Multilevel Schwarz Preconditioners for Adaptive High-Order Discontinuous Galerkin Methods

自适应高阶间断伽辽金方法的多级 Schwarz 预处理器

基本信息

  • 批准号:
    0612448
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2006-08-01 至 2009-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Problems that exhibit wave-like behavior, such as the Helmholtz equation and Maxwell's equation, often benefit immensely from the use of high-order discretization schemes. However, as the resolution of the desired numerical approximation increases, so does the computational complexity in solving the resulting system of equations. A multilevel solution technique is needed to achieve a (nearly) scalable process. A number of factors influence the efficiency of a multilevel method, most prominently the grid structure and underlying discretization scheme. Preconditioned Schwarz-based methods have previously shown to handle a wide range of problems. Most notably, high-order methods for positive definite problems, unstructured and non-nested grids, and indefinite operators. The proposed research will study Schwarz-based preconditioning for hp adaptive discontinuous spectral element discretizations of the indefinite time-harmonic Maxwell's equation. The research will focus on the discontinuous Galerkin method, which enables straightforward adaptivity, and will utilize the previous success of domain decomposition methods to extend recent results for the indefinite Helmholtz equation on similar grids.Electromagnetic principles find application in a broad range of industries. Consumer products such as cell phones, antenna development in the military, and many energy applications at the national laboratories rely on the fundamentals of electromagnetics. Computational simulation of this physical behavior is increasingly popular from an environmental, financial, and practical standpoint. Still, due to the underlying nature of these physical laws, the simulation process on large supercomputers is not yet efficient in a number of cases. The goal of this project is to further develop the solution techniques in the simulation process in an effort to improve efficiency. More efficient numerical algorithms lead to the ability to solve larger problems with higher accuracy, offering scientists a better view of the physical model. Specifically, the proposed research attacks the problem in a divide-and-conquer approach in a number of different respects. First, the mathematical laws of electromagnetics (Maxwell's equations) are approximated in a way that reduces unnecessary computational cost, called adaptive spectral elements. The challenge is that often this approach leads to an increasingly difficult second step by forming a large matrix of dependencies. This second step is the focus of the proposed work whereby the problem is decoupled by a process called domain decomposition. The research concentrates on improving the robustness and computational scalability.
表现出波动行为的问题,如亥姆霍兹方程和麦克斯韦方程,通常从高阶离散格式的使用中受益匪浅。 然而,随着所需数值近似的分辨率增加,求解所得方程组的计算复杂性也增加。 需要一种多级解决方案技术来实现(几乎)可扩展的过程。 许多因素影响多级方法的效率,最突出的是网格结构和底层离散方案。 预处理施瓦茨为基础的方法以前已经证明,以处理广泛的问题。 最值得注意的是,高阶方法的正定问题,非结构化和非嵌套网格,和不定算子。 本研究将研究基于Schwarz预处理的不定时谐麦克斯韦方程的hp自适应间断谱元离散。研究将集中在不连续Galerkin方法,它可以直接自适应,并将利用区域分解方法以前的成功,以扩展最近的结果为不定Helmholtz方程在类似的grids.Electromagnetic原则找到应用在广泛的行业。 消费类产品,如手机,天线在军事上的发展,并在国家实验室的许多能源应用依赖于电磁学的基本原理。 从环境、财务和实践的角度来看,这种物理行为的计算模拟越来越受欢迎。 尽管如此,由于这些物理定律的基本性质,在大型超级计算机上的模拟过程在许多情况下还不是有效的。 该项目的目标是进一步开发模拟过程中的解决方案技术,以提高效率。 更有效的数值算法能够以更高的精度解决更大的问题,为科学家提供更好的物理模型视图。 具体而言,所提出的研究攻击的问题,在一个分而治之的方法在许多不同的方面。 首先,电磁学的数学定律(麦克斯韦方程)以减少不必要的计算成本的方式近似,称为自适应谱元素。 挑战在于,这种方法通常会导致越来越困难的第二步,形成一个大型的依赖矩阵。 这第二步是重点提出的工作,即问题是解耦的过程称为域分解。 研究集中在提高鲁棒性和计算的可扩展性。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Luke Olson其他文献

