05 Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik
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Item Open Access Integration von Data Mining und Online Analytical Processing : eine Analyse von Datenschemata, Systemarchitekturen und Optimierungsstrategien(2003) Schwarz, Holger; Mitschang, Bernhard (Prof. Dr.-Ing. habil.)Die technischen Möglichkeiten, Daten zu erfassen und dauerhaft zu speichern, sind heute so ausgereift, dass insbesondere in Unternehmen und anderen Organisationen große Datenbestände verfügbar sind. In diesen Datenbeständen, häufig als Data Warehouse bezeichnet, sind alle relevanten Informationen zu den Organisationen selbst, den in ihnen ablaufenden Prozessen sowie deren Interaktion mit anderen Organisationen enthalten. Vielfach stellt die zielgerichtete Analyse der Datenbestände den entscheidenden Erfolgsfaktor für Organisationen dar. Zur Analyse der Daten in einem Data Warehouse sind verschiedenste Ansätze verfügbar und erprobt. Zwei der wichtigsten Vertreter sind das Online Analytical Processing (OLAP) und das Data Mining. Beide setzen unterschiedliche Schwerpunkte und werden bisher in der Regel weitgehend isoliert eingesetzt. In dieser Arbeit wird zunächst gezeigt, dass eine umfassende Analyse der Datenbestände in einem Data Warehouse nur durch den integrierten Einsatz beider Analyseansätze erzielt werden kann. Einzelne Fragestellungen, die sich aus diesem Integrationsbedarf ergeben werden ausführlich diskutiert. Zu den betrachteten Fragestellungen gehört die geeignete Modellierung der Daten in einem Data Warehouse. Bei der Bewertung gängiger Modellierungsansätze fließen insbesondere die Anforderungen ein, die sich durch den beschriebenen Integrationsansatz ergeben. Als Ergebnis wird ein konzeptuelles Datenmodell vorgestellt, das Informationen in einer Weise strukturiert, die für OLAP und Data Mining gleichermaßen geeignet ist. Im Bereich der logischen Modellierung werden schließlich diejenigen Schematypen identifiziert, die die Integration der Analyseansätze geeignet unterstützen. Im nächsten Schritt sind die für Data Mining und OLAP unterschiedlichen Systemarchitekturen Gegenstand dieser Arbeit. Deren umfassende Diskussion ergibt eine Reihe von Defiziten. Dies führt schließlich zu einer erweiterten Systemarchitektur, die die Schwachstellen beseitigt und die angestrebte Integration geeignet unterstützt. Die erweiterte Systemarchitektur weist eine Komponente zur anwendungsunabhängigen Optimierung unterschiedlicher Analyseanwendungen auf. Ein dritter Schwerpunkt dieser Arbeit besteht in der Identifikation geeigneter Optimierungsansätze hierfür. Die Bewertung der Ansätze wird einerseits qualitativ durchgeführt. Andererseits wird das Optimierungspotenzial der einzelnen Ansätze auch auf der Grundlage umfangreicher Messreihen gezeigt.Item Open Access Scalable computer network emulation using node virtualization and resource monitoring(2011) Maier, Steffen Dirk; Rothermel, Kurt (Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c.)Ongoing development of computer network technology requires new communication protocols on all layers of the protocol stack to adapt to and to exploit technology specifics. The performance of new protocol implementations has to be evaluated before deployment. Computer network emulation enables the execution of real unmodified protocol implementations within a configurable synthetic environment. Since network properties are reproduced synthetically, emulation supports reproducible measurement results for wired and wireless networks. Meaningful evaluation scenarios typically involve a large number of communicating nodes. Reproducing the network properties of the medium access control layer can be accomplished efficiently on cheap common off the shelf computers and allows to evaluate network protocols, transport protocols, and applications. However, meaningful emulation scenario sizes often require more nodes than affordable computers. To scale the number of nodes in an emulation scenario beyond the available computers, we discuss approaches to virtualization and operating system partitioning. Focusing on the latter, we argue for virtual protocol stacks, which provide an extremely lightweight node virtualization enabling the execution of multiple instances of software to be evaluated on each physical computer. To connect virtual nodes on the same and on different computers, we design and implement a highly efficient software communication switch. A centralized emulation control component distributes dynamic network property updates which result from node mobility for instance. To handle the large number of nodes and thus increased updates, we propose a hierarchical control where the central component delegates updates to