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Open Access
Interaktive Analyse von Supercomputer-Leistungsdaten
(2013) Hackländer, Jessica
Mit den stetig wachsenden Datenmengen wachsen auch heutige High Performance Computing (HPC)-Umgebungen in ihrer Größe und Komplexität. Gleichzeitig wächst aber auch ihre Fehleranfälligkeit, wodurch es zunehmend wichtig ist, HPC-Systeme fehlertoleranter zu machen. In dieser Arbeit werden Visualisierungstechniken vorgestellt, die für die Visualisierung und Analyse von HPC-Leistungsdaten geeignet scheinen und gezeigt, dass keine dieser Visualisierungen alleine die Komplexität dieser Daten vollständig erfassen kann. Bereits bestehende Ansätze im Bereich der HPC-Leistungsanalyse werden vorgestellt und gezeigt, dass diese entweder nur Anwendungsdaten betrachten oder nur einfache Visualisierungs- und Interaktionstechniken bieten. Im Hauptteil dieser Arbeit wird die Entwicklung eines Prototyps beschrieben, der auf diesen Kenntnissen basierend verschiedene Visualisierungen implementiert, die unterschiedliche Aspekte der Daten betrachten und anwendungsbasierte mit infrastrukturellen Daten kombinieren. Durch die Implementierung verschiedener Interaktionstechniken, wie Multiple Coordinated Views, Selektion und Filtermöglichkeiten, bietet der Prototyp unterschiedliche Möglichkeiten, um die Daten zu explorieren und analysieren. In einer anschließenden beschriebenen Benutzerstudie wird für einzelne umgesetzte Visualisierungs- und Interaktionstechniken gezeigt, dass diese sinnvoll und hilfreich für die Analyse von HPC-Leistungsdaten sind. Der Prototyp stellt damit einen sinnvollen Ansatz für die Analyse von HPC-Leistungsdaten dar und kann in Zukunft durch weitere Visualisierungs- und Interaktionstechniken erweitert werden.
Open Access
Systemanalyse und Workflowverwaltung eines Frameworks für Cache-effiziente adaptive Simulation
(2011) Greis, Miriam; Hackländer, Jessica; Hirmer, Pascal
Dieses Dokument stellt die Ausarbeitung der Fachstudie "Systemanalyse und Workflowverwaltung eines Frameworks für cache-effiziente adaptive Simulation" dar, welche von Mai bis Oktober 2011 stattfand. Die Abteilung "Simulation großer Systeme" des Instituts für Parallele und Verteilte Systeme forscht derzeit an der Entwicklung eines Frameworks für eine effiziente Berechnung von fluiden Strömungen durch poröse Medien. Dabei wurde der Ansatz der Gitterberechnung nach Sierpinski gewählt und das Framework soweit funktionsfähig implementiert. Dieses System enthält jedoch noch Schwachstellen die mit Hilfe dieser Fachstudie behoben werden sollten. Die Fachstudie ist in zwei Teile gegliedert. Der erste Teil umfasst die Analyse des gegebenen Frameworks mitsamt allen Hilfsmitteln, den eingesetzten Programmiersprachen und Werkzeugen. Des Weiteren sollte dabei der angewandte Simulationsprozess selbst mit den im gegebenen System verwendeten Konzepten und Methoden beschrieben werden, um die Problematik des Systems vollständig erfassen zu können. Hierbei sollte ein Nachbau des Systems in einer beliebigen Programmiersprache erfolgen. Der zweite Teil der Fachstudie umfasst Lösungsansätze für die Problematiken des Systems anhand selbst entworfener Prototypen. Mögliche Lösungsansätze sind Präprozessor-Anweisungen, ein Python-Skript und die Erstellung einer Workflow-GUI. Dabei soll das bestehende System nicht ersetzt, sondern dessen Bedienung erleichtert werden. Diese Lösungsansätze sollten untersucht, beschrieben und anschließend mit dem bestehenden System bzw. mit den anderen Lösungsansätzen verglichen werden. Das Ergebnis ist eine Empfehlung des bestmöglichen Lösungsansatzes. Dieses Dokument ist in 5 Kapitel gegliedert. Nach dem Einleitungskapitel befasst sich das darauffolgende zweite Kapitel mit der Analyse des gegebenen Systems. Hierbei werden die Methoden des Simulationsprozesses, die Einsatzgebiete und die eingesetzten Werkzeuge beschrieben. Am Ende dieses Kapitels wird die Problematik des bestehenden Systems geschildert und der Nachbau beschrieben. Das dritte Kapitel beschreibt die verschiedenen Ansätze zur Lösung der beschriebenen Problematik. Die drei Lösungsansätze sind Präprozessor-Anweisungen, ein Python-Skript zur Codegenerierung und eine Workflow-GUI. Anschließend werden diese Lösungsansätze bezüglich verschiedener Qualitäten wie Wartbarkeit, Einfachheit, Erlernbarkeit usw. verglichen. Aus diesen Informationen folgt im letzten Kapitel das Fazit, welches eine Empfehlung über die zu wählende Methode gibt.