emIn situ/em high-temperature 3D imaging of the damage evolution in a SiC nuclear fuel cladding material
SiC 核燃料包壳材料损伤演化的原位/高温三维成像
  • DOI:
    10.1016/j.matdes.2023.111784
  • 发表时间:
    2023-03-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.900
  • 作者:
    Guanjie Yuan;J. Paul Forna-Kreutzer;Peng Xu;Sean Gonderman;Christian Deck;Luke Olson;Edward Lahoda;Robert O. Ritchie;Dong Liu
  • 通讯作者:
    Dong Liu
A Computer Algebra Primer and Homework Exercises for use in an Intermediate Macroeconomics Course – A Student/Teacher Collaboration
  • DOI:
    10.1007/s10614-006-9054-2
  • 发表时间:
    2006-12-19
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.200
  • 作者:
    Luke Olson;Max Jerrell;Ryder Deloloye
  • 通讯作者:
    Ryder Deloloye
emIn situ/em high-temperature 3D imaging of the damage evolution in a SiC nuclear fuel cladding material
SiC 核燃料包壳材料损伤演化的原位/高温三维成像
  • DOI:
    10.1016/j.matdes.2023.111784
  • 发表时间:
    2023-03-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.900
  • 作者:
    Guanjie Yuan;J. Paul Forna-Kreutzer;Peng Xu;Sean Gonderman;Christian Deck;Luke Olson;Edward Lahoda;Robert O. Ritchie;Dong Liu
  • 通讯作者:
    Dong Liu

Luke Olson的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Luke Olson', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: Laplacian-Centered Poisson Solvers and Multilevel Summation Algorithms
合作研究:以拉普拉斯为中心的泊松求解器和多级求和算法
  • 批准号:
    0830578
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Multilevel Discontinuous Least-Squares Finite Element Methods
职业:多级不连续最小二乘有限元方法
  • 批准号:
    0746676
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

Richards方程和漂移扩散模型的非线性Schwarz预条件算法
  • 批准号:
    12371440
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    44.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
多复变精细的Fekete-Szegö不等式及Schwarz-Pick引理的研究
  • 批准号:
    LY21A010003
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
求解时间依赖问题的隐式时空并行 Schwarz 算法研究
  • 批准号:
    11726635
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
两层时空加性Schwarz方法求解线性与非线性抛物方程
  • 批准号:
    11701133
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
多层时空并行 Schwarz 算法的研究
  • 批准号:
    11726636
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
大规模延迟微分方程组卷积Schwarz波形松弛算法收敛性研究
  • 批准号:
    11771313
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    48.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
多复变数全纯Campanato空间和Schwarz引理若干问题的研究
  • 批准号:
    11671362
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    48.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于优化Schwarz算法的非线性预条件问题
  • 批准号:
    11501483
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于 HSS 迭代方法的加性 Schwarz 算法
  • 批准号:
    11401177
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
几类延迟常微分方程的Schwarz型波形松弛算法研究
  • 批准号:
    11301362
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Optimized Schwarz methods for time-harmonic wave problems in resonating cavities
谐振腔时谐波问题的优化 Schwarz 方法
  • 批准号:
    445906998
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Laplacian growth, Schwarz reflection, and random normal matrices
拉普拉斯增长、施瓦茨反射和随机正态矩阵
  • 批准号:
    1500821
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Formule de Schwarz-Christoffel pour des domaines multiplement connexes
施瓦茨-克里斯托弗域名多重连接公式
  • 批准号:
    443436-2013
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarships - Master's
Les applications de Schwarz-Christoffel
施瓦茨-克里斯托菲尔的应用
  • 批准号:
    393854-2010
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarships - Master's
un nouveau lemme de schwarz pick
黑黑新秀
  • 批准号:
    332865-2006
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Postgraduate Scholarships - Master's
Arithmetic research of hypergeometric differential equation and its Schwarz map
超几何微分方程及其Schwarz图的算术研究
  • 批准号:
    17540011
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Zwischen Doppel-Adler und Schwarz - Rot - Gold. Russlanddeutsche Frauen in der Transformationsära
介于双鹰和黑-红-金之间。
  • 批准号:
    5432068
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Fellowships
The use of host cone volatiles and beetle-produced pheromones to attract the female white pine cone beetle, Conophthorus coniperda (Schwarz) (Coleoptera: Scolytidae)
利用宿主球果挥发物和甲虫产生的信息素来吸引雌性白松球果甲虫 Conophthorus coniperda (Schwarz)(鞘翅目:小蠹科)
  • 批准号:
    299306-2003
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Industrial Postgraduate Scholarships
Optimized Schwarz and Schur methods
优化的 Schwarz 和 Schur 方法
  • 批准号:
    216871-2003
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Optimized Schwarz and Schur methods
优化的 Schwarz 和 Schur 方法
  • 批准号:
    216871-2003
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了