【摘 要】
:
偏微分方程(PDE)的求解问题一直以来是人们十分关注的问题。由于偏微分方程的解不仅依赖于方程本身及定解条件,还依赖于自变量变化的区域。一般情况下,偏微分方程定解问题的精确
论文部分内容阅读
偏微分方程(PDE)的求解问题一直以来是人们十分关注的问题。由于偏微分方程的解不仅依赖于方程本身及定解条件,还依赖于自变量变化的区域。一般情况下,偏微分方程定解问题的精确解是很难得到的。所以人们把研究中心转移到了求偏微分方程定解问题的数值解上。但是为了所求的数值解的误差尽可能小,往往需要增加离散的节点,这样使得计算量变的非常大。虽然人们研究了许多减少计算量的方法,但许多问题在现有的计算机能力范围内还是无法解决。好在目前计算机比较普及,所以人们在考虑利用多台计算机来完成同一个问题。这样就有了对并行算法的研究,而偏微分方程数值解的并行算法研究也成为了研究的一个重要方向。 本文第2章介绍了Foster的四步并行算法设计方法论:划分、通信、聚集和映射;和一些简单方程组求解基本操作的并行实现。然后根据第3章对波动方程的有限差分离散格式(五点显格式),第4章利用Foster方法论具体给出了其四步的实现过程,并对通信开销进行了分析,并给出了数值算例验证了该方法的有效性,通过仿真数据的对比得出了加速比的变化。 由于大多数微分方程的数值解问题可以转化为求解带状线性方程组问题,我们通过Foster的四步方法论对线性方程组进行按行划分得到原始任务,在分布式的通信情况下,按照任务与处理机二对一的映射来对原始任务进行聚合。得到了一种新的计算系数为带状(近似带状)矩阵方程组的迭代算法。并给出了计算实例。通过算法设计过程和计算机仿真,我们可以看到该算法具有很强的并行性,通过分割极大地降低了求逆矩阵的阶数,而且只需要一次求逆运算,迭代过程简单,残差收敛到足够小只需要迭代22次即可得到。通过解向量的仿真图,我们发现有误差的解得的分量只是集中在前个位数分量上,计算精度得到了极大地保证。
其他文献
该文主要分为二部分,分别讨论了半参数回归模型,随机删失半参数回归模型的大样本的性质.第一部分主要讨论了固定设计下半参数回归模型yi=xβ+g(t)+ε,i=1,2,…,n.综合最小二
设{x_n,n≥1}为同分布样本序列,f(x)为X_1的概率密度函数,基于样本X_1,…,X_n,1969年WolvertonandWagner([1])提出f(x)的递归型核估计f_n(x)=1/nsumfromj=1ton(1/(h_j)K((x-X_j)/h_
该文研究环R上的一种图结构.将环R中的元素看作一个图的顶点,N(R)为环R的幂零元的集合,两顶点x,y之间有边相连当且仅当xy∈N(R).在这种图结构下,R可以看作一个(简单)图,而且
随着现代化和信息化的不断发展,人们对现代控制系统中性能指标要求也随之越来越高,正常的线性系统逐渐不能满足当前工业信息化的发展了,因而出现了很多衍生的线性控制系统,如
近来,越来越多的具变指数增长的非线性问题,例如电流变流体模型,出现在自然科学及工程技术当中。这使得在偏微分方程的研究中,经典的Lebesgue和Sobolev空间表现出其局限性。所以,
在流体力学和工程计算中有这样一类问题,求解区域中物理有大的间断或求解区域有活动的边界(包括激波、自由面、物质界面).如气动力学的激波,流体流动与空气的交界面,结晶、凝
该文研究了正线性算子的点态逼近定理和神经网络全局收敛条件两方面的内容.一、正线性算子的点态逼近定理.研究了Bernstein-Durrmeyer算子r阶线性组合的逼近正逆定理,得到1-1
上世纪90年代初,Peter Rowlinson和M.N. Ellingham在各自的文章中独立提出了图的星补概念.设Ii是图G的k>0重特征值,X C V(G),若|X I=k且Ii不是G- X的导出子图的特征值,则称X
该文分为八章.第一章介绍了有关概念及相应的嵌入问题的背景及研究结果.第二章介绍研究可分解设计特别是拟Kirkman三元系的嵌入问题的一般性构造原则与构造方法.在第三章中我
非参数统计的方法是统计学中重要方法。对于固定设计回归模型,在独立样本下,这种非参数回归已有许多学者研究过,如Priwstly和Chao[1],Casser和Muller[2]AhmadLin[3]等,在α-混合条