MULTIHARMONIC FINITE ELEMENT SOLVERS

The talk is devoted to fast iterative solvers for frequency-domain finite element equations approximating linear and nonlinear parabolic initial boundary value problems as well as eddy current problems arising in electromagnetics with time-harmonic excitations. Switching from the time domain to the frequency domain allows us to replace the expensive time integration procedure by the solution of a simple

linear elliptic system for the amplitudes belonging to the sine- and to the cosine-excitation or a large nonlinear elliptic system for the Fourier coefficients in the linear and nonlinear case, respectively. The fast solution of the corresponding linear and nonlinear system of finite element equations is crucial for the competitiveness of this method in comparison with standard time integration methods.

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Plux.NET – Softwarekomposition durch Plug & Play

MoessenboeckProgramme sind heute meist immer noch monolithisch. Obwohl sie intern in Klassen und Pakete gegliedert sind, erscheinen sie nach außen hin als starres Stück Software mit festgeschriebener Funktionalität und einer Fülle von Features, von denen typische Benutzer oft nur einen Bruchteil benötigen. Das macht Programme schwergewichtig und unflexibel. Eine mögliche Lösung dieses Problems ist der Plugin-Ansatz, der es erlaubt, Programme in Teile (Plugins) zu zerlegen, die von Endbenutzern je nach Bedarf zu unterschiedlichen Programmkonfigurationen zusammengesetzt werden können. Auf diese Weise können Größe, Komplexität und Kosten von Software reduziert werden. Andererseits bekommen Drittfirmen und Endbenutzer die Möglichkeit, Programme um neue Funktionalitäten zu erweitern.

Der Vortrag präsentiert Plux.NET, eine Plugin-Plattform für Microsoft.NET, die am Christian Doppler Labor für Automated Software Engineering entwickelt wurde. Plux.NET besteht aus einem schlanken Kern, der mittels Plugins zu beliebigen Anwendungen ausgebaut werden kann. Plugins können Steckplätze für weitere Plugins aufweisen, so dass jeder Benutzer sich seine Anwendung in der für ihn passenden Funktionalität zusammensetzen kann. Im Gegensatz zu anderen Plugin-Plattformen wie OSGI oder Eclipse erfolgt das Auffinden und Zusammenstecken von Plugins in Plux.NET weitgehend automatisch, wodurch der Codieraufwand für Plugin-Entwickler reduziert wird und Benutzer das Gefühl bekommen, Softwareteile ohne Programmier- oder Konfigurationsaufwand im Plug&Play-Modus zusammenstecken zu können. Über Sicherheitsmechanismen kann festgelegt werden, welche Plugins wo eingesteckt werden können und welche Operationen sie dort ausführen dürfen. Plux.NET wurde zusammen mit BMD Systemhaus entwickelt, einer oberösterreichischen Firma, die ERP-Systeme für KMUs entwickelt und vertreibt. Zukünftige BMD-Software soll auf Plux.NET basieren.

Zum Vortragenden:

Hanspeter Mössenböck ist Professor für Informatik an der Johannes Kepler Universität Linz und Leiter des Christian Doppler Instituts für Automated Software Engineering. Seine Hauptarbeitsgebiete sind Compilerbau, Systemsoftware, Objekt- und Komponentensysteme sowie Werkzeuge der Softwaretechnik. Mössenböck ist Autor von Büchern über Softwareentwicklung in Java und C#. Er ist außerdem Autor des Compilergenerators Coco/R.

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Rückblick: Zufallsgesteuerte Algorithmen – der Natur abgeschaut

Am 2. Feber fand der Vortrag von Prof. Mittermeir zum Thema „Zufallsgesteuerte Algorithmen – der Natur abgeschaut“ statt. Folien zum Vortrag siehe unten. dsc_1816_1

Zusammenfassung:

In der Regel erwarten wir von einem Algorithmus, dass er möglichst rasch das richtige (oder optimale) Ergebnis liefert. Für eine Fülle von Problemen ist dies jedoch nur dann möglich, wenn der Problemumfang relativ klein ist. Es handelt sich dabei um sogenannte NP-harte und NP-vollständige Probleme.

