Survey on Software Engineering for Scientific Applications : Reuseable Software, Grid Computing and Application

Viele wissenschaftliche Disziplinen müssen heute immer komplexer werdende numerische Probleme lösen. Die Komplexität der benutzten wissenschaftlichen Software steigt dabei kontinuierlich an. Diese Komplexitätssteigerung wird durch eine ganze Reihe sich ändernder Anforderungen verursacht: Die Betrachtung gekoppelter Phänomene gewinnt Aufmerksamkeit und gleichzeitig müssen neue Technologien wie das Grid-Computing oder neue Multiprozessorarchitekturen genutzt werden, um weiterhin in angemessener Zeit zu Berechnungsergebnissen zu kommen. Diese Fülle an neuen Anforderungen kann nicht mehr von kleinen spezialisierten Wissenschaftlergruppen in Isolation bewältigt werden. Die Entwicklung wissenschaftlicher Software muss vielmehr in interdisziplinären Gruppen geschehen, was neue Herausforderungen in der Softwareentwicklung induziert. Ein Paradigmenwechsel zu einer stärkeren Separation von Verantwortlichkeiten innerhalb interdisziplinärer Entwicklergruppen ist bis jetzt in vielen Fällen nur in Ansätzen erkennbar. Die Kopplung partitioniert durchgeführter Simulationen physikalischer Phänomene ist ein wichtiges Beispiel für softwaretechnisch herausfordernde Aufgaben im Gebiet des wissenschaftlichen Rechnens. In diesem Kontext modellieren verschiedene Simulationsprogramme unterschiedliche Teile eines komplexeren gekoppelten Systems. Die vorliegende Arbeit gibt einen Überblick über Paradigmen, die darauf abzielen Softwareentwicklung für Berechnungsprogramme verlässlicher und weniger abhängig voneinander zu machen. Ein spezielles Augenmerk liegt auf der Entwicklung gekoppelter Simulationen.