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Integration Von Algorithmen Und Datentypen Zur Validierten Mehrkorpersimulation in Mobile

AUTHOR Traczinski, Holger
PUBLISHER Logos Verlag Berlin (01/15/2007)
PRODUCT TYPE Paperback (Paperback)

Description
Bei der Modellbildung und Simulation von Mehrkorpersystemen ist ein hoher Grad an Genauigkeit und Zuverlassigkeit sowohl bei den eingesetzten Algorithmen als auch bei den erzielten Ergebnissen notwendig, um exakte Aussagen zum Verhalten der Systeme in komplexen Situationen zu erhalten. Allerdings werden ungenau bestimmte Eingangsparameter und deren Akkumulation mit Approximations- und Rundungsfehlern haufig bei der Systemanalyse nicht berucksichtigt. Mit Hilfe adaquater Modellierungstechniken und moderner Tools mit Intervalldatentypen, hochgenauem Skalarprodukt sowie kontrollierter Rundung und Konversion konnen solche Fehler uberwacht und begrenzt werden. Ihre Integration in das an der Universitat Duisburg-Essen entwickelte Softwarepaket MOBILE liefert eine verbesserte Modellierungs- und Simulationsbibliothek fur Mehrkorpersysteme. Daruber hinaus ergibt sich eine grossere Vielfalt an Modellierungsmoglichkeiten. Vorgestellt werden zum einen die Methodiken zur Erzielung von verifizierten Simulationsergebnissen, wie die Maschinenintervallarithmetik und ein Kalkul zur Fehlerabschatzung von Simulationen ganzer Klassen von Mehrkorpersystemen. Auf der anderen Seite konnen mit dieser Erweiterung neue, in MOBILE nicht vorhandene starre Korper und Gelenke modelliert werden, in die Fertigungstoleranzen oder Spiel in den Gelenken einfliessen. Modellierte Toleranzen, Approximations- und Rundungsfehler werden bei der Simulation im System propagiert und liefern durch eine Kontrolle des Wrapping-Effekts (Aufblahung der Intervalle) mittels globaler Koordinaten verifizierte und aussagekraftige Ergebnisse. Fur die verifizierte Berechnung von Ausfallwahrscheinlichkeiten von Handhabungssystemen werden neuartige Algorithmen zur Propagation von Wahrscheinlichkeitsverteilungen in Fehlerbaumen entwickelt, die untere und obere Schranken fur die Dichte solcher Verteilungen liefern. Diese nutzen zur Steigerung der Effizienz und Genauigkeit einen Multiskalenansatz uber dem Definitionsbereich. Als Basis fur diese Algorithmen dient erneut die Intervallarithmetik, die allerdings bei der Rundung auf die Computer-Intervallgrenzen angepasst werden muss. Entstanden ist die neue Modellierungs- und Simulationsbibliothek NiceMOBILE, die der Nutzer mit von MOBILE gewohnter Syntax, aber ohne tiefere Kenntnisse in Intervallarithmetik verwenden kann. Zudem erfolgt eine Konvertierung von MOBILE-Programmen nach NiceMOBILE mit dem Ziel einer direkten Verifikation bereits erzielter Ergebnisse weitgehend durch eine einfache Ersetzung der Klassennamen.
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Product Format
Product Details
ISBN-13: 9783832514570
ISBN-10: 3832514570
Binding: Paperback or Softback (Trade Paperback (Us))
Content Language: German
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Page Count: 120
Carton Quantity: 1
Country of Origin: US
Subject Information
BISAC Categories
Computers | General
Descriptions, Reviews, Etc.
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Bei der Modellbildung und Simulation von Mehrkorpersystemen ist ein hoher Grad an Genauigkeit und Zuverlassigkeit sowohl bei den eingesetzten Algorithmen als auch bei den erzielten Ergebnissen notwendig, um exakte Aussagen zum Verhalten der Systeme in komplexen Situationen zu erhalten. Allerdings werden ungenau bestimmte Eingangsparameter und deren Akkumulation mit Approximations- und Rundungsfehlern haufig bei der Systemanalyse nicht berucksichtigt. Mit Hilfe adaquater Modellierungstechniken und moderner Tools mit Intervalldatentypen, hochgenauem Skalarprodukt sowie kontrollierter Rundung und Konversion konnen solche Fehler uberwacht und begrenzt werden. Ihre Integration in das an der Universitat Duisburg-Essen entwickelte Softwarepaket MOBILE liefert eine verbesserte Modellierungs- und Simulationsbibliothek fur Mehrkorpersysteme. Daruber hinaus ergibt sich eine grossere Vielfalt an Modellierungsmoglichkeiten. Vorgestellt werden zum einen die Methodiken zur Erzielung von verifizierten Simulationsergebnissen, wie die Maschinenintervallarithmetik und ein Kalkul zur Fehlerabschatzung von Simulationen ganzer Klassen von Mehrkorpersystemen. Auf der anderen Seite konnen mit dieser Erweiterung neue, in MOBILE nicht vorhandene starre Korper und Gelenke modelliert werden, in die Fertigungstoleranzen oder Spiel in den Gelenken einfliessen. Modellierte Toleranzen, Approximations- und Rundungsfehler werden bei der Simulation im System propagiert und liefern durch eine Kontrolle des Wrapping-Effekts (Aufblahung der Intervalle) mittels globaler Koordinaten verifizierte und aussagekraftige Ergebnisse. Fur die verifizierte Berechnung von Ausfallwahrscheinlichkeiten von Handhabungssystemen werden neuartige Algorithmen zur Propagation von Wahrscheinlichkeitsverteilungen in Fehlerbaumen entwickelt, die untere und obere Schranken fur die Dichte solcher Verteilungen liefern. Diese nutzen zur Steigerung der Effizienz und Genauigkeit einen Multiskalenansatz uber dem Definitionsbereich. Als Basis fur diese Algorithmen dient erneut die Intervallarithmetik, die allerdings bei der Rundung auf die Computer-Intervallgrenzen angepasst werden muss. Entstanden ist die neue Modellierungs- und Simulationsbibliothek NiceMOBILE, die der Nutzer mit von MOBILE gewohnter Syntax, aber ohne tiefere Kenntnisse in Intervallarithmetik verwenden kann. Zudem erfolgt eine Konvertierung von MOBILE-Programmen nach NiceMOBILE mit dem Ziel einer direkten Verifikation bereits erzielter Ergebnisse weitgehend durch eine einfache Ersetzung der Klassennamen.
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