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Diplomarbeit aus dem Jahr 1998 im Fachbereich Informatik - Angewandte Informatik, Note: 1,0, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (Informatik, Simulation und Grafik), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung:
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob und wie sich klassische diskrete ereignisgesteuerte Simulationstools in das Framework der High Level Architecture (HLA), einer verteilten Simulationsarchitektur des amerikanischen Department of Defense, integrieren lassen. Die Motivation hierfür ist, daß die meisten der bis zum jetzigen Zeitpunkt durch die Entwickler von HLA, dem Defense Modeling and Simulation Office (DMSO), veröffentlichten Beispielanwendungen in der Programmiersprache C++ verfaßt wurden. Obwohl vielfältige Bibliotheken zur Simulation direkt in C++ zur Verfügung stehen, ist es für einen an den Komfort von Simulationstools bzw. Simulationssprachen gewöhnten Simulationsentwickler als eher hinderlich zu betrachten, eine Simulation in C++zu programmieren, nur um an einer verteilten Simulation im HLA-Stil teilnehmen zu können. Da die High Level Architecture aber gerade durch ihre offene Architektur dazu einlädt, die verschiedensten Tools miteinander zu koppeln, sollte die Frage untersucht werden, ob und wie sich verschiedene existierende Simulatoren in die HLA integrieren lassen.
Gang der Untersuchung:
Hierzu werden zuerst die grundlegenden Ideen und Charakteristika der HLA, soweit sie für diese Arbeit relevant sind, diskutiert (Kaptitel 2). Danach erfolgt in Kapitel 3 eine Aufstellung und Diskussion einer Liste von Anforderungen, die Simulatoren prinzipiell erfüllen müssen, um HLA-Kompatibilität zu erreichen. In Kapitel 4 wird dann auf einige im Rahmen dieser Arbeit exemplarisch untersuchte Simulationstools eingegangen. Es wird diskutiert, inwieweit sie den in Kapitel 3 aufgestellten Anforderungen genügen. Weiterhin wird am Beispiel der Implementierung der HLA-Anbindung von SLX dokumentiert, wie eine mögliche Lösung für die HLA-Anbindung eines Tools aussehen kann. Aus den untersuchten Tools werden verschiedene allgemeine Strategien zur HLA-Anbindung von Simulationstools abgeleitet und diskutiert. In Kapitel 5 erfolgt eine Diskussion der Anwendungspotentiale der High Level Architecture im zivilen Bereich. Kapitel 6 faßt die in dieser Arbeit gewonnenen Ergebnisse zusammen und gibt einen Überblick über noch offene Fragen und Probleme.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
1.EINLEITUNG1
1.1Simulation und verteilte Simulation1
1.2Zielstellung der Arbeit3
2.DIE HIGH LEVEL ARCHITECTURE FOR MODELING AND SIMULATION4
2.1Einordnung / verwandte Konzepte4
2.1.1Distributed Interactive Simulation (DIS)4
2.1.2Aggregate Level Simulation Protocol (ALSP)5
2.1.3Parallel Discrete Event Simulation (PDES)5
2.1.4Parallel Virtual Machine (PVM)5
2.1.5Message Passing Interface (MPI)6
2.1.6Common Object Request Broker Architecture (CORBA)6
2.2Grundlegende Konzepte der High Level Architecture7
2.3Bestandteile der HLA9
2.3.1Rules9
2.3.2Object Model Template (OMT)10
2.3.3Interface Specification12
2.4Die Runtime Infrastructure Software12
2.5Schwerpunkte der High Level Architecture14
2.5.1Zeitmanagement14
2.5.2Message Delivery17
2.5.3Data Distribution Management18
3.ANFORDERUNGEN DER HIGH LEVEL ARCHITECTURE AN POTENTIELLE FEDERATES20
3.1Konzeptionelle Anforderungen20
3.1.1Synchronisation20
3.1.2Datenaustausch23
3.2Programmierungstechnische Anforderungen23
4.UNTERSUCHUNG EINZELNER SIMULATOREN AUF HLA-KOMPATIBILITÄT26
4.1Verwendetes Referenzmodell26
4.1.1Die Modellidee26
4.1.2Der Weg vom klassischen monolithischen zum verteilten Modell26
4.1.3HLA-konforme Dokumentation des Modells27
4.2GPSS/H29
4.2.1Erfüllbarkeit der konzeptionellen Anforderungen30
4.2.2Erfüll...