sub-components distributed over the computers of an emulation system. Extensive evaluations show the scalability of our virtualized network emulation system. Virtual nodes executed on the same computer share its limited resources. Hosting too many virtual nodes on the same computer may lead to resource contention. This can cause unrealistic measurement results and is thus undesirable. Discussing different approaches to handle resource contention, we argue for detection and recovery. We define quality criteria that allow the detection of resource contention. In order to observe those quality criteria during emulation experiments, we propose a highly lightweight monitoring approach. Our monitoring is based on instrumenting an operating system kernel and observing basic resource scheduling events. This enables the detection of even peak resource usage within a split second. Thorough evaluations demonstrate the effectiveness of quality criteria and monitoring as well as the negligible overhead of our monitoring approach.Item Open Access Scalable traffic engineering heuristics for time-triggered communication in real-time networks(2026) Geppert, Heiko; Rothermel, Kurt (Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c.)Distributed safety-critical cyber-physical systems require real-time behavior. This means they must respond not just quickly, but in time, to new situations considering both, the task processing and network communication time. From a networking perspective, meticulous, time-driven traffic planning performed at the frame level is necessary to guarantee low end-to-end delay bounds and low latency. This involves carefully planning transmission operations along each time-critical frame's network path are carefully planned, including precise timing, to limit or even eliminate interference from cross-traffic and ensure timely delivery. Since modern real-time systems can consist of hundreds or thousands of devices - for example, large manufacturing plants or continental-sized power grids - the traffic planning must be highly scalable. Although there are many traffic planning approaches in the literature, there is a lack of very fast heuristics that can handle very large stream sets and networks quickly. This thesis investigates traffic planning heuristics and optimization techniques, focusing on different aspects of the traffic planning domain. The traffic planning consists of novel methods for conflict-graph-based scheduling and new heuristics for very large instances of traffic planning problem. The optimizations include multicast partitioning, which combines the benefits of multicast and unicast traffic plans, and load-balanced stream placement, which generates traffic plans that can accommodate additional streams joining the system later. We created prototype implementations and analyzed their performance in solving the traffic planning problem. Our traffic plans yielded a higher accumulated network throughput or admitted more streams while maintaining computation times ranging from sub-seconds to minutes, even for extremely large-scale problem instances. The traffic planning methods and optimization techniques presented in this thesis can be applied to modern real-time networking technologies, such as Time-Sensitive Networking and TTEthernet.Item Open Access Investigating dynamics by multilevel phase space discretization(2006) Fundinger, Danny Georg; Levi, Paul (Prof. Dr.)The subject of the thesis is the numerical investigation of dynamical systems. The aim is to provide approaches for the localization of several topological structures which are of vital importance for the global analysis of dynamical systems, namely, periodic orbits, the chain recurrent set, repellers, attractors and their domains of attraction as well as stable, unstable and connecting manifolds. The techniques introduced do not require any a priori knowledge about a system, and are also not restricted by the stability of the solution. Furthermore, they can generally be applied to a wide range of dynamical systems. Two theoretical concepts are considered to be at the center of the research - symbolic analysis and the RIM method. The underlying basic approach for both of them is multilevel phase space discretization. This means that a part of the phase space, the area of investigation, is subdivided in a finite number of sets. Then, instead of each point of the phase space, only these sets are subject of further analysis. The main target of every method proposed is to find those sets which contain parts of the solution and subdivide them into smaller parts until a desired accuracy is reached. In case of symbolic analysis, a directed graph is constructed which represents the structure of the state space for