Author: Barry Smith
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 9780521602860
Category : Computers
Languages : en
Pages : 244
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Presents an easy-to-read discussion of domain decomposition algorithms, their implementation and analysis. Ideal for graduate students about to embark on a career in computational science. It will also be a valuable resource for all those interested in parallel computing and numerical computational methods.
Author:
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ISBN: 9782866017361
Category :
Languages : en
Pages : 467
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Author: Victorita Dolean
Publisher: SIAM
ISBN: 1611974062
Category : Science
Languages : en
Pages : 242
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The purpose of this book is to offer an overview of the most popular domain decomposition methods for partial differential equations (PDEs). These methods are widely used for numerical simulations in solid mechanics, electromagnetism, flow in porous media, etc., on parallel machines from tens to hundreds of thousands of cores. The appealing feature of domain decomposition methods is that, contrary to direct methods, they are naturally parallel. The authors focus on parallel linear solvers. The authors present all popular algorithms, both at the PDE level and at the discrete level in terms of matrices, along with systematic scripts for sequential implementation in a free open-source finite element package as well as some parallel scripts. Also included is a new coarse space construction (two-level method) that adapts to highly heterogeneous problems.
Author: Frederic d'Hennezel
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 158
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CETTE THESE EST COMPOSEE DE TROIS CHAPITRES QUI TRAITENT DE DIFFERENTES METHODES DE DECOMPOSITION DE DOMAINE. IL S'AGIT ICI DE METHODES SANS RECOUVREMENT DES SOUS-DOMAINES. DE MANIERE GENERALE, UN PROBLEME AUX LIMITES EST RESTREINT A TOUS LES SOUS-DOMAINES; LES SOUS-PROBLEMES QUI EN RESULTENT SONT RESOLUS A CHAQUE ETAPE D'UN ALGORITHME ITERATIF. L'INTERACTION ENTRE LES SOUS-DOMAINES SE FAIT PAR UN ECHANGE D'INFORMATIONS APPROPRIEES AU TRAVERS DES INTERFACES. LA PERFORMANCE DE L'ALGORITHME DEPEND DE LA MANIERE DONT EST TRADUITE MATHEMATIQUEMENT CETTE INTERACTION. DE NOUVELLES METHODES SONT DEVELOPPEES ET TESTEES. L'INDEPENDANCE DES SOUS-PROBLEMES SUR CHAQUE SOUS-DOMAINE REND CES METHODES PARTICULIEREMENT INTERESSANTES POUR LE CALCUL PARALLELE
Author: Victorita Dolean
Publisher: SIAM
ISBN: 1611974054
Category : Science
Languages : en
Pages : 242
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The purpose of this book is to offer an overview of the most popular domain decomposition methods for partial differential equations (PDEs). These methods are widely used for numerical simulations in solid mechanics, electromagnetism, flow in porous media, etc., on parallel machines from tens to hundreds of thousands of cores. The appealing feature of domain decomposition methods is that, contrary to direct methods, they are naturally parallel. The authors focus on parallel linear solvers. The authors present all popular algorithms, both at the PDE level and at the discrete level in terms of matrices, along with systematic scripts for sequential implementation in a free open-source finite element package as well as some parallel scripts. Also included is a new coarse space construction (two-level method) that adapts to highly heterogeneous problems.?
