Algorithmische Optimale Steuerung - CO2-Aufnahme des Meeres

Implementierung eines zeitparallelen Algorithmus' für ein Klimamodell

Bei komplexen Simulationsproblemen für zeit- und ortsabhängige Modellgleichungen wird Parallelisierung meist nur im Ort eingesetzt, indem das Rechengebiet in mehrere kleinere Teilgebiete aufgeteilt wird und für die Berechnung auf jedem dieser Teile ein Prozessor verwendet wird. Im Gegensatz dazu wird die "natürlicherweise" sequenzielle Zeit auch im Algorithmus nacheinander behandelt. Diese Vorgehensweise stößt bei der heute immer größer werdenden Anzahl verfügbarer Prozessoren an Grenzen. Zeitparallele Methoden zielen darauf ab, auch das betrachtete Zeitintervall aufzuteilen und die Rechung bezüglich der Zeit zu parallelisieren. Bedeutung hat die Methode insbesondere bei Langzeitklimasimulationen (sog. "interglacial runs"), bei denen das betrachtete Intervall 130.000 Jahre umfassen kann.

Ziel des Projektes ist es, einen zeitparallelen Algorithmus auf ein einfaches Klimamodell anzuwenden und die Rechenzeitersparnis zu testen.