Modellierung und Quantifizierung von Unschärfe

Das Ziel der iAG „Modellierung und Quantifizierung von Unschärfe“ ist die adäquate Abbildung der Datenunschärfe im Rahmen des Digitalen Zwillings Straße. Im Rahmen des SFB/TRR 339 werden eine Vielzahl an Messdaten aufgenommen, beispielsweise für die Untersuchung von Materialparametern oder für die Bestimmung hochgenauer Positionsdaten. In den numerischen Teilprojekten werden diese Daten verwendet, um Simulationsmodelle für verschiedene Aspekte der Straße zu entwickeln und zu validieren. Dabei kann die Unschärfe dieser Daten nicht außer Acht gelassen werden.

Die Unschärfe ist auf verschiedene Aspekte zurückzuführen: inhärente Variabilität von Material- und Geometrieparametern sowie Ungenauigkeiten der Messungen und fehlende Daten. Ausgehend von der Ursache der Unschärfe werden Modellierungsmethoden (z.B. probabilistische und possibilistische Ansätze) angewendet. Aus diesem Grund ist ein Austausch zwischen den Teilprojekten, welche die Daten generieren, und den Simulationsteilprojekten notwendig (Interface I).

Um die Unschärfe der Eingangsparameter in einer Simulation berücksichtigen zu können und eine Unschärfeanalyse durchzuführen, gibt es verschiedene Anforderungen an das numerische Modell (Interface II). Zum einen ist eine Funktion zur automatischen Änderung der Eingangsparameter notwendig. Weiterhin ist ein numerisch effizientes Modell essenziell. Strategien zur Steigerung der Effizienz werden untersucht, beispielsweise die Parallelisierung von Simulationen und die Anwendung von Surrogate Models.