Testsuite zur Erleichterung der kontinuierlichen Integration, des Benchmarking und der Bereitstellung (CI/CB/CD) bei der ICON-ART-Entwicklung

Einleitung

ICON-ART, das ICOsahedral Nonhydrostatic Modell mit Aerosolen und reaktiven Spurengasen ist ein numerisches Wettervorhersage- und Klimamodellierungssystem, das von mehreren Forschungseinrichtungen gemeinsam entwickelt wurde. Es wird für die Forschung und die operationelle Wettervorhersage eingesetzt. Das ART-Modul bietet (Gasphasen-)Chemie, Aerosoldynamik und damit verbundene Rückkopplungsprozesse. Dieses Modul wurde vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) initiiert und wird dort kontinuierlich weiterentwickelt.

Abbildung: Ikosaedrische Gitter über Europa, das im ICON-Modell verwendet wird

© https://code.mpimet.mpg.de/projects/iconpublic 

Projektbeschreibung

Das Ziel des Projekts TESSA (TESt Suite for ICON-ART) ist es, eine Testsuite für ICON-ART zu entwerfen und zu entwickeln, die es ermöglicht, den Quellcode des Modells auf verschiedenen Ebenen zu testen, von einzelnen Einheiten des Codes bis hin zu vollständigen End-to-End-Tests. Für die ICON-ART-Gemeinschaft besteht der Hauptnutzen dieses Projekts darin, dass es einen effektiveren Entwicklungsprozess ermöglicht, die Aufnahme neuer Entwicklungen erleichtert und das Workflow-Management unterstützt. Darüber hinaus wird das Projekt dazu beitragen, die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten und die Auswirkungen auf die Leistung während der Modellentwicklung zu bewerten.

Für NHR@KIT dient dieses Projekt als Beispiel für die effiziente Nutzung der breiten Palette der angebotenen Dienstleistungen. So kann es wertvolle Erkenntnisse über die Qualität und Anwendbarkeit dieser Dienste liefern, um Verbesserungen und Erweiterungen zu erleichtern. Darüber hinaus kann es die Sichtbarkeit der neu eingerichteten Dienste im Rahmen von NHR@KIT für die Erdsystemwissenschaften (ESS) erhöhen.

Die Anwendungsfälle innerhalb der ESS-Nutzergruppe stellen dabei eine herausfordernde Anforderung dar: ein inhärent großes System - die gesamte Erde - führt zu vergleichsweise großen Datenmengen und einem großen Bedarf an Rechenressourcen, selbst für Testzwecke. Die Infrastruktur innerhalb von NHR@KIT bietet die notwendigen Voraussetzungen, um dieses Problem im Rahmen des Bereichs "Nachhaltige Softwareentwicklung - Cx as a Service" anzugehen. Als Ausgangspunkt für das Projekt werden verschiedene Automatisierungswerkzeuge, die von der ICON- und ESS-Gemeinschaft verwendet werden, hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit für das Projekt bewertet.