Methoden Verteilter Simulation

ISBN-13: 9783528054397 / Niemiecki / Miękka / 1994 / 258 str.

Horst Mehl

Opis

Diskrete ereignisgesteuerte Simulation ist seit mehreren Jahrzehnten nicht nur im technischen Bereich, sondern auch weit daruber hinaus eine aner kannte und sehr wichtige Analysetechnik, mit der komplexe Ablaufe der Realitat gezielt untersucht werden konnen. Eine vielversprechende Moglich keit zur Reduzierung des typischerweise hohen Rechenaufwandes von Simu lationsexperimenten besteht in einer verteilten, asynchronen Ausfuhrung des Simulationsmodells auf einem Mehrprozessorsystem. Das zentrale Problem bei diesem Ansatz ist die notwendige Synchronisation, mit der die durch die modellierte Realitat meist nur implizit vorgegebenen kausalen Abhangigkei ten eingehalten werden. Dieses Buch gibt eine hervorragende Einfuhrung in das Gebiet verteil ter ereignisgesteuerter Simulation. Es vermittelt neben einem umfassenden Uberblick uber den Stand der Technik auch viele neue Ideen. Bemerkens wert ist insbesondere, dass neben Losungen fur das zentrale Synchronisati onsproblem auch andere Probleme betrachtet werden, die durch die Ver teilung neu hinzukommen und beim Einsatz verteilter Simulation in der Praxis eine wichtige Rolle spielen. So tritt durch die nichtdeterministische, asynchrone Ausfuhrung von Simulationsmodellen die Schwierigkeit der Re produzierbarkeit von Simulationslaufen auf, zu dem erstmalig eine Losung angegeben wird. Auch auf das Problem der Modellierung inharent globaler Daten wird ausfuhrlich eingegangen."

Spis treści

1 Einleitung.- 1.1 Was ist Simulation?.- 1.2 Konventionelle Simulationsmethoden.- 1.2.1 Verschiedene Paradigmen und Weltsichten.- 1.2.2 Sequentielle ereignisgesteuerte Simulation.- 1.3 Parallelisierungsansätze.- 1.3.1 Unabhängige Läufe.- 1.3.2 Parallelisierung von Hilfsfunktionen des Simulators.- 1.3.3 Verteilung des Modells.- 2 Verteilte Simulation.- 2.1 Überblick.- 2.2 Konservative Simulationsverfahren.- 2.2.1 Garantie-Arten.- 2.2.2 Garantie-Austauschschemata.- 2.2.3 Kritik an konservativen Verfahren.- 2.2.4 Performanz konservativer Verfahren.- 2.3 Optimistische Simulationsverfahren.- 2.3.1 Grundidee.- 2.3.2 Time-warp.- 2.3.3 Probleme und Lösungsansätze.- 2.3.4 Performanz optimistischer Verfahren.- 3 Realisierung verteilter Simulationsexperimente.- 3.1 Überblick.- 3.2 Die verteilte Simulationssprache DSL.- 3.2.1 Präambel.- 3.2.2 Modelltypbeschreibung.- 3.3 Messungen mit dem DSL-System.- 3.3.1 Die Meßumgebung.- 3.3.2 Verfahrens- und Modellbibliothek für DSL.- 3.4 Simulationsexperimente.- 4 Hybride Methoden.- 4.1 Überblick.- 4.2 Allgemeine Betrachtungen.- 4.2.1 Horizontal-hybride Verfahren.- 4.2.2 Vertikal-hybride Verfahren.- 4.3 Spekulative Simulation.- 4.3.1 Das Grundprinzip.- 4.3.2 Diskussion des Grundprinzips.- 4.3.3 Performanz.- 4.3.4 Das Paradigma spekulativer Berechnungen.- 4.4 Beschleunigung ereignisgesteuerter Simulation — Chancen und Perspektiven.- 5 Reproduzierbarkeit verteilter Simulation.- 5.1 Überblick.- 5.2 Das Determinismus-Problem.- 5.2.1 Typische Probleme.- 5.2.2 Wünschenswerte Eigenschaften von Tie-breaking-Schemata.- 5.3 Deterministische Tie-breaking-Verfahren.- 5.4 Weitere Ideen.- 6 Gemeinsame Variablen in verteilten Systemen.- 6.1 Überblick.- 6.2 Distributed-shared-memory.- 6.2.1 Das Grundproblem.- 6.2.2 Entwurfsentscheidungen.- 6.2.3 DSM-Basisalgorithmen.- 6.2.4 Existierende Implementierungen.- 6.3 Verwandte Konzepte.- 6.3.1 Multi-Cache-Konsistenz.- 6.3.2 Concurrency-control-Algorithmen.- 6.4 Resümee.- 7 Gemeinsame Variablen in verteilter Simulation.- 7.1 Überblick.- 7.2 Das Modell und Definitionen.- 7.2.1 Einige Annahmen.- 7.2.2 Verteilte Simulationsmodelle.- 7.3 Realisierungsmöglichkeiten für gemeinsame Variablen.- 7.3.1 Nicht auf Rollbacks basierende Algorithmen.- 7.3.2 Auf Rollbacks basierende Algorithmen.- 7.3.3 Empirischer Vergleich der Algorithmen.- 7.3.4 Diskussion verwandter Arbeiten.- 8 Ausblick.- Sachwortverzeichnis.- Summary.