Verifikation
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engl: verification Kategorie: Level 1 Praxis
Allgemeine Informationen hierzu finden Sie zum Beispiel bei wikipedia:Verifikation
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Simulation
Die Verifikation ist der Vergleich der Simulationsergebnisse mit den dokumentierten und zu erwartenden Ergebnissen. Das Ziel der Verifikation ist es, eine bestimmte Qualität der Simulationsergebnisse sicher zu stellen.
Verifikation dient der Beantwortung der Frage: "Lösen wir das Modell richtig?" (Im Vergleich dazu ist Validierung: "Lösen wir das richtige Modell?")
Die Verifikation hat das Ziel,
- die Annahmen eines gewählten Anwendungsmodells zu prüfen (Verifikation der Berechnung) oder
- die Algorithmen des Simulationsprogramms zu prüfen (Verifkation der Software).
Verifikation der Berechnung (calculation verification)
Die Verifikation der Berechnung wird im allgemeinen vom Anwender durchgeführt. Es ist der Vergleich des Simulationsergebnisses mit einem theoretisch abgesicherten Ergebnis für das vorliegende Anwenderbeispiel. Ziel der Verifikation sind die Idealisierungs- und Modellierungsannahmen für das vorliegende Anwenderbeispiel. Ziel der Verifikation sind zum Beispiel die Quantifizierung der Einflüsse von
- Diskretisierung
- Konvergenzgrenzen
- ...
Für die Verifikation der Berechnung wird oftmals eine Handrechung durchgeführt und mit den Simulationsergebnissen in den Bereichen des Bauteils verglichen, auf die die Annahmen der Handrechnung (halbwegs) zutreffen. Ein solcher Vergleich dient der Fehlervermeidung.
Verifikation der Software (code verification)
Die Verifikation der Software wird im allgemeinen vom Software-Hersteller durchgeführt. Es ist der Vergleich des Simulationsergebnisses mit einem Ergebnis, das gemäß Dokumentation der Software zu erwarten ist. Die Verifikation der Software wird üblicherweise mit einfachen Standard-Beispielen durchgeführt. Ziel der Verifikation sind die Algorithmen der Software. Die Verifikation der Software wird im allgemeinen nahezu "exakt" das Ergebnis liefern, das gemäß Dokumentation zu erwarten ist. Der Vergleich im Rahmen der Verifikation wird nahezu Identitäten liefern.
In der Abbildung rechts ist ein Balken-Element skizziert.
Die Verifikation gibt eine Antwort auf die Frage: "Ist das Simulationsprogramm richtig?"
Die dokumentierten und zu erwartenden Ergebnisse sind diejenigen, die der Programmbeschreibung entsprechen. Das ist das "Pflichtenheft" des Programmherstellers. Es ist die Funktionalität des Programms, die man als Anwender erwarten kann. Üblicherweise sind es Verfahren, die der Literatur entnommen sind. Die Verifikation ist der Nachweis, dass das Programm so arbeitet wie versprochen.
Für die Verifikation wird ein Modell verwendet, dass so knapp wie möglich gezielt nur diejenigen Eigenschaften und Teile des Programms enthält, die zu verifizieren sind.
Sonstige Begriffe
Die Verifikation zeigt keinen Bezug zur Realität. Ein Bezug zur Realität ergibt sich nur indirekt dadurch, dass oftmals die Beispiele durchaus alltags-gerecht sind. Aber das Ziel der Verifikation ist NICHT der Vergleich mit der Realität. Ein Vergleich mit der Realität erfolgt bei der Validierung.
Die oben gestellte Frage: "Ist das Simulationsprogramm richtig?" kann zu Fehlinterpretationen führen. Was ist "richtig"? Ist es der Inhalt einer neuen technischen Veröffentlichung? Ist es der Inhalt eines allgemein anerkannten Regelwerkes? Dazu finden Sie weitere Hinweise bei Qualität. Die hier beschriebene Verifikation betrifft nur die Übereinstimmung von dem Ablauf des Simulationsprogramms mit der Programmbeschreibung.
Hinweise zu Verifikation und Validierung finden Sie auch in ASME PTC 60 /V&V 10 "Guide for verification and validation in computational solid mechanics".
