit und Attraktivität von Hochleistungsrechnern insbesondere für technische Simulationen deutlich verbessert.