Das Buch beschäftigt sich mit der grobkörnig parallelen Lösung multidisziplinärer (nichtlinearer) Optimierungsprobleme auf Workstation-Clustern. Nach einer übersichtsartigen Behandlung der Themen "Software zur nichtlinearen Optimierung", "Nichtlineare Optimierung und Parallelrechner" sowie "Softwarewerkzeuge zur Parallelverarbeitung" werden die Konzepte eines integrierten Softwaresystems zur verteilt parallelen Lösung nichtlinearer Optimierungsprobleme vorgestellt. Die Implementierung des Systems und seine Anwendung auf Problemstellungen der Wirtschaftswissenschaften, des Chemieanlagenbaus und der Mechanik werden beschrieben.
In dieser Form einmalig ist die Zusammenstellung von Grundlagenwissen, Beschreibung eines parallel arbeitenden Softwaresystems und praktischen Anwendungen in einem Buch.

Inhalt

Einleitung.- 1.1. Problemstellung und Motivation.- 1.2. Literaturübersicht.- 1.3. Ziele und Aufbau der Arbeit.- 2. Nichtlineare Optimierung und Parallelverarbeitung.- 2.1. Mathematische Definitionen und Klassifikationen.- 2.2. Verfahren der nichtlinearen Optimierung.- 2.3. Parallel arbeitende Lösungsverfahren.- 3. Parallel arbeitende Rechnersysteme und Softwarewerkzeuge.- 3.1. Parallel arbeitende Rechnersysteme.- 3.2. Softwarewerkzeuge zur Parallelprogrammierung.- 4. Konzeptueller Entwurf des integrierten Softwaresystems.- 4.1. Prinzipieller Aufbau des Softwaresystems.- 4.2. Konzepte der Problemformulierungsphase.- 4.3. Konzepte der Problemübersetzungsphase.- 4.4. Konzepte der Problemlösungsphase.- 4.5. Parallelverarbeitungskonzept zur Realisierung grobkörniger Parallelität.- 4.6. Zum Geltungsbereich von Variablenwerten.- 5. Implementierung des integrierten Softwaresystems.- 5.1. Grobstruktur des integrierten Softwaresystems.- 5.2. Die Phasen der Problemformulierung und der Problemübersetzung.- 5.3. Phase der Problemlösung.- 6. Anwendung und Test des OpTiX-II-Softwaresystems.- 6.1. Der OpTiX-II-Testbeispielgenerator.- 6.2. Zur Lösung konvexer Optimierungsprobleme.- 6.3. Zur Lösung nichtkonvexer Optimierungsprobleme.- 6.4. Praktische Anwendungsbeispiele.- 7. Weitere Einsatzmöglichkeiten des Softwaresystems.- 7.1. Problemstellung: Auftragsreihenfolgeplanung.- 7.2. Lösungsverfahren zur Auftragsreihenfolgeplanung.- 8. Zusammenfassung und Ausblick.- Anhänge.- Anhang A: Übersicht zu Implementierungen einzelner nichtlinearer Optimierungsverfahren.- Anhang B: Verfahren der nichtlinearen Optimierung in Struktogrammform.- Anhang C: Übersicht zu Softwarewerkzeugen der Parallelprogrammierung.- Anhang D: Syntaxdiagramme.- Anhang E: Paralleler Algorithmus zurAuftragsreihenfolgeplanung.