Exudyn – Hocheffiziente Mehrkörpersimulation

Exudyn ist eine auf C++ basierende Python-Bibliothek zur effizienten Simulation von flexiblen Mehrkörpersystemen. Es ist der Nachfolgecode von HOTINT, den Johannes Gerstmayr während seiner Doktorarbeit startete. Exudyn wurde entwickelt, um komplexe Mehrkörpermodelle, bestehend aus starren und flexiblen Körpern mit Gelenken, Lasten und anderen Komponenten, einfach aufzusetzen. Es ermöglicht den automatisierten Modellaufbau und die Parametervariationen, die oft für den Systementwurf, aber auch für die Analyse technischer Probleme notwendig sind. Die breite Verwendbarkeit von Python erlaubt es, eine Mehrkörpersimulation mit Umgebungen wie Optimierung, Statistik, Datenanalyse, maschinelles Lernen und anderen zu verbinden. Die Python-Bibliothek läuft auf Windows, MacOS und Linux und kann sogar auf Ein-Chip-Computern wie dem Raspberry Pi kompiliert werden. Der parallelisierte Code läuft auf Multicore-Knoten von Supercomputern und kann auch MPI-Parallelisierung für Parametervariationen und Optimierung nutzen. Exudyn ist in Python integriert und frei verfügbar auf GitHub und als Python installer.

Aktuelle Forschungsschwerpunkte sind Anwendungen in der künstlichen Intelligenz, z.B. mit Methoden des Reinforcement Learning, Parallelisierung von Mehrkörpersystemen mittlerer Größe, Anwendungen in der Robotik und programmierbaren Materie, effiziente Formulierungen und Modellordnungsreduktion für flexible Körper und Lie-Gruppen-Methoden.