the investigated dynamical system. This graph is called the symbolic image of the focused system and can be seen as an approximation of the system flow. The theoretical background regarding the symbolic image graph as well as the constructive methods applied on it were already described in a series of works by G. Osipenko. In this work, strategies are introduced for a practical application. This requires the extension of the theoretical concepts and the development of appropriate algorithms and data structures. In practice, it turned out that these aspects are essential cornerstones for the usability of the discussed methods. Also some sophisticated tunings of the basic methods are proposed in order to extent the field of practical investigation. Although symbolic analysis can be seen as the main stimulation of this work, the investigation was not limited to it. Indeed, several shortcomings regarding the solution of some problems can be observed if the method is applied in practice. This led to the development of the RIM method. The core intention of the method is to solve the root finding problem. The standard approach toward this task is the application of an iteration scheme based on the Newton method. However, it has shown that such Newton schemes have several structural disadvantages which are especially crucial in the context of the fields of investigation which are relevant to this work. The RIM method proposes an alternative approach which does not require the application of any Newton-like method. Numerical case studies revealed that in several nontrivial scenarios the RIM method provides better results than both, symbolic analysis as well as Newton-based methods. Two applications of the RIM method for the investigation of dynamical systems are provided. One of them is the detection of periodic points. The other is the computation of stable manifolds. The proposed methods contribute not only to the direct investigation and simulation of specific dynamical processes but also to the research in the field of dynamical system theory in general. This is due to the fact that progress in theory depends to a large extent on the observation and investigation of phenomenons. These phenomenons can often only be revealed, analyzed and verified by numerical experiments. The presented numerical case studies give some concrete examples for the application of the methods. Hereby, the dynamical models are taken from different fields of scientific research, like geography, biology, meteorology, or physics.Item Open Access Optimierung datenintensiver Workflows: Konzepte und Realisierung eines heuristischen, regelbasierten Optimierers(2011) Vrhovnik, Marko; Mitschang, Bernhard (Prof. Dr.-Ing. habil.)Um die Modellierung datenintensiver Workflows, die große relationale Datenmengen verarbeiten, zu vereinfachen, wurden Workflowbeschreibungssprachen, wie BPEL, von führenden Herstellern von Workflow- und Datenbankmanagementsystemen um SQL-Funktionalität erweitert. Dadurch müssen Datenverarbeitungsoperationen, wie SQL-Anweisungen oder Aufrufe benutzerdefinierter Prozeduren, nicht mehr in Web-Services gekapselt werden, sondern können direkt auf der Workflowebene definiert werden. Daraus resultiert eine neue Möglichkeit der Anfrageoptimierung, die existierende Optimierungsansätze in Datenbanksystemen ergänzt: Suboptimal modellierte Datenverarbeitungsoperationen lassen sich in einer Workflowbeschreibung unter Verwendung von Restrukturierungsregeln derart transformieren, dass sie von einem Workflow- bzw. Datenbankmanagementsystem wesentlich effizienter ausgeführt werden können. In dieser Doktorarbeit werden Konzepte zur Realisierung eines heuristischen, regelbasierten Optimierers für datenintensive Workflows vorgestellt. Der Optimierer wendet eine Regelbasis gemäß einer wohldefinierten Kontrollstrategie auf eine interne Repräsentation für datenintensive Workflows, dem sogenannten Prozessgraphenmodell (PGM), an, um die Datenverarbeitung eines datenintensiven Workflows zu optimieren. PGM erlaubt eine effiziente und sprachunabhängige Definition und Anwendung der Restrukturierungsregeln und unterstützt somit eine Optimierung von Datenverarbeitungsoperationen, die in unterschiedlichen Beschreibungssprachen definiert sein können. Die Regelbasis enthält Restrukturierungsregeln, die auf existierenden und neuen Optimierungsstrategien beruhen. Insbesondere nutzen die Restrukturierungsregeln das Wissen über Abhängigkeiten in einer Workflowbeschreibung aus, um die darin eingebetteten Datenverarbeitungsoperationen unter Beibehaltung der ursprünglichen Ausführungssemantik eines datenintensiven Workflows zu optimieren. Die Kontrollstrategie bestimmt, welche Restrukturierungsregeln in welcher Reihenfolge auf welche Teile