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob und wie sich klassische diskrete ereignisgesteuerte Simulationstools in das Framework der High Level Architecture (HLA), einer verteilten Simulationsarchitektur des amerikanischen Department of Defense, integrieren lassen. Die Motivation hierfür ist, daß die meisten der bis zum jetzigen Zeitpunkt durch die Entwickler von HLA, dem Defense Modeling and Simulation Office (DMSO), veröffentlichten Beispielanwendungen in der Programmiersprache C++ verfaßt wurden. Obwohl vielfältige Bibliotheken zur Simulation direkt in C++ zur Verfügung stehen, ist es für einen an den Komfort von Simulationstools bzw. Simulationssprachen gewöhnten Simulationsentwickler als eher hinderlich zu betrachten, eine Simulation in C++zu programmieren, nur um an einer verteilten Simulation im HLA-Stil teilnehmen zu können. Da die High Level Architecture aber gerade durch ihre offene Architektur dazu einlädt, die verschiedensten Tools miteinander zu koppeln, sollte die Frage untersucht werden, ob und wie sich verschiedene existierende Simulatoren in die HLA integrieren lassen.
Gang der Untersuchung:
Hierzu werden zuerst die grundlegenden Ideen und Charakteristika der HLA, soweit sie für diese Arbeit relevant sind, diskutiert (Kaptitel 2). Danach erfolgt in Kapitel 3 eine Aufstellung und Diskussion einer Liste von Anforderungen, die Simulatoren prinzipiell erfüllen müssen, um HLA-Kompatibilität zu erreichen. In Kapitel 4 wird dann auf einige im Rahmen dieser Arbeit exemplarisch untersuchte Simulationstools eingegangen. Es wird diskutiert, inwieweit sie den in Kapitel 3 aufgestellten Anforderungen genügen. Weiterhin wird am Beispiel der Implementierung der HLA-Anbindung von SLX dokumentiert, wie eine mögliche Lösung für die HLA-Anbindung eines Tools aussehen kann. Aus den untersuchten Tools werden verschiedene allgemeine Strategien zur HLA-Anbindung von Simulationstools abgeleitet und diskutiert. In Kapitel 5 erfolgt eine Diskussion der Anwendungspotentiale der High Level Architecture im zivilen Bereich. Kapitel 6 faßt die in dieser Arbeit gewonnenen Ergebnisse zusammen und gibt einen Überblick über noch offene Fragen und Probleme.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
1.EINLEITUNG1
1.1Simulation und verteilte Simulation1
1.2Zielstellung der Arbeit3
2.DIE HIGH LEVEL ARCHITECTURE FOR MODELING AND SIMULATION4
2.1Einordnung / verwandte Konzepte4
2.1.1Distributed Interactive Simulation (DIS)4
2.1.2Aggregate Level Simulation Protocol (ALSP)5
2.1.3Parallel Discrete Event Simulation (PDES)5
2.1.4Parallel Virtual Machine (PVM)5
2.1.5Message Passing Interface (MPI)6
2.1.6Common Object Request Broker Architecture (CORBA)6
2.2Grundlegende Konzepte der High Level Architecture7
2.3Bestandteile der HLA9
2.3.1Rules9
2.3.2Object Model Template (OMT)10
2.3.3Interface Specification12
2.4Die Runtime Infrastructure Software12
2.5Schwerpunkte der High Level Architecture14
2.5.1Zeitmanagement14
2.5.2Message Delivery17
2.5.3Data Distribution Management18
3.ANFORDERUNGEN DER HIGH LEVEL ARCHITECTURE AN POTENTIELLE FEDERATES20
3.1Konzeptionelle Anforderungen20
3.1.1Synchronisation20
3.1.2Datenaustausch23
3.2Programmierungstechnische Anforderungen23
4.UNTERSUCHUNG EINZELNER SIMULATOREN AUF HLA-KOMPATIBILITÄT26
4.1Verwendetes Referenzmodell26
4.1.1Die Modellidee26
4.1.2Der Weg vom klassischen monolithischen zum verteilten Modell26
4.1.3HLA-konforme Dokumentation des Modells27
4.2GPSS/H29
4.2.1Erfüllbarkeit der konzeptionellen Anforderungen30
4.2.2Erfüll...