Der Vergleich der beiden Methoden kann jedoch nicht ausschließlich auf Basis von erfolgen, denn dann bliebe der erhöhte Bedarf an CPU Zeit der Trajectory-Split Methode unberücksichtigt, wodurch die neue Strategie zu günstig bewertet würde. Bedenkt man, daß die statistischen Schwankungen nur mit der Wurzel aus der Zahl der simulierten Trajektorien N fallen (Poisson)
und die Rechenzeit in etwa linear mit N steigt
so kann man mit den Gleichungen 4.13 und
4.14 folgende dimensionslose Zahl Q als Maß für die
Simulationsqualität definieren:
wobei der arithmetische Mittelwert von
im betrachteten relativen Konzentrationsbereich ist.
Da bei der Berechnung der Ist- und Soll-Verteilung exakt die selben physikalischen Modelle zur Anwendung kommen, und davon ausgegangen werden kann, daß das Rauschen der Referenzverteilung in den betrachteten Konzentrationsbereichen vernachlässigbar ist, resultiert (Gleichung 4.12) rein aus den statistischen Schwankungen und ist in Gleichung 4.15 anstatt verwendbar.
Durch diese Definition der Simulationsqualität Q erreicht man, daß für eine bestimmte Anwendung (Geometrie, Initialdaten für die Ionen, usw.) und Simulationsmethode (konventionell, Trajectory-Split) Q weitgehend unabhängig von N ist. Auch diese Sichtweise zeigt den Vorteil der Trajectory-Split Methode, denn nur durch sie gelingt es, Q zu verringern und dadurch die Effizienz des Simulators -- entweder vergleichbares statistisches Rauschen bei kürzeren Rechenzeiten oder bei gleichem Zeitaufwand kleineres statistisches Rauschen -- zu steigern. Optimierungsziel ist also ein möglichst geringes Q.