Wissenschaftlich-technische Berechnungsumgebungen, wie Matlab, Scilab oder Octave, die nach Pawletta hier als SCEs bezeichnet werden, sind heute unverzichtbare Werkzeuge in vielen ingenieurtechnischen Anwendungsbereichen. Mit ihrer Hilfe können wissenschaftliche beziehungsweise technische Berechnungsprogramme interaktiv entwickelt, ausgeführt und ausgewertet werden, sodass ingenieurtechnische Entwurfsaufgaben im Gegensatz zum klassischen compilerbasierten Arbeiten hier deutlich schneller umgesetzt werden können. Durch die interpretative Arbeitsweise von SCEs ergibt sich grundsätzlich eine geringere Ausführungsgeschwindigkeit gegenüber kompilierten Programmen, wodurch die Effektivität interaktiver Entwurfsprozesse verringert wird. Es existieren daher verschiedene Ansätze zur Programmbeschleunigung in SCEs. Die SCE-basierte Parallelverarbeitung repräsentiert einen dieser Ansätze. Trotz einer Vielzahl an spezifischen Softwaresystemen ist die SCE-basierte Parallelverarbeitung bisher kaum in ingenieurtechnischen Bereichen verbreitet. Die Gründe dafür sind einerseits eine fehlende Evaluierung der Softwaresysteme für ingenieurtechnische Anwendungsfelder und andererseits ein Mangel an Erkenntnissen bezüglich der Entwicklung paralleler SCE-Programme, die Aussagenüber den zu erwartenden Aufwand und Nutzen zulassen. Die vorliegende Arbeit hat das Ziel, die Anwendung der SCE-basierten Parallelverarbeitung in ingenieurtechnischen Bereichen stärker zu etablieren. Aufbauend auf der Arbeit von Pawletta wird dabei der aktuelle Entwicklungsstand wiedergegeben und eine neue Klassifikation für dieses Gebiet vorgeschlagen. Es wird gezeigt, dass aus der neuen Klassifikation insbesondere der Multi-SCE-Ansatz für ingenieurtechnische Bereiche interessant ist. Verfügbare Multi-SCE-Systeme werden anhand qualitativer und quantitativer Merkmale verglichen. Darüber hinaus erfolgt die Präsentation weiterentwickelter Multi-SCE-Systeme, die zum Teil explizit auf industrielle Anwendungsgebiete fokussieren. Eine anhand verschiedener ingenieurtechnischer Applikationen durchgeführte anwendungsbezogene Untersuchung zeigt beispielhaft Parallelisierungsaufwand und Laufzeitgewinn bei verschiedenen Anwendungstypen und Multi-SCE-Systemen.

Parallelverarbeitung in ingenieurtechnischen Anwendungen bietet die Möglichkeit, umfangreiche Berechnungen, wie z. B. Simulationsstudien oder Optimierungen in deutlich kürzerer Zeit durchzuführen und somit lange Wartezeiten, die besonders im Rahmen von Entwurfsprozessen sehr störend sind, erheblich zu reduzieren. Im Beitrag wird der bisherige Verlauf der Einführung von Parallelverarbeitung in Matlab und ähnlichen Systemen dargestellt. Anhand von zwei konkreten Toolboxen werden typische Architekturen der Middleware, relevante Programmiermodelle und erforderliche Systemvoraussetzungen diskutiert. Abschließend werden die Ergebnisse vergleichender Aufwands-und Leistungsuntersuchungen präsentiert, welche an einer realen Testanwendung aus dem Automotive-Bereich durchgeführt wurden.Parallel processing in engineering applications offers the possibility to execute extensive calculations, e. g. simulation studies or optimizations in much shorter time. Thus, objectionable waiting times in design processes can be reduced considerably. In this contribution, the progression of parallel processing in Matlab and similar systems is presented. Based on two concrete toolboxes, typical middleware architectures, relevant programming models and system requirements are discussed. Finally, results of effort and performance investigations, based on a real automotive domains test application, are presented. Schlagwörter: Matlab, Parallelverarbeitung

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