Algorithmische Optimale Steuerung - CO2-Aufnahme des Meeres

Software

Hier finden Sie Software-Projekte, die von uns oder mit uns zusammen entwickelt wurden.

Metos3D: A Marine Ecosystem Toolkit for Optimization and Simulation in 3-D

Metos3D ist eine freies und portables Software-Toolkit zur Parameterschätzung bei marinen Ökosystemmodellen in 3-D. Für die effiziente Offline-Simulation von passiven biogeochemischen Tracern werden Transportmatrizen verwendet. Um die Treiberroutinen für die Ozeanzirkulation und die marinen Ökosystemmodelle programmatisch zu entkoppeln, wird eine allgemeine biogeochemische Modellschnittstelle definiert. Zur Berechnung von periodischen Lösungen sind im Simulationspaket eine Fixpunktiteration (Spinup) und ein Newton-Ansatz zur Lösung der zugrunde liegenden periodischen Transportgleichungen implementiert. Die Quelltexte, ein Installationsskript, Dokumentation und eine umfassende Verifikation sind auf GitHub verfügbar.

Optimal Experimental Design Toolbox für Matlab

Diese Toolbox ermöglicht es Modellparameter und zugehörige Messbedingungen zu optimieren.

Oft enthalten Modelle Parameter deren Werte nur ungenau bekannt sind. Ein gängiger Weg solche Modelle realistischer zu machen, ist diese Parameter so zu optimieren, dass das Modell konsistenter mit Messungen der modellierten Variablen ist. Diese Messungen werden unter unterschiedlichen Bedingungen durchgeführt, welche den Informationsgehalt der Messungen entscheidend beeinflussen.

Für räumliche oder zeitliche Modelle müssen der Ort und die Zeit der Messungen gewählt werden. Oft muss ebenfalls entschieden werden welche Entitäten gemessen werden und welche Messmethoden angewandt werden. In zeitlichen Experimenten kann ebenfalls der Zustand verschiedener Variablen im Laufe der Zeit beeinflusst werden.

All diese Messbedingungen können mit dieser Toolbox optimiert werden, so dass der Informationsgehalt der Messergebnisse maximiert wird. Als Ergebnis müssen weniger Messungen durchgeführt werden um hinreichend genaue Modellparameter zu erhalten, was Zeit, Geld und Aufwand spart.

Optimal PDE control using COMSOL MULTIPHYSICS®

COMSOL MP (früher: FEMLAB, Eigentragenes Warenzeichnen der COMSOL AB, Schweden) ist eine Simulationssoftware für Differentialgleichungen mit der Finite-Elemente-Methode. Wir haben damit Optimalsteuerprobleme gelöst. Einige Skripte  findet man auf der Seite von Uwe Prüfert an der TU Berlin: Strategies-for-time-dependent-PDE-control, s. auch Uwe Prüferts Skripte zur Optimalen Steuerung mit Matlab.