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ASIL ist ein Verbundprojekt mit Verbundpartnern aus Wissenschaft und Industrie. Das Projekt begann am 01.01.2009 und hat eine Laufzeit von 3 Jahren. ASIL befaßt sich mit der Entwicklung effizienter und robuster Lösungsverfahren für größte Gleichungssysteme und der Erstellung einer Softwarebibliothek. Die Lösung großer Gleichungssysteme ist Kernaufgabe bei einem sehr großen Teil von Simulationsaufgaben aus den Natur- und Ingenieurwissenschaften, den Lebenswissenschaften, den Finanz- und Wirtschaftswissenschaften und der Technik. Vielfach entscheidet dieser Schritt über die Komplexität des Gesamtprozesses. Die Verfügbarkeit hoch skalierbarer und zugleich effizienter und robuster Löser wird daher in vielen Fällen über die Nutzbarkeit der größten Parallelrechner entscheiden. Ziel ist die Entwicklung effizienter, hochskalierbarer, numerischer Lösungsmethoden für größte Gleichungssysteme und deren programmtechnische Umsetzung in Form der neuen Softwarebibliothek ASIL.
Optimierungsfragestellungen werden häufig wahrgenommen als Aufgaben, die in der Komplexität deutlich höher einzuordnen sind als die zugrundeliegenden Simulationsaufgaben. In den letzten Jahren sind jedoch algorithmische Ansätze entwickelt worden, die es erlauben, modellgestützte Optimierungsaufgaben mit nur etwa dem 4-10 fachen numerischen Aufwand zu lösen, der erforderlich ist, um den zugrundeliegenden Prozess zu simulieren - unabhängig von der Dimension der durch die jeweiligen Optimierungsfragestellungen auftretenden Freiheitsgrade. Von einer um Größenordnungen höheren Komplexität von Optimierungsaufgaben muss man daher nicht mehr ausgehen. Der Schlüssel zum Erfolg dieser Optimierungsansätze ist die Verwendung adjungierter Probleme und zugleich die Ausnutzung von Strukturen des Problems, wie z.B. geeignete iterative Ansätze in der Simulation oder auch analytische Eigenschaften der Lösung. Daher muss zur Erzielung einer solch niedrigen Gesamtkomplexität der Optimierungsalgorithmus eng mit dem Löser für die Simulationsaufgabe verzahnt werden, was keine triviale Aufgabe ist und bei jedem noch nicht behandelten Simulationstool bisher vom intellektuellen Anspruch auf dem Niveau einer Doktorarbeit liegt. Bei der zukünftige Standards definierenden Löserbibliothek ASIL bietet die Einbeziehung von Optimierungsfragestellungen von Anfang an die Möglichkeit, sowohl in jeder Entwicklungsphase auch der reinen Simulationsanteile den Weg offen zu halten für eine Nutzung bei Optimierungsfragestellungen, als auch direkt Optimierungskomponenten als features hinzuzufügen. Die Arbeitsziele hinsichtlich der Optimierung auf hochskalierbaren Rechnern sind die folgenden:
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