SciAgents - Eine agentenbasierte Umgebung für verteilte wissenschaftliche Berechnungen Alexander StarkeSeminar Software Agenten09.01.2001.

Präsentation zum Thema: "SciAgents - Eine agentenbasierte Umgebung für verteilte wissenschaftliche Berechnungen Alexander StarkeSeminar Software Agenten09.01.2001."—  Präsentation transkript:

1 SciAgents - Eine agentenbasierte Umgebung für verteilte wissenschaftliche Berechnungen Alexander StarkeSeminar Software Agenten09.01.2001

2 Gliederung 1. Einführung 2. PDE-Modelle 3. SciAgents aus der Sicht des Users 4. Software-Architektur von SciAgents 5. Zusammenfassung

3 Einführung In den Wissenschaften existieren Komplexe numerische Modelle Verfeinerte Hard- und Software => Erschweren die Entwicklung komplexer Software-Systeme

4 Einführung Konzept der Agenten: Autonom Soziale Fähigkeiten Reaktionsfähigkeit Pro-Aktivität

5 Einführung Agentenbasierter Ansatz zur Lösung komplexer Probleme: Zerlegen großer Aufgaben in abgeschlossene Module

6 PDE Modelle PDE = partial differential equation Physikalische Modelle werden durch PDE´s modelliert

7 PDE Modelle Einfache Modelle bestehen aus Einem einzigen Gleichungssystem Einem einzelnen Definitions- bzw. Wertebereich Für diese Modelle gibt es agentenbasierte Lösungen

8 PDE Modelle Einfache PDE Modelle reichen oft nicht aus SciAgents als Lösungsansatz für multi- domain-Probleme mit folgenden Eigenschaften:

9 PDE Modelle Physikalisches Phänomen besteht aus einfach verbundenen Teilen Jeder Teil als einfaches PDE-Modell Die verschiedenen Subsysteme beeinflussen sich indem die Interface- Bedingungen angeglichen werden

10 PDE Modelle

11

12 Lösung durch Interface relaxtion Technik: 1. Initialisieren der Randbedingungen 2. Lösen des Gleichungssystems 3. Vergleiche einzelne Lösungen und berechne neue Randbedingungen 4. Wiederhole 1. - 3. bis Konvergenz

13 Users View of SciAgents Zwei Arten von Agenten: Solver Agents Mediator oder Relaxer Agents

14 Users View of SciAgents Solver Agent: Festlegen des Definitionsbereiches Definition der Differentialgleichung Visualisierungsoptionen

15 Users View of SciAgents Relaxer Agent: Verbindungen Randbedingungen Entspannungs-Schema Algorithmen Visualisierung

16 Users View of SciAgents Aufbau eines Netzwerks von Agenten: Instantiierung eines Agenten Unterstützung durch Agenten Agent besorgt sich selbst die Informationen die er benötigt Agenten arbeiten lokal

17 Users View of SciAgents

18 Die funktionale Problemspezifizierung: Subsysteme Gleichungssysteme Start- und Randbedingungen Interfaces Agent benötigt zusätzliche Daten: Unterstützung durch PYTHIA

19 Software Architektur Solver Agent: Kern User Interface Wrapper

20 Software Architektur Relaxer Agent: Aufgeteilt in zwei Subrelaxer mit eigenen Algorithmen Konfigurationsmodul steuert den Agent in seiner Umgebung

21 Software Architektur

22 Informationsfluß zwischen Solver und Mediator Agent Lokaler Prozeß: Jeder Relaxer kommuniziert mit zwei Solvern Jeder Solver kommuniziert mit dem zugehörigen SubRelaxer seiner Schnittstellen

23 Software Architektur

24 Verteilung der Agenten auf Recheneinheiten Kommunikation über den Software Bus Agent Instantiator und Global Execution Interface zusammen in einem Agent

25 Software Architektur Kooperation der Agenten Relaxer bestimmen das Verhalten Prozeß terminiert wenn Alle Relaxer melden Konvergenz Ein Relaxer meldet einen Fehler

26 Zusammenfassung SciAgents guter Ansatz um Komplexität der Modelle zu bewältigen Agenten nehmen dem Anwender die Entscheidungen außerhalb seines Fachwissens ab Modularität bietet Flexibilität