Verfahren zur effizienten zellularen Verarbeitung

Ausgehend von bekannten Optimierungsverfahren für die Zellulare Verarbeitung wird ein Verfahren vorgestellt, welches eine Beschleunigung des Berechnungsprozesses in der zellularen Verarbeitung für verschiedene Modelle und Rechensysteme erlaubt. Auf der Basis von Aktivitätsbereichen werden Zustandsänderungen in den Zellen zur Berechnung homogener Bereiche von Zellen herangezogen. Dies ermöglicht die Konzentration der eingesetzten Rechenleistung auf die Bereiche der aktiven Zellen im Generationsprozess und erlaubt somit für unterschiedliche Modellarten eine zeitlich beschleunigte Simulation auf Single- und Multi-Prozessor-Systemen. Diese Partitionierung findet individuell statisch oder dynamisch statt. Als Parameter werden der Aktivitätsgrad und der Berechnungsgrad herangezogen, die zur Steuerung eines zeitlich oder örtlich dynamisierten Verfahrens eingesetzt werden. Im Gegensatz zum statischen Einsatz wird beim dynamischen Einsatz die zeitliche Entwicklung des zellularen Modells berücksichtigt. Im Rahmen dieser Arbeit wird das Verfahren nicht nur auf theoretischer Ebene bewertet, sondern auch im Rahmen einer dedenzierten Hardware-Architektur umgesetzt. Für diese Multi-Prozessor-Architektur auf der Basis von FPGAs werden Untersuchungen zur Effizienz des Verfahrens für eine bestimmte Modellplatte durchgeführt. Gleichzeitig wird alternativ für Workstations ein System aus Programmfragmenten mit dem Ziel der omatischen Generierung eines effizienten Simulationssystems vorgestellt, dass die problemlose Portierung zwischen unterschiedliche Plattformen und Systemen erlaubt. Die bei den Betrachtungen im Mittelpunkt stehende Effizienz des Optimierungsverfahrens konnte auf diese Weise eine direkte Umsetzung erfahren, die sich in den erreichbaren Beschleunigungswerten entsprechend widerspiegelt.