Im Vortrag wollen wir anhand eines Rundreiseproblems (Travelling Salesman) die Problematik NP-harter Probleme zeigen und anschließend Heuristiken besprechen, die zwar die Optimalität der Lösung nicht garantieren können, von denen jedoch gezeigt werden kann, dass sie nach vergleichsweise kurzer Zeit zu einer Lösung in der Nähe des Optimums konvergieren.

Als Beispiel für von der Natur inspirierten Algorithmen werden ausgehend vom Verhalten biologischer Ameisen die Metaheuristiken Ant System und Ant Colony System entwickelt und diskutiert in welcher Weise „künstliche Ameisen“ von ihren natürlichen Vorbildern abweichen müssen, um auch für umfangreiche Problemstellungen sehr gute Ergebnisse zu liefern.

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Zufallsgesteuerte Algorithmen – der Natur abgeschaut

MittermeirIn der Regel erwarten wir von einem Algorithmus, dass er möglichst rasch das richtige (oder optimale) Ergebnis liefert. Für eine Fülle von Problemen ist dies jedoch nur dann möglich, wenn der Problemumfang relativ klein ist. Es handelt sich dabei um sogenannte NP-harte und NP-vollständige Probleme.

Im Vortrag wollen wir anhand eines Rundreiseproblems (Travelling Salesman) die Problematik NP-harter Probleme zeigen und anschließend Heuristiken besprechen, die zwar die Optimalität der Lösung nicht garantieren können, von denen jedoch gezeigt werden kann, dass sie nach vergleichsweise kurzer Zeit zu einer Lösung in der Nähe des Optimums konvergieren.

Als Beispiel für von der Natur inspirierten Algorithmen werden ausgehend vom Verhalten biologischer Ameisen die Metaheuristiken Ant System und Ant Colony System entwickelt und diskutiert in welcher Weise „künstliche Ameisen“ von ihren natürlichen Vorbildern abweichen müssen, um auch für umfangreiche Problemstellungen sehr gute Ergebnisse zu liefern.

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Endbericht ICAIS 09 Tagung

Die Tagung ICAIS 09 – 1st international Conference on Adaptive and Intelligent Systems wurde in der Zeit vom 24.-26. September im Hörsaal C der Universität Klagenfurt erfolgreich abgehalten.

Insgesamt 3 Keynote-Speaker haben am Donnerstag, Freitag und Samstag einen Vortrag gehalten  mit folgenden Titeln:

  1. „Robots With Biological Brains and Humans With Part Machine Brains”, Prof. Kevin Warwick, University of Reading, UK
  2. “Computational Intelligence Inspired by Nature: Brain-, Gene- and Quantum Inspired Adaptive Information Processing Systems”, Prof. Nikolai Kasabov, Auckland University of Technology, New Zealand
  3. “Swarms of Cooperationg Robots”, Prof. Marco Dorigo, Université Libre de Bruxelles, Belgium

Weiters wurde ein Tutorial mit dem Titel “Clustering Algorithms for Complex Data Mining Applications: Online and Distributed Approaches” von Sanghamitra Bandyopadhyay, Indian Statistical Institute, abgehalten. Dazwischen gab es Vorträge zu den Themenbereichen: Intelligent Agents, Adaptive Control, Learning Techniques, System Adaptation, Online Processing Techniques, Adaptive Nature-Inspired Techniques, Self-Organization und Clustering and Data Mining. Es gab 66 Einreichungen aus 38 verschiedenen Ländern für den Tagungsband, davon wurden 29 ausgewählt. Die Teilnehmer kamen aus ca. 15 verschiedenen Ländern. Der mit € 400,00 dotiert Preis „Best Paper Award“ ging an Sabine Helwig und ihr Team von der Universität Erlangen-Nürmberg. An Side-Events boten wir am Donnerstag einen Besuch von Minimundus, am Freitag ein festliches Abendessen im Restaurant Loretto und am Samstag eine Stadtführung mit Besuch des Wappensaales an. Die Tagung war die erste ihrer Art und soll im nächsten Jahr eine Fortsetzung finden und im Laufe der Zeit zu einer regelmäßigen Tagungsreihe werden.

Folgende Publikation entstand durch die Tagung:

„Proceedings of the 2009 International Conference on Adaptive and Intelligent Systems, A. Bouchachia, N. Nadjah, L. Mourelle, W. Pedrycz (Hrsg.), Los Alamitos (CA): IEEE, 200p. ISBN-13: 978-0-7695-3827-3

ICAIS09

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