Optimierung der Datenverarbeitung in Simulationsworkflows

Abstract

Diese Arbeit befasst sich mit der Optimierung von datenintensiven Simulationsworkflows. Hierzu verwandte Arbeiten vorgestellt, die sich mit der Optimierung von datenintensiven Workflows befassen. Diese Optimierungansätze wurden in dieser Arbeit im Hinblick auf ihre Übertragbarkeit auf die Optimierung von Simulationsworkflow, inbesondere auf die für diese Arbeit relevanten BPEL-DM-Workflows zur Knochensimulation und Proteinmodellierung, bewertet. Der PGM/F-Ansatz wurde dabei als geeigneter Ansatz selektiert. Aus den dort vorgestellten Optimierungsregeln wurden entsprechende, abstrakte Optimierungsregeln für Simulationsworkflows abgeleitet und formuliert. Für einige dieser Optimierungen wurden anschliessend Anwendungsszenarien entworfen und als Prototypen mit Hilfe des SIMPL-Prototypen erstellt. Die Anwendung der Optimierungen auf diese Szenarien und ihre Resultate wurden durch Testdurchläufe belegt und dokumentiert. Desweitern wurde die Verwendbarkeit der erarbeiteten Optimierungen als Optimierungsregeln bei der regelbasierten Abbildung von Datenmanagementpatterns auf ausführbare Workflowfragmente erörtert. Dabei wurden für konkrete Patterns Optimierungsmöglichkeitene diskutiert. Basierend auf dieser Evaluation und den Herausforderungen bei der Implementierung der Testworkflows wurden abschliessend mögliche Verbesserungen der Implementierung des SIMPL-Rahmenwerks vorgeschlagen.