Algorithmische Optimale Steuerung - CO2-Aufnahme des Meeres

Entwicklung einer sprach- und plattformunabhängigen Optimierungsumgebung

In den Anwendungen unserer Arbeitsgruppe geht es um die Optimierung von Klimamodellen. Dazu werden verschiedene Softwarebkomponenten zusammengesetzt:

  • das Simualktionsprogramm oder Modell (in unserem Fall meist ein Klimamodell)
  • die Kostenfunktion, die die Güte des Modells misst (oft die Differenz des Modelloutputs zu gegebenen Messdaten)
  • verschiedene Optimierungsalgorithmen aus Bibliotheken oder Sioftwarepaketen (z.B: Matlab). Dabei werden sog. lokale (ableitungsbasierte) und evolutionäre (mit stochastischen Elementen versehene) Algorithmen kombiniert.

Gesucht ist eine Umgebung, in der man diese Bausteine flexibel kombinieren kann. Flexibel heißt in diesem Fall:

  • Für beliebige Bibliotheken/Software in einer  beliebigen Programmiersprache oder Umgebung (C, Fortran, Python, Matlab, Octave)
  • Für die jeweiligen und durchaus unterschiedlichen Schnittstellen 
  • Die zu gestaltende Umgebung soll auf möglichst plattformunabhäbgig sein.

Zu diesem Projekt gehört

  • sich Gedanken über einheitlcihe Schnittstellen zu machen
  • Wrapperfunktionen zu designen
  • sich über das Starten von Matlab/Octave/Python-Prozessen z.B. aus Java Gedanken zu machen
  • eine schlanke Benutzeroberfläche oder skriptbasierte Benutzung Gedanken zu machen.

 

Schwerpunkt: Informatik, Kenntnisse in Optimierung sind von Vorteil.