Kopplung zellularer Automaten und hydrodynamischer Modelle zu Beschreibung ökologischer Prozesse

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Peter Milbradt
• Subject Area: Structural Engineering, Building Informatics and Construction Operation
• Term: from 2004 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5434125

Mit der zunehmenden Komplexität von Ingenieurfragestellungen, insbesondere aus dem Bereich der Umweltwissenschaften, ergibt sich die Notwendigkeit, unterschiedliche Modellkonzepte wie zellulare Automaten und Finite Element Approximationen zu koppeln. Zellulare Automaten sind typische Vertreter ökologischer Modelle und beschreiben das Systemverhalten diskret in Raum und Zeit. Relevante physikalische Systemgrößen werden unter anderem mit der Methode der Finiten Elemente quasi-stetig approximiert. Bei der Kopplung beider Modellphilosophien müssen die stetigen Systemgrößen so gewandelt werden, dass sie in den Regeln der zellularen Automaten berücksichtigt werden können. Die Berücksichtigung der diskreten Zustandsgrößen im Rahmen stetiger Approximationen erfordert andererseits eine Überführung in stetige Parameter des hydrodynamischen Modells. Im Rahmen des Forschungsprojektes werden die Grundlagen eines allgemeinen Gerüstes zur Kopplung diskreter zellularer Automaten und kontinuierlicher Simulationsmodelle entwickelt. Am Beispiel der Kopplung eines ökologischen mit einem hydrodynamischen Simulationsmodell sollen wesentliche Aspekte untersucht und die Tragfähigkeit des entwickelten Gerüstes aufgezeigt werden.

• DFG Programme: Research Grants