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EWOCS: Extension of WORHP to multi- and many-core Architectures

ArbeitsgruppeAG Optimierung und Optimale Steuerung
Leitung: Prof. Dr. Christof Büskens ((0421) 218-63861, E-Mail: bueskens@math.uni-bremen.de)
Dr.-Ing. Dennis Wassel
Bearbeiter: Dr.-Ing. Dennis Wassel
Dr. Sören Geffken
Projektförderung: Europäische Weltraumorganisation (ESA)
Projektpartner: Europäische Weltraumorganisation (ESA)
Laufzeit: 01.11.2014 - 31.01.2015

Bild des Projekts EWOCS: Extension of WORHP to multi- and many-core Architectures

Der europäische NLP-Solver WORHP ist das Ergebnis langjähriger Arbeit, u. a. gefördert durch die Europäische Raumfahrtorganisation ESA, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR und die EU durch das 7. Forschungsrahmenprogramm FP7. Ziel der Aktivitäten ist die Beseitigung der Abhängigkeit von amerikanischen Produkten im Bereich der numerischen Optimierung.

Ein starker Fokus lag seit Beginn der Entwicklung von WORHP auf der Identifikation und Ausnutzung aktueller technischer Entwicklung, sowohl in der Hard- wie auch in der Software. In den letzten Jahren hat sich die Geschwindigkeitssteigerung einzelner Prozessorkerne verlangsamt, und im Gegenzug werden neue parallele Rechnerarchitekturen entwickelt.

Die mathematische Optimierung basiert in ihren Grundzügen auf Newton- bzw. Quasinewtonverfahren. Beide sind klassische iterative Algorithmen, die sequentiell abgearbeitet werden. Ziel dieses Projektes ist die bessere Ausnutzung der aktuellen technischen Gegebenheiten, indem diese Algorithmen mit einer parallelen Schnittstelle versehen werden.

Neben einer zu erwartenden Geschwindigkeitssteigerung wird auch an der Robustheit des gesamten Verfahrens gearbeitet. Durch die Parallelisierung entsteht die Möglichkeit, verschiedenste Konfigurationen des NLP-Solvers gleichzeitig zu starten und auszuwerten.

Die Entwicklung erfolgt unter Verwendung moderner Konzepte aus der Informatik, um die parallelen Rechnerarchitekturen technisch auszureizen.

Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei auch auf der Benutzerfreundlichkeit, damit die höhere technische Komplexität nicht zu Lasten der Bedienbarkeit umgesetzt wird.

Die Arbeitsgruppe für Optimierung und Optimale Steuerung arbeitet im Rahmen dieser Aktivität im direkten Austausch mit der europäischen Weltraumorganisation ESA. Durch die im Laufe des Projektes entstehenden Rückmeldungen wird die Schnittstelle bestmöglich für den Anwender konfiguriert.