什么是可扩展的高频亥姆霍兹预处理器?


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标准的多重网格和域分解方法不起作用,但是我遇到了很多3D问题,并且直接求解器不是一种选择。我应该尝试什么方法?

我的选择如何受到以下注意事项的影响?

  • 系数在几个数量级上变化,或者
  • 使用有限元与有限不同方法

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在3D中,迭代求解器的性能通常较差,我建议参考Ming Gu,Xia和Chandrasekaran的一些HSS矩阵重新排序直接求解器。
曹淑豪

Answers:



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我认为通常应该记住,我们拥有的最有效的方法(几何和代数多重网格以及在某种程度上是域分解)依赖于以下事实:PDE的解通常是平滑的,而解决较粗糙的问题可能会产生精细问题的良好近似。高频的亥姆霍兹方程的问题在于,这种假设是不正确的:您确实需要一个相对较细的网格来表示解,并且粗糙的网格求解器将无法产生任何有用的东西。因此,在这种情况下,使用好的预处理器的典型方法不起作用,这就是为什么您的案例中没有真正好的选择的根本原因,而仅仅是在问题上投入了很多处理器。


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Jack Poulson和Lexing Ying的H矩阵是我所知道的最有效的方法。该版本应在春季发布,但他们已对此进行了介绍。


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我可能应该用您的陈述来表达您的观点,因为我们已经在数千个内核上以非常高的频率有效地使用了移动PML方法解决了大规模的高频问题,但我们尚未在该规模上测试H矩阵策略。这样做的理由是,尽管从并行计算的角度来看它将具有更大的可扩展性,但在3d中并没有太多的理论依据。
杰克·普尔森
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