کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4978086 1452257 2017 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
The rocky road to extended simulation frameworks covering uncertainty, inversion, optimization and control
ترجمه فارسی عنوان
مسیر صخره ای برای گسترش چارچوب شبیه سازی که شامل عدم اطمینان، معکوس، بهینه سازی و کنترل است
کلمات کلیدی
محاسبات علمی، چارچوب نرم افزاری پیشرفته بدون ناهار خالی، تکرارپذیری، اعتماد به نرم افزار،
ترجمه چکیده
در دهه های گذشته، چارچوب های شبیه سازی به دلیل پیچیدگی مدل ها از رشته های مختلف به مدل های به اصطلاح یکپارچه بسیار افزایش یافته است. به تازگی، ترکیب با ابزار برای اندازه گیری عدم اطمینان، مدل سازی معکوس، بهینه سازی و کنترل، توسعه ای را به سوی چارچوب های شبیه سازی گسترش یافته آغاز کرد. در حالی که یک بحث مداوم در مورد تضمین کیفیت و قابلیت تکثیر برای چارچوب های شبیه سازی وجود دارد، ما بحث مشابهی را برای پرونده گسترش مشاهده نکرده ایم. به ویژه برای چارچوب های توسعه یافته، نیاز به تضمین کیفیت بالا است: طیف وسیعی از گزینه ها و الگوریتم ها توسط یک متخصص دامنه و تصمیم گیران و یا عمومی غیر قابل کنترل است. تقاضای ناشی از "نرم افزار هوشمند" با پیکربندی خودکار می تواند منجر به اعتماد کور در نتایج شبیه سازی شود، حتی اگر آنها نادرست باشند. این یک سناریوی تهدید کننده است به دلیل پیامدهای بالقوه در مهندسی مبتنی بر شبیه سازی یا تصمیمات سیاسی. در این مقاله، پیچیدگی در حال افزایش جریانهای محاسبات علمی را تحلیل می کنیم و مشکلات مربوط به چارچوب شبیه سازی علمی گسترده را مورد بحث قرار می دهیم. ما یک پارادایم را پیشنهاد می کنیم که ویژگی های مجاز اجزای چارچوب را تنظیم می کند، از تنظیمات چارچوب برای شبیه سازی های پیچیده پشتیبانی می کند، خودآزمایی خودکار چارچوب های پیکربندی را اجرا می کند، و ارتباطات گزینه های الگوریتم خودکار، تنظیمات بالقوه کاربر بحرانی یا مسائل همگرا با سطح جزئیات سازگاری و فوری کاربر نهایی هدف ما این است که شروع به انتقال بحث تضمین کیفیت در زمینه مدل سازی یکپارچه و چارچوب نرمافزار متعارف در زمینه چارچوب شبیه سازی گسترده شود. با این کار، ما امیدواریم قابلیت اطمینان و شفافیت (گسترش) چارچوب، استفاده از چارچوب و نتایج شبیه سازی مربوطه را افزایش دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزار
چکیده انگلیسی
In the past decades, simulation frameworks have greatly increased in complexity, due to coupling of models from various disciplines into so-called integrated models. Recently, the combination with tools for uncertainty quantification, inverse modelling, optimization and control started a development towards what we call extended simulation frameworks. While there is an ongoing discussion on quality assurance and reproducibility for simulation frameworks, we have not observed a similar discussion for the extended case. Particularly for extended frameworks, the need for quality assurance is high: The overwhelming range of options and algorithms is unmanageable by a domain expert and opaque to decision makers or the public. The resulting demand for 'intelligent software' with automated configuration can lead to a blind trust in simulation results even if they are incorrect. This is a threatening scenario due to potential consequences in simulation-based engineering or political decisions. In this paper, we analyze the increasing complexity of scientific computing workflows, and discuss the corresponding problems of extended scientific simulation frameworks. We propose a paradigm that regulates the allowable properties of framework components, supports the framework configuration for complex simulations, enforces automatic self-tests of configured frameworks, and communicates automated algorithm choices, potentially critical user settings or convergence issues with adaptive detail level and urgency to the end-user. Our goal is to start transferring the quality assurance discussion in the field of integrated modeling and conventional software frameworks to the area of extended simulation frameworks. With this, we hope to increase the reliability and transparency of (extended) frameworks, framework use and of the corresponding simulation results.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Environmental Modelling & Software - Volume 93, July 2017, Pages 180-192
نویسندگان
, ,