Bibliography | Belz, Felix: Entwicklung eines Modellierungswerkzeuges für Quanten-Workflows. University of Stuttgart, Faculty of Computer Science, Electrical Engineering, and Information Technology, Master Thesis No. 12 (2023). 71 pages, german.
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Abstract | Mit zunehmender Leistungsfähigkeit finden Quanten-Computer und Quantenalgorithmen in immer mehr Bereichen Anwendung, um dort Probleme effizienter als klassische Computer zu lösen. Bei Quantenalgorithmen handelt es sich häufig um hybride Algorithmen, die sowohl auf Quanten-Computern als auch auf klassischen Computern ausgeführt werden. Quanten-Algorithmen und klassische Algorithmen werden in Quantenanwendungen orchestriert. Dafür können Quanten-Workflows verwendet werden, um unter anderem die Unterbrechbarkeit und die Skalierbarkeit der Quantenalgorithmen zu erhöhen. Durch die unterschiedlichen Anwendungsbereiche und Benutzergruppen der Quantendomäne ist bei der Modellierung von Quanten-Workflows die graphische Modellierung besonders wichtig, um die fachlichen und technischen Voraussetzung möglichst gering zu halten. Existierenden Modellierungswerkzeugen fehlt es jedoch häufig an Unterstützung der graphischen Modellierung von Quanten-Workflows und des Datenflusses von Quanten-Workflows. Der in dieser Arbeit entwickelte Quantum Workflow Modeler ermöglicht eine explizite, graphische Modellierung des Datenflusses und von Datentransformationen, durch Erweiterung des BPMN Standards [OMG11]. Zudem kann er Plugin-basiert erweitert werden, um quantenspezifische Modellierungselemente zu integrieren. In dieser Arbeit wurden bereits das Datenfluss-, QuantME, PlanQK und QHAna Plugin in den Modeler integriert, um die Modellierung von Quanten-Workflows zu unterstützen. Um die Portabilität der mit diesen Erweiterungen modellierten Workflows zu gewährleisten, bietet der Modeler Schnittstellen, um erweiterte Workflows in BPMN konforme Workflows zu transformieren. Der Quantum Workflow Modeler wurde als HTML Web-Komponente implementiert, um in andere Web-Anwendungen, unabhängig des verwendeten Frameworks, integriert werden zu können.
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