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Simulations of realistic earthquake scenarios require scalable software and extensive supercomputing resources. With increasing fidelity in simulations, advanced rheological and source models need to be incorporated. I introduce a domain-specific language in order to handle the model flexibility in combination with the high efficiency requirements. The contributions in this thesis enabled the to date largest and longest dynamic rupture simulation of the 2004 Sumatra earthquake., Realistische Erdbebensimulationen benötigen skalierbare Software und beträchtliche Rechenressourcen. Mit zunehmender Genauigkeit der Simulationen müssen fortschrittliche rheologische und Quellmodelle integriert werden. Ich führe eine domänenspezifische Sprache ein, um die Modelflexibilität in Kombination mit den hohen Effizienzanforderungen zu beherrschen. Die Beiträge in dieser Arbeit haben die bisher größte und längste dynamische Bruchsimulation des Sumatra-Erdbebens von 2004 ermöglicht.

Simulations of realistic earthquake scenarios require scalable software and extensive supercomputing resources. With increasing fidelity in simulations, advanced rheological and source models need to be incorporated. I introduce a domain-specific language in order to handle the model flexibility in combination with the high efficiency requirements. The contributions in this thesis enabled the to date largest and longest dynamic rupture simulation of the 2004 Sumatra earthquake., Realistische Erdbebensimulationen benötigen skalierbare Software und beträchtliche Rechenressourcen. Mit zunehmender Genauigkeit der Simulationen müssen fortschrittliche rheologische und Quellmodelle integriert werden. Ich führe eine domänenspezifische Sprache ein, um die Modelflexibilität in Kombination mit den hohen Effizienzanforderungen zu beherrschen. Die Beiträge in dieser Arbeit haben die bisher größte und längste dynamische Bruchsimulation des Sumatra-Erdbebens von 2004 ermöglicht.

Die Arbeit befasst sich mit Methoden zur Abbildung menschlichen Navigationsverhaltens im Rahmen von mikroskopischen Fußgängersimulationsmodellen. Als Grundlage dient ein Navigationsgraph, der durch einen kegelbasierten Algorithmus erzeugt wird. Er ermöglicht die Kombination von mikroskopischen Modellen mit makroskopischen Netzwerkflussmodellen zur Ermittlung realistischer unterer Schranken für Evakuierungszeiten. Zudem werden kognitive Prozesse in Algorithmik überführt, um realistisches menschliches Navigationsverhalten auf dem Graphen abzubilden., This thesis introduces new methods for modelling human wayfinding behavior in the context of microscopic pedestrian simulation models. Using a sparse navigation graph, which is automatically derived by a scenarios’ geometry, enables a combination between macroscopic network flow models and microscopic models to derive more realistic evacuation times. The incorporation of cognitive processes into algorithms, which are defined on the graph, leads to the realistic modelling of human wayfinding behavior.