2025-04-17 13:18:15 +02:00

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Simulationspipeline

1. Modellierung

  • Model erstellen, das auf eine niedrige Abstrakte Ebene heruntergebrochen wurde.
  • Verienfachung / Formale Abstraktion der Realität -> Dimension wegnehmen

Model Erstellen

Eine Annahme z.B. eine Formel

3D - Modell

Mathematische Modellierung

Eine Szenario auf einer Karte -> Graphen

Graphen

Problem: Jeder Pfad auf einem Graphen einmal verwenden. Funktioniert nur bei gerader Anzahl der Pfade an einem Knoten. Bei ungerade Anzahl -> Keine Weg zurück

Herleitung

  • Welche Größen sind wichtig
  • Wie beeinflussen sie sich?
  • Was ist die Aufgabe ?

Analyse

  • Existens und Eindeutigkeit: Gibt es eine Lösung? Welche Lösung ist richtig?
  • Wie beinflussen Ausgangswerte das Ergebnis?
  • Wie genau ist das Modell? Mehrere Modelle sind möglich.

2. Numerische Behandlung

Diskretisierung

Aus Unendlich wird endlich also z.B. 10 Werte.

h : (Gitterabstand) Abstand zwischen den Punkten.

!diskretion.png

Algorithmen Entwicklung

  • Genauer Ablauf entwickeln

Klassifikation von Modellen

  • Diskrete und kontinuierliche Modelle

diskrete Modelle

  • Basieren auf diskrete oder kombinatorischen Beschreibungen
  • z.B. Graphen, (endliche) Automaten

kontinuierliche Modelle

  • basieren auf stetigen Beschreibung
  • in der Regel Gleichungen

Deterministische und Stochastische Modelle

  • Beispiel 1: Würfel

    • Stochastisches Modell
  • Beispiel 2: Crashtest

    • deterministisches Phänomen

Skalen und Hierarchien

  • Wahl der Skala in Abhängigkeit von

    • Ergebnis
    • kosten der Berechnung und Zeit
  • Auflösung der Abstraction: Mensch oder Atom

Inverse Probleme

  • Forward Problem

    • Wetter
  • Inverse Problem

    • Lösung kennt man: Wie kommt man da hin?

3. Implementierung

  • Softwareentwicklung, Parallelisierung

4. Visualisierung

  • An Zielgruppe anpassen
  • Ergenisse Zeigen

5. Validierung

  • Fehlerbetrachtung
  • Was kann es?

6. Einbettung

  • Verkauf und Vertrieb