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Diplom- und Master-Arbeiten (eigene und betreute):

F. J. Preyser:
"An Approach to Develop a User Friendly Way of Implementing DEV&DESS Models in PowerDEVS";
Betreuer/in(nen): F. Breitenecker, M. Drmota; Institut für Analysis und Scientific Computing, 2015; Abschlussprüfung: 15.06.2015.



Kurzfassung deutsch:
Kurzfassung
Im Bereich der Simulation von Produktionsprozessen wird neben den blichen logistischen As-
pekten das Thema Energieverbrauch immer wichtiger. Dabei entstehen sogenannte hybride Mo-
delle. Das sind Modelle, die sich weder rein diskret noch rein kontinuierlich beschreiben lassen.
Die genaue Spezifikation hybrider Modelle sowie eine solide Handhabung in der Simulation
stellen eine ausgesprochen schwierige Aufgabe dar. Gleichzeitigkeit von Ereignissen, Zustands-
ereignisse sowie Rckkopplungen in gekoppelten Modellen sind einige der wichtigsten Ursachen
dafr.
Ziel dieser Diplomarbeit ist es, zuerst formale Beschreibungsmethoden fr hybride Modelle
vorzustellen um danach die Implementierungsmglichkeiten fr derartige Modelle in einem kon-
kreten Simulator zu untersuchen. Als Beschreibungsformalismus wird der auf Bernard Zeiglers
Formalismen DEVS und DESS fr ereignisdiskrete bzw. kontinuierliche Modelle aufbauende
DEV&DESS - Formalismus von Herbert Praehofer gewt. Eine Beschreibung dieser Formalis-
men ist in Kapitel 2 zu finden, wo aurdem QSS (Quantised State System) erkl wird. QSS ist
eine Sammlung von Verfahren zur ereignisdiskreten Beschreibung und numerischen Integration
von kontinuierlichen Signalen und ist daher im Zusammenhang mit hybrider Modellierung von
besonderem Interesse, vor allem da er dazu verwendet werden kann, kontinuierliche Modelle in
ereignisdiskrete Modelle umzuwandeln.
PowerDEVS ist ein Simulator, der sowohl den DEVS - Formalismus als auch QSS untersttzt
und somit sehr vielversprechend im Hinblick auf die Implementierungsmglichkeiten von hy-
briden Modellen ist. Da PowerDEVS in weiterer Folge verwendet wird, wird in Kapitel 3 eine
Einfhrung in dieses open-source Simulationstool gegeben.
Im 4. Kapitel wird auf diverse Problematiken eingegangen, die im Zuge der DEVS - Mo-
dellierung, speziell bei gekoppelten Systemen, auftreten. Die Ursachen dieser Probleme liegen
in der korrekten Auflsung von gleichzeitigen Ereignissen in Kombination mit Rckkopplungen.
Der DEVS-Formalismus berlt diese Auflsung dem Modellierer, erzwingt jedoch keine expli-
zite Formulierung des Modellverhaltens im Falle von gleichzeitigen Ereignissen. An diesem
Schwachpunkt von DEVS setzt die Erweiterung Parallel DEVS (P-DEVS) an. Zur Simulation
eines P-DEVS Modells wird allerdings ein eigener P-DEVS Simulator bentigt. PowerDEVS
arbeitet jedoch mit dem ursprnglichen DEVS Formalismus. Um trotzdem die angesprochenen
Probleme in den Griff zu bekommen, werden diese in Kapitel 4 schrittweise identifiziert und
es werden Lsungsanse entwickelt. Am Ende entsteht ein neuer generischer PowerDEVS Bi-
bliotheksbaustein namens Atomic PDEVS block, bei dessen Verwendung das Verhalten eines
Modellblocks gemem P-DEVS-Formalismus definiert werden kann.
Unter Verwendung von QSS fr die kontinuierlichen Anteile (Differentialgleichungsmodelle)
werden diese in PowerDEVS ebenfalls in ereignisdiskrete DEVS Modelle umgewandelt. Somit
knnen sowohl kontinuierlicher Anteil als auch diskreter Anteil eines hybriden Modells in Power-
DEVS implementiert und simuliert werden. Jedoch existiert noch kein Bibliotheksblock mittels
dem eine direkte Umsetzung eines DEV&DESS Modells in PowerDEVS mglich ist. Die Ent-
wicklung eines solchen Bausteins namens Atomic DEV&DESS block ist Thema des 5. Kapitels,
das mit der Implementierung eines konkreten DEV&DESS Modells unter Verwendung dieses
Bausteins abschlie.


Elektronische Version der Publikation:
http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_245603.pdf


Erstellt aus der Publikationsdatenbank der Technischen Universitšt Wien.