einer Workflowbeschreibung angewendet werden, um zum einen das Optimierungspotential eines datenintensiven Workflows umfassend zu nutzen und zum anderen die Korrektheit der Regelanwendungen sicherzustellen. Die ausführliche Beschreibung des Prozessgraphenmodells, der Regelbasis und der Kontrollstrategie stehen im Mittelpunkt dieser wissenschaftlichen Abhandlung. Des Weiteren wird eine prototypische Implementierung des Optimierungsansatzes vorgestellt, welche dessen praktische Einsatzfähigkeit unterstreicht. Schließlich wird die Effektivität der einzelnen Restrukturierungsregeln mithilfe verschiedener Messszenarien untersucht. Dabei wird gezeigt, dass durch Anwendung der Restrukturierungsregeln Leistungssteigerungen in mehreren Größenordnungen erreicht werden können.Item Open Access Das ASCEND-Modell zur Unterstützung kooperativer Prozesse(2002) Frank, Aiko; Mitschang, Bernhard (Prof. Dr.)Es wird eine neue Klasse von kooperativen Prozessen bestimmt und durch Beispiele betrachtet, deren Unterstützung durch das ASCEND Designflow Model(ADM) erfolgen soll. Diesen Prozessen ist der Bedarf nach Interaktion, Kooperation, kooperativer Nutzung gemeinsamer Ressourcen, Delegation von Teilar-beiten, strukturierten und weniger strukturierten Teilprozessen, Integration von Arbeitsergebnissen und Abstimmung von Aktionen gemein. Daraus wird die Forderung an eine geeignete Benutzerunterstützung abgeleitet, die den Nutzern die geeignete Unterstützung in Form entsprechend konfigurierbarer Dienste zur Verfügung stellt. Es werden Technologien vorgestellt und bewertet, die Teile der aufgestellten Forderungen erfüllen können. Der Schwerpunkt dieser Untersuchung betrifft CSCW und Workflow-Management. Eine weitere Klasse von Systemen zur Durchführung von Arbeiten sind CAD-Frameworks, die spezialisierte Dienste für den technischen Entwurf anbieten. Für die Realisierung der von uns gewünschten flexiblen Zugriffsregelung werden außerdem einige Aspekte der Agententechnologie betrachtet, insbesondere Verhandlungsprotokolle. Aufgrund der so gewonnenen Erkenntnisse wird ein Lösungsansatz präsentiert, der auf einer geeigneten Integration dieser Technologien basiert. Dieser Lösungsansatz wird durch das ASCEND Designflow Model umgesetzt. Dieses Modell verwendet drei wesentliche Aspekte: ein Aktivitätenmodell, einen Informationsraum und Interaktionsprotokolle. Workflow-Management stellt eine ideale Technologie für die Automatisierung der Steuerung von strukturierten Teilprozessen dar. Das Aktivitätenkonzept ist eine geeignete Basis zur Repräsentation von abhängigen Arbeitsschritten. Daher werden diese Konzepte weitgehend in das ADM integriert. Das Aktivitätenkonzept zur Modellierung und Durchführung abgegrenzter Arbeitsschritte hilft die Aufgabenverteilung und Vorgehensweise von Entwurfsprozessen, soweit möglich, zu strukturieren. Bspw. nutzt die Delegations-Beziehung des ADM Aktivitäten zur Spezifikation verschiedener Unteraufträge. Außerdem werden sogenannte Workflow-Aktivitäten eingeführt, die alle Eigenschaften eines Workflows übernehmen und innerhalb eines Entwurfsprozesses ausgeführt werden können. Dadurch wird eine geeignete Unterstützung gut strukturierter Teilprozesse erreicht. Weiterhin werden primitive Aktivitäten zum Kapseln von Werkzeuganwendungen und Groupware-Aktivitäten zur Durchführung von wenig strukturierten Teilarbeiten eingeführt. Eine Besonderheit stellen die Designflow-Aktivitäten dar, die durch sogenannte Design-Primitive eine erweiterte Funktionalität realisieren. So können anpaßbare Constraints angewendet werden, welche die Abhängigkeiten zwischen den in einer Designflow-Aktivität enthaltenen Ressourcen und Aktivitäten beschreiben. Durch die weitgehende Definierbarkeit solcher Constraints, besteht die Möglichkeit anwendungsspezifische Abhängigkeiten einzuführen und eine flexible Ablaufunterstützung zu erreichen. Aufgrund der Forderung nach frühem Austausch von gemeinsamen Ergebnissen, der Bearbeitung gemeinsamer Daten und der Abhängigkeiten bezüglich Daten und Ergebnissen, die in verschiedenen Teilprozessen erarbeitet werden, ist eine Abstimmung zwischen den am Prozeß teilnehmenden Personen notwendig. Dafür wird die gemeinsame Nutzung von Ressourcen im Rahmen eines gemeinsamen Informationsraums eingeführt. Dadurch können unvorherbestimmte Abläufe über die Objektzugriffe koordiniert werden. Zur Durchführung und Abstimmung der Nutzung gemeinsamer Objekte werden Protokolle in Konversationsmustern angewendet, die zum einen eine gewisse Weise des Zugriffs vorschreiben, aber auch die Möglichkeit zur Verhandlung anbieten. Diese Verhandlung, wie sie bei konkurrierenden Zugriffen oder bei der Durchführung des sogenannten Delegationsprotokolls auftreten, stellen ein mächtiges Werkzeug zur Interaktion