Exascale-Quantifizierung von Unsicherheiten für technische und wissenschaftliche Simulationen
Das ExaQUte-Projekt, das im Rahmen des EU-Programms Horzion 2020 finanziert wird, zielt darauf ab, einen Rahmen zu schaffen, der die Quantifizierung von Unsicherheiten (UQ) und die Optimierung mit Unsicherheiten (OUU) bei komplexen technischen Problemen mit Hilfe von Computersimulationen auf Exascale-Systemen. Das stochastische Problem der Quantifizierung von Unsicherheiten wird mit Hilfe eines Multi Level MonteCarlo (MLMC) Ansatzes angegangen, der eine hohe Anzahl von stochastischen Variablen erlaubt. Gradientenbasierte Optimierungstechniken werden erweitert, um Ungewissheiten zu berücksichtigen, indem Methoden zur Berechnung stochastischer Sensitivitäten verwendet werden. Mit einer angemessenen Definition von Risikomaßen und Beschränkungen ermöglichen diese Methoden leistungsstarke, robuste Entwürfe, die die Zuverlässigkeit der Lösung maximieren. Die gewählte Anwendung konzentriert sich auf das computergetütze Wind Engineering, ein Gebiet von erheblichem Interesse, für das derzeit keine zuverlässige industrielle Lösung im Bereich unsicherer stochastischer Betrachtungen existiert. Dazu gehören die Quantifizierung von Unsicherheiten bei der Reaktion von Bauwerken auf Windeinwirkung und die Optimierung der Gebäudeform und -hülle unter Berücksichtigung von Unsicherheiten in der Windbelastung, der Strukturform und dem Materialverhalten. str.ucutre konzentriert sich in diesem Projekt auf die Anwendung und die industrielle Bewertung der entwickelten UQ- und OUU-Methoden in realen windtechnischen Anwendungen.