Evaluation von Ansätzen zur beschleunigten Berechnung linearer Gleichungssysteme mit Hilfe paralleler Verfahren

Aus dem Automobilbereich sind in der heutigen Zeit elektronische Assistenten, die mehr Komfort und höhere Fahrsicherheit bieten, nicht mehr wegzudenken. In diesem Rahmen ist ein Zusammenwirken digitaler und analoger Schaltungsteile von besonderer Bedeutung. Eine Gesamtsimulation dieser sehr komplexen Systeme kann bereits beim Entwurf Fehlerfreiheit gewährleisten. Im Forschungsprojekt AutoSUN werden Verfahren zur schnellen Systemsimulation gemischt analog/digitaler Systeme auf hohem Abstraktionsniveau entwickelt.Lineare Bauteilmodelle sind ein oft eingesetztes Mittel, um analoge Schaltungen zu beschreiben. Aus ihnen lassen sich lineare Gleichungssysteme gewinnen, die das Verhalten der Schaltung repräsentieren. Von besonderem Interesse sind neben der eigentlichen Lösung des Gleichungssystems auch die Eigenwerte, die charakteristische Schaltungsgrößen darstellen. Für die nötigen numerischen Berechnungen wird häufig die Softwarebibliothek LAPACK (Linear Algebra PACKage) eingesetzt. Zusätzlich zu einer Referenzimplementierung sind zahlreiche optimierte Routinen verfügbar, um eine hohe Performanz bei der Berechnung zu erzielen. Dazu gehören unter anderem die AMD Math Core Library für Systeme mit mehreren Opteron-Prozessoren sowie NVIDIA CUDA für die Ausnutzung der Rechenleistung aktueller Grafikkarten. Im Rahmen dieser Arbeit sollen ausgewählte mathematische Operationen hinsichtlich einer möglichen Beschleunigung auf den genannten Systemen untersucht werden. Die nötigen Implementierungen sind objektorientiert in C/C++ durchzuführen.Diese Aufgabe ist sowohl für Studierende der Elektrotechnik als auch der Informatik geeignet.