Integration klassischer Simulationstools in die High Level Architecture
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Steffen Straßburger
- Abgabedatum: Februar 1998
- Umfang: 91 Seiten
- Dateigröße: 6,6 MB
- Note: 1,0
- Institution / Hochschule: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-2558-6
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-2558-6 P - ISBN (CD) :978-3-8324-2558-6 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Straßburger, Steffen Februar 1998: Integration klassischer Simulationstools in die High Level Architecture, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: ereignisgesteuert, Interoperabilität, Simulation, verteilt, HLA
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Diplomarbeit von Steffen Straßburger
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:
| 1. | EINLEITUNG | 1 |
| 1.1 | Simulation und verteilte Simulation | 1 |
| 1.2 | Zielstellung der Arbeit | 3 |
| 2. | DIE HIGH LEVEL ARCHITECTURE FOR MODELING AND SIMULATION | 4 |
| 2.1 | Einordnung / verwandte Konzepte | 4 |
| 2.1.1 | Distributed Interactive Simulation (DIS) | 4 |
| 2.1.2 | Aggregate Level Simulation Protocol (ALSP) | 5 |
| 2.1.3 | Parallel Discrete Event Simulation (PDES) | 5 |
| 2.1.4 | Parallel Virtual Machine (PVM) | 5 |
| 2.1.5 | Message Passing Interface (MPI) | 6 |
| 2.1.6 | Common Object Request Broker Architecture (CORBA) | 6 |
| 2.2 | Grundlegende Konzepte der High Level Architecture | 7 |
| 2.3 | Bestandteile der HLA | 9 |
| 2.3.1 | Rules | 9 |
| 2.3.2 | Object Model Template (OMT) | 10 |
| 2.3.3 | Interface Specification | 12 |
| 2.4 | Die Runtime Infrastructure Software | 12 |
| 2.5 | Schwerpunkte der High Level Architecture | 14 |
| 2.5.1 | Zeitmanagement | 14 |
| 2.5.2 | Message Delivery | 17 |
| 2.5.3 | Data Distribution Management | 18 |
| 3. | ANFORDERUNGEN DER HIGH LEVEL ARCHITECTURE AN POTENTIELLE FEDERATES | 20 |
| 3.1 | Konzeptionelle Anforderungen | 20 |
| 3.1.1 | Synchronisation | 20 |
| 3.1.2 | Datenaustausch | 23 |
| 3.2 | Programmierungstechnische Anforderungen | 23 |
| 4. | UNTERSUCHUNG EINZELNER SIMULATOREN AUF HLA-KOMPATIBILITÄT | 26 |
| 4.1 | Verwendetes Referenzmodell | 26 |
| 4.1.1 | Die Modellidee | 26 |
| 4.1.2 | Der Weg vom klassischen monolithischen zum verteilten Modell | 26 |
| 4.1.3 | HLA-konforme Dokumentation des Modells | 27 |
| 4.2 | GPSS/H | 29 |
| 4.2.1 | Erfüllbarkeit der konzeptionellen Anforderungen | 30 |
| 4.2.2 | Erfüllbarkeit der programmierungstechnischen Anforderungen | 31 |
| 4.3 | SLX | 32 |
| 4.3.1 | Erfüllbarkeit der konzeptionellen Anforderungen | 33 |
| 4.3.2 | Erfüllbarkeit der programmierungstechnischen Anforderungen | 34 |
| 4.3.3 | Möglichkeiten der Weiterentwicklung und Anwendung | 40 |
| 4.3.4 | SLX im Beta-Test | 42 |
| 4.4 | JavaGPSS | 43 |
| 4.4.1 | Konzept zur HLA-Integration von JavaGPSS | 44 |
| 4.4.2 | Implementierungsversuch eines Prototyps | 47 |
| 4.5 | Animationstools | 47 |
| 4.5.1 | PROOF AnimationÔ | 47 |
| 4.5.2 | Skopeo | 49 |
| 4.6 | Möglichkeiten für weiterführende Untersuchungen und Projekte | 50 |
| 5. | ANWENDUNGSGEBIETE DER HIGH LEVEL ARCHITECTURE | 53 |
| 5.1 | Leit-, Steuer- und Führungssysteme | 53 |
| 5.2 | Verkehr und Logistik | 53 |
| 5.2 | Produktion, Fertigung und Fabrikplanung | 54 |
| 5.3 | Emergency Management | 55 |
| 5.4 | Integration von HLA und WWW | 55 |
| 6. | ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK | 57 |
| THESEN | 59 | |
| LITERATURVERZEICHNIS | 60 | |
| ANHANG A | 64 |
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832425586
Arbeit zitieren:
Straßburger, Steffen Februar 1998: Integration klassischer Simulationstools in die High Level Architecture, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
ereignisgesteuert, Interoperabilität, Simulation, verteilt, HLA