zwischen allen Entitäten des ADM dar, d.h. zwischen Akteuren, Objekten und Aktivitäten. Die Effekte der Interaktionen werden komplett durch das zugrunde liegende System unterstützt, womit eine konsistente Behandlung ermöglicht ist. Die flexible Einsetzbarkeit, die Anpaßbarkeit und die Erweiterbarkeit der Protokolle ermöglicht einen hohen Grad der Anpassung des ADM an verschiedenste kooperative Prozesse. Damit unterstützt das ADM zum einen Entwurfsprozesse, die teilweise gut strukturiert sind. Zum anderen erlauben die eingeführten Entwurfskonstrukte (bspw. Delegation, Objektzugriffe und Constraints), auch schwächer strukturierte Teilprozesse und damit ein wesentliches Merkmal des Entwurfs bzw. der in dieser Arbeit anvisierten kooperativen Prozesse zu unterstützen. Somit wird erreicht, daß die passendste, unterstützende Technologie für den jeweiligen Teilprozeß verwendet werden kann. Dadurch werden die verschiedenen Anforderungen bezüglich koordinativer, wie auch kooperativer Zusammenarbeit erfüllt.Item Open Access From irregular parallelism to portable GPU kernels : enabling efficient task-based GPU programming with HPX, Kokkos and CPPuddle to accelerate stellar mergers(2026) Daiß, Gregor; Pflüger, Dirk (Prof. Dr.)Adaptive, tree-based structures are the foundation of many of the most efficient algorithms and applications. Yet, running such applications on supercomputers is challenging, as the application developers have to handle, for example, distributed tree-traversals and load balancing. Distributed, asynchronous many-task runtime systems such as HPX aim to alleviate these challenges by embracing fine-grained tasks, enabling a fine interweaving of communication and computation through their task-graph. However, the fine-grained approach embraced by HPX is the antithesis for implementing efficient GPU kernels, which leverage the large numbers of available parallel work items to scale to all compute units of a GPU and to hide latencies. This is compounded by the synchronization of GPU operations, which necessitates blocking entire CPU threads, nullifying any potential benefits of interleaving CPU tasks with the GPU operations through the HPX task-graph. Hence, efficiently leveraging GPU-accelerated supercomputers with HPX applications can still be challenging, albeit for different reasons. In this work, we reconcile these differences and unlock the computational performance of GPUs for HPX applications. Our contributions can be used in any HPX application. However, to benchmark them, we turn to a specific real-world HPX application, the astrophysics code Octo-Tiger. Octo-Tiger is used for large-scale simulations of stellar mergers and demonstrates both the pitfalls and the potential of leveraging large GPU-accelerated supercomputers for applications that rely on such a task-based approach. We refactored Octo-Tiger's CPU-only code, ported its computational hotspots to GPUs, and ultimately turned it into a GPU-accelerated application, greatly speeding up these hotspots with various new GPU compute kernels. These new GPU kernels achieve speedups of up to $283$x compared to Octo-Tiger's previous implementation. However, they also demonstrate the pitfalls of simply replacing CPU tasks by GPU kernels, as Octo-Tiger's overall runtime initially increased almost eightfold when using them despite these individual speedups within the hotspots. To solve the limiting problems, we employ various techniques. Most notably, we integrated asynchronous GPU operations into the HPX task-graph using a polling approach, dynamic GPU kernel fusion based on specialized executors, and GPU memory pools that are optimized for HPX. With these solutions in place, we translate the individual speedups of the GPU kernels into tangible speedups for the entire application of up to 8.5x. Furthermore, we combine this approach with the performance portability library Kokkos, to be able to target different GPU-accelerated supercomputers. In this work, we particularly demonstrate scalability on the supercomputers Perlmutter and Frontier, distributing Octo-Tiger across over a thousand GPU compute nodes.Item Open Access Data-integrated methods for performance improvement of massively parallel coupled simulations(2022) Totounferoush, Amin; Schulte, Miriam (Prof. Dr.)This thesis presents data-integrated methods to improve the computational performance of partitioned multi-physics simulations, particularly on highly parallel systems. Partitioned methods allow using available single-physic solvers and well-validated numerical methods for multi-physics simulations by decomposing the domain into smaller sub-domains. Each sub-domain is solved by a separate solver and an external library is incorporated to couple the solvers. This