Fehler

Aus ESOCAETWIKIPLUS

engl: finite differences          Kategorie: Level 1 Theorie

Es ist üblich, eine Abweichung des Ergebnisses der Simulation von einem als "richtig" bezeichneten Ergebnis von einem Fehler zu sprechen. Dabei sind aber zahlreiche kalkulierte und bewusst in Kauf genommene Einflüsse enthalten. Für solche sollten Bezeichnungen wie Näherungen, Annahmen, Unschärfen oder systematische Fehler verwendet werden. Weitere Angaben hierzu sind bei Fehlerquellen genannt.

Als Fehler sollte nur ein ungewollter Einfluss auf den Ergebniswert bezeichnet werden. Ein Fehler bei der Durchführung einer Simulation kann

• durch eine unbedachte oder unangemessene Entscheidung bei der Idealisierung,
• bei fehlerhafter Handhabung des Simulations-Programms oder
• durch einen Fehler innerhalb des Simulations-Programms

auftreten.

Entscheidung bei der Idealisierung

Ein Fehler durch eine unbedachte oder unangemessene Entscheidung bei der Idealisierung ("wie interpretiere ich die vorliegende Physik?") hat meistens einen großen Einfluss auf das Ergebnis. Kann man solche Fehler verhindern? Nicht absolut, aber man kann die Wahrscheinlichkeit für einen solchen Fehler verringern durch die Qualifikation des Anwenders, mehr Kontrollen, gezielte Diagnosen und verbesserte Prozesse (Erfahrung, andere Fachleute einbeziehen, Kommunikation, ..). Dazu zählen auch Diskrepanzen zwischen der Auftragsstellung bzw. der Intention des Auftraggebers und der Interpretation durch den Simulations-Anwender. Weiterhin müssen Qualitätsmängel innerhalb der Organisation (QM, ISO9000) in Betracht gezogen werden.

Handhabung des Simulations-Programms

Ein Fehler durch eine fehlerhafte Handhabung des Simulations-Programms ("welchen Knopf muss ich wann drücken?") hat meistens einen großen Einfluss auf das Ergebnis. Kann man solche Fehler verhindern? Durch Schulungen, Seminare...

Simulations-Programm

Fehler im Simulations-Programm (zum Beispiel: statt 2 x 2 = 4 wird 2 x 2 = 6 berechnet) können nach der Auswirkung auf die Konsequenzen für den Anwender nach Fehler-Klassen unterteilt werden:

• Klasse 1 (class 1): das Programm bricht ab. Ein solcher Fehler ist lästig, aber nicht kritisch, weil kein fehlerhaftes Ergebnis erzeugt wird, das zu falschen technischen Schlussfolgerungen führen kann.
• Klasse 2 (class 2): das Programm arbeitet, aber das berechnete Ergebnis ist ganz offensichtlich falsch. Ein solcher Fehler ist lästig, aber nicht kritisch, weil das fehlerhafte Ergebnis nicht zu falschen technischen Schlussfolgerungen führen kann.
• Klasse 3 (class 3): das Programm arbeitet, aber das berechnete Ergebnis ist falsch, ohne dass dies offensichtlich erkennbar ist. Ein solcher Fehler ist kritisch, weil das fehlerhafte Ergebnis zu falschen technischen Schlussfolgerungen führen kann.

Klasse 3-Fehler haben meistens einen großen Einfluss auf das Ergebnis. Kann man solche Fehler grundsätzlich oder garantiert verhindern? Nein. Aber der Programm-Hersteller sollte garantieren, dass man so schnell wie möglich informiert wird, sobald ein solcher Fehler bekannt wird. Dann kann man als Anwender Work-arounds finden und gravierende Auswirkungen vermeiden. Eine solche Garantie der Benachrichtigung bei erkannten Fehlern wird durch 10CFR50 Appendix B gefordert, siehe dazu auch Zertifizierung.