Simulation

Personen

Bernd Page, Nicolas Denz, Ruth Meyer, Volker Wohlgemuth, Rainer Czogalla

 


 


Was ist Simulation?

Die Computersimulation ist ein bedeutendes Instrument zur Analyse und Modellierung komplexer Systeme, deren Beherrschung auch ein wesentliches Anliegen der Informatik insgesamt ist. Simulationsmethoden haben Eingang in die verschiedensten Fachgebiete gefunden, von den Natur- und Ingenieurwissenschaften über die Wirtschafts- und Sozialwissenschaften bis hin zur Medizin oder der Umweltforschung – und natürlich auch in die Informatik (z.B. Simulation von Rechen- und Kommunikationssystemen, von Datenbanksystemen oder beim Chipentwurf). Eine besondere Aufgabe für die Angewandte Informatik besteht darin, für die vielfältigen Anwendungsgebiete der Modellierung und Simulation adäquate algorithmische Lösungs- und Softwarekonzepte auf der Basis möglichst einheitlicher bzw. leicht übertragbarer Strukturierungsprinzipien zu entwickeln.

Im Rahmen unserer Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Simulation werden moderne Softwarekonzepte für die Gestaltung von Simulationssoftware analysiert und umgesetzt. Die Schwerpunkte liegen dabei auf der Nutzung objektorientierter Ansätze für Modellierung (UML 2) und Simulationssoftware (Simulationsframework DESMO-J in Java, Simulationsumgebung auf der Basis von Eclipse), agentenbasierter Simulationsansätze, komponentenbasierter Simulation, genetischer Algorithmen für die Simulationsoptimierung, der Simulation in verteilten Umgebungen sowie der Kopplung von Stoffstromnetzen zur Ökobilanzierung mit Simulationsmodellen (Umweltinformatik).

 

 

 Bedeutung der

 

Simulation

 

in der Praxis

Modellierungsmethoden werden in den verschiedensten Informatikfachgebieten benötigt (z.B. Kommunikationssysteme, Datenbanken/ Informationssysteme, Verteilte Systeme, Mikroelektronik oder Theoretische Informatik). Außerdem spielen systemanalytische Modellbildungsmethoden (Simulation oder Optimierung) in vielen Anwendungsgebieten der Informatik eine wichtige Rolle (u.a. in der Betriebswirtschaft oder im Ingenieursbereich, s.o.). 

Gerade in diesen Bereichen liegen die Schwerpunkte der späteren Tätigkeitsfelder der InformatikerInnen in der Berufspraxis. Beim Einsatz von Diplom-InformatikerInnen in der Berufspraxis, wie z.B. der Systemanalyse und -entwurf, der Produktion und dem Management, der Forschung und Entwicklung sowie der Beratung, zeigt sich in vielen Gebieten, daß zur Problemlösung modellbasierte Untersuchungen in steigendem Maße notwendig werden.

 

Anforderungen an

 

Absolventen in der

 

Berufspraxis

Nur unter Anwendung von Simulationsmethoden, die eine mathematische Modellbildung der zu untersuchenden Systeme voraussetzt, ist heute in vielen Bereichen eine wirklich innovative Entwicklung zu erwarten. Neben einem soliden Informatikwissen wird dabei von den AbsolventenInnen die Bereitschaft verlangt, sich in den jeweiligen Anwendungskontext intensiv einzuarbeiten. Will man ein Anwendungssystem modellieren bzw. simulieren, so muß man sich selbstverständlich ein fundiertes Verständnis des fachlichen Hintergrundes des Anwendungsbereiches, der jeweiligen Fachterminologie sowie der grundsätzlichen Strukturen und Abläufe in dem zu modellierenden System verschaffen. 

Erst auf dieser Basis kann das erlernte Informatikwissen in enger interdisziplinärer Zusammenarbeit mit den Anwendungsfachleuten nutzbringend (d.h. unter Überwindung der Kommunikationsbarriere) eingebracht werden. Werden in einem Unternehmen systemanalytische Modellstudien durchgeführt, so ist mit Sicherheit Informatikkompetenz gefragt, d.h. dort tätige InformatikerInnen würden fachlich beteiligt - sei es bereits in der Modellentwicklung oder auch nur bei der späteren Modellimplementierung. Auf jeden Fall werden fundierte Fachkenntnisse in der Modellierung und Simulation von diesen InformatikerInnen erwartet.

 

Lernziele des

 

Themengebietes

 

"Modellbildung und

 

Simulation"

Den Anforderungen sowohl hinsichtlich der informatikspezifischen Fachkenntnisse als auch bezüglich der Fähigkeit, sich in typische Anwendungskontexte in interdisziplinärer Zusammenarbeit mit Spezialisten anderer Fachgebiete systematisch (auf Basis des Systemansatzes) einzudenken, trägt die Ausbildung von DiplominformatikerInnen im Schwerpunkt "Informatiksysteme für Nachhaltige Entwicklung" im Studienprofil "Informatiksysteme in Organisationen" (DPO) bzw. im Wahlpflichtfach "Informationsegstützte Gestaltung und Modellierung von Organisationen" in besonderer Weise Rechnung. 

Sie erlernen, informatikspezifische Komponenten für die Modellierung und Simulation in unterschiedlichen Fachdisziplinen zu entwerfen und zu implementieren, sowie die Voraussetzung für ihre adäquate Nutzung zu schaffen.