significantly reduces the software development cost and enhances flexibility, while it introduces new challenges that must be addressed carefully. These challenges include but are not limited to, efficient data communication between sub-domains, data mapping between not-matching meshes, inter-solver load balancing, and equation coupling. In the current work, inter-solver communication is improved by introducing a two-level communication initialization scheme to the coupling library preCICE. The new method significantly speed-ups the initialization and removes memory bottlenecks of the previous implementation. In addition, a data-driven inter-solver load balancing method is developed to efficiently distribute available computational resources between coupled single-physic solvers. This method employs both regressions and deep neural networks (DNN) for modeling the performance of the solvers and derives and solves an optimization problem to distribute the available CPU and GPU cores among solvers. To accelerate the equation coupling between strongly coupled solvers, a hybrid framework is developed that integrates DNNs and classical solvers. The DNN computes a solution estimation for each time step which is used by classical solvers as a first guess to compute the final solution. To preserve DNN's efficiency during the simulation, a dynamic re-training strategy is introduced that updates the DNN's weights on-the-fly. The cheap but accurate solution estimation by the DNN surrogate solver significantly reduces the number of subsequent classical iterations necessary for solution convergence. Finally, a highly scalable simulation environment is introduced for fluid-structure interaction problems. The environment consists of highly parallel numerical solvers and an efficient and scalable coupling library. This framework is able to efficiently exploit both CPU-only and hybrid CPU-GPU machines. Numerical performance investigations using a complex test case demonstrate a very high parallel efficiency on a large number of CPUs and a significant speed-up due to the GPU acceleration.Item Open Access Emulation von Rechnernetzen zur Leistungsanalyse von verteilten Anwendungen und Netzprotokollen(2005) Herrscher, Daniel J.; Rothermel, Kurt (Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c)Um die Leistung von verteilten Anwendungen und Netzprotokollen in Abhängigkeit von den Eigenschaften der verwendeten Rechnernetze zu analysieren, wird eine Testumgebung benötigt, die Netzeigenschaften zuverlässig nachbilden ("emulieren") kann. Eine solche Testumgebung wird Emulationssystem genannt. Bisher existierende Emulationssysteme sind aufgrund ihrer Architektur entweder nur für sehr kleine Szenarien geeignet, oder sie können nur unabhängige Netzverbindungen nachbilden, und schließen damit alle Netztechnologien mit gemeinsamen Medien aus. In dieser Arbeit werden zunächst verschiedene Architekturvarianten für die Realisierung eines Emulationssystems vorgestellt und bewertet. Für die Variante mit zentraler Steuerung und verteilten Emulationswerkzeugen wird dann detailliert die Funktionalität eines Emulationssystems mit seinen wesentlichen Komponenten beschrieben. Das in dieser Arbeit entwickelte Emulationsverfahren greift auf der logischen Ebene der Sicherungsschicht in den Kommunikationsstapel ein. Auf dieser Ebene werden die beiden Basiseffekte Rahmenverlust und Verzögerung durch verteilte Emulationswerkzeuge nachgebildet. Alle anderen Netzeigenschaften können auf diese Basiseffekte zurückgeführt werden. Um Netztechnologien mit gemeinsamen Medien durch verteilte Werkzeuge nachbilden zu können, wird zusätzlich das Konzept des virtuellen Trägersignals eingeführt. Hierbei werden die Eigenschaften eines Rundsendemediums nachgebildet, indem kooperative Emulationswerkzeuge Rundsendungen zur Signalisierung eines Trägersignals benutzen. Somit kann jedeWerkzeuginstanz lokal ein aktuelles Modell des emulierten gemeinsamen Mediums halten. Auf dieser Basis kann auch das Verhalten von Medienzugriffsprotokollen nachgebildet werden. Die Arbeit deckt auch die wesentlichen Realisierungsaspekte eines Emulationssytems ab. Mit ausführlichen Messungen wird gezeigt, dass das entwickelte System für die Nachbildung von Netzszenarien sehr gut geeignet ist, selbst wenn die nachzubildenden Parameter sich dynamisch ändern. Die entwickelten Werkzeuge sind in der Lage, Netzeigenschaften in einem weiten Parameterbereich realistisch nachzubilden. Mit diesem System steht nun eine ideale Testumgebung für Leistungsmessungen von verteilten Anwendungen und Netzprotokollen in Abhängigkeit von Netzeigenschaften zur Verfügung.Item Open Access Surrogate modeling with scientific machine learning(2025) Leiteritz, Raphael; Pflüger, Dirk (Prof. Dr.)