DFG Projekt TellHim&S

InTErvaLLbasierte Verfahren für adaptive HIerarchische Modelle in Modellierungs- und Simulationssystemen (TELLHIM&S)
Laufzeit: 01.07.2006 - 31.12.2011

Teilprojekte:

Intervallbasierte Verfahren für adaptive hierarchische Modelle (E. Dyllong mit C. Grimm und St. Kiel)
Validierte Dynamikmodellierung in Mehrkörpersimulationssystemen (W. Luther mit E. Auer)

Eine systematische Behandlung adaptiver hierarchischer Strukturen im Kontext von Modellierungs‐ und Simulationssystemen (MSS) mit modernen  Zerlegungsstrategien und Verifikationswerkzeugen auf der einheitlichen Softwareplattform UniVerMeC ist eines der vorrangigen Ziele des  Forschungsvorhabens. Dazu werden moderne intervallbasierte Arithmetiken und Modellierungstechniken, wie Polyeder oder Superquadriken, unter Nutzung formaler Methoden eingebracht, mit Ergebnisverifikation unter Berücksichtigung von Unsicherheiten und Toleranzen ausgewertet, sowie verlässliche Mengenoperationen und Abstandsfunktionen berechnet. Die intervallbasierten Hierarchiemodelle decken damit ein großes Anwendungsspektrum ab, wie z. B. die zuverlässige Modellierung des menschlichen Bewegungsapparates.

Es werden numerische Zertifizierungsmethoden als Teil einer Verifikations‐ und Validierungsklassifikation für MSS entwickelt, die dem Anwender auf der webbasierten Plattform VERICOMP eine vergleichende Bewertungssystematik für verifizierte Anfangswertproblemlöser zur Verfügung stellen sowie eine semiautomatische Parametrisierung der Löser erlauben. In Kombination mit verlässlichen numerischen Softwarewerkzeugen, wie der neuentwickelten Dempster‐Shafer Intervall Toolbox DSI, und einer Charakterisierung der Unsicherheit der Eingabeparameter und ihrer Signifikanz wird eine Einordnung von Teilprozessen und ihren Softwareblöcken in eine bestimmte Verlässlichkeitsklasse ermöglicht. Mit dem MSS MOBILE und seiner verifizierten Erweiterung SmartMOBILE werden Verfahren zur Modellierung des menschlichen Bewegungsapparates unter Nutzung bildgebender Geräte und individueller markerbasierter Bewegungsdaten der Patienten numerisch zertifiziert und im Kontext der Endoprothetik genutzt.

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