Author: Mikolaj Szydlarski
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 163
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Afin de répondre aux besoins de l'industrie pétrolière d'une description plus fine de la géométrie et des propriétés pétrophysiques des bassins et des réservoirs, la simulation numérique des écoulements en milieux poreux doit évoluer vers des algorithmes plus performants et plus robustes vis ˆ vis de la taille des simulations, de la complexité des maillages et des hétérogénéités du milieu poreux. Les méthodes de décomposition de domaine constituent une alternative aux méthodes multigrilles et pourraient permettre de lever les difficultés précédentes en terme de robustesse et d'efficacité sur architectures parallèles. Elles sont par nature plus adaptées au calcul parallèle et sont plus robustes en particulier lorsque les sous domaines sont résolus par des méthodes directes. Elles permettent aussi de traiter dans un cadre unique les couplages de modèles comme les puits ou les failles conductrices et s'étendent au cas des systèmes couplés. Le travail de thŃse traite plus particulièrement de méthodes définies au niveau algébrique. On ne suppose pas avoir une connaissance préalable du problème continu dont la matrice provient. On n'a pas non plus accès aux matrices avant assemblage. Ce manque d'informations a priori rend plus difficile la construction de méthodes efficaces. On propose deux nouvelles méthodes de construction de méthodes de décomposition de domaine au niveau algébrique: la construction de conditions d'interface optimisées et d'une grille grossière. Ce dernier point est particulièrement important pour avoir des méthodes robustes vis ˆ vis du nombre des sous-domaines. Les méthodes sont adaptatives et basées sur l'analyse de l'espace de Krylov généré durant les premières itérations de la méthode de Schwarz classique. A partir des vecteurs de Ritz correspondant aux plus basses valeurs propres, on construit des conditions d'interface et des grilles grossières qui annihilent l'erreur sur ces composantes. Les méthodes ont été testées sur des calculateurs parallèles pour des matrices issues de la simulation de milieux poreux.
Author: Ralf Kornhuber
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9783540225232
Category : Mathematics
Languages : en
Pages : 718
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Domain decomposition is an active, interdisciplinary research area that is devoted to the development, analysis and implementation of coupling and decoupling strategies in mathematics, computational science, engineering and industry. A series of international conferences starting in 1987 set the stage for the presentation of many meanwhile classical results on substructuring, block iterative methods, parallel and distributed high performance computing etc. This volume contains a selection from the papers presented at the 15th International Domain Decomposition Conference held in Berlin, Germany, July 17-25, 2003 by the world's leading experts in the field. Its special focus has been on numerical analysis, computational issues,complex heterogeneous problems, industrial problems, and software development.
Author: Tarek Mathew
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 354077209X
Category : Mathematics
Languages : en
Pages : 775
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Domain decomposition methods are divide and conquer computational methods for the parallel solution of partial differential equations of elliptic or parabolic type. The methodology includes iterative algorithms, and techniques for non-matching grid discretizations and heterogeneous approximations. This book serves as a matrix oriented introduction to domain decomposition methodology. A wide range of topics are discussed include hybrid formulations, Schwarz, and many more.
Author: Jaroslav Kruis
Publisher: Saxe-Coburg Publications
ISBN: 9781874672234
Category : Decomposition method
Languages : en
Pages : 0
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The three most important nonoverlapping domain-decomposition methods are outlined in this guide to solving mechanical and transport problems. Each method is described with extensive details of the implementation of algorithms and is applied to real engineering examples. Intended for researchers and postgraduate students, this advanced material covers the Schur complement, the FETI, and the DP-FETI decomposition models, and it shows how to run them on clusters of PCs and other parallel computers.
Author: Aïcha Bounaim
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 184
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Ce travail porte sur l'étude des méthodes de décomposition de domaine et leur application pour résoudre des problèmes de contrôle optimal régis par des équations aux dérivées partielles. Le principe de ces méthodes consiste à ramener des problèmes de grande taille sur des géométries complexes en une suite de sous-problèmes de taille plus petite sur des géométries plus simples. En considérant une décomposition sans recouvrement, l'intérêt de ces méthodes pour les problèmes de contrôle optimal réside au niveau de l'intégration de l'équation d'état, puisqu'il est possible de partitionner le problème en une suite de problèmes plus petits, quitte à contraindre les interfaces entre les sous-domaines à obéir à des conditions de raccordement afin de déduire la solution globale à partir des solutions locales. Dans une première partie, nous étudions le cas elliptique. Nous considérons simultanément la minimisation de la fonction coût et des raccordements sur les frontières entre les sous-domaines. Cette combinaison de problèmes de minimisation et de méthodes de décomposition de domaine est traitée par des techniques de Lagrangien augmenté. Nous montrons que, sur le domaine décomposé, le problème initial se réduit à la recherche d'un point-selle. Une étude des méthodes de Lagrangien nous a permis de choisir une variante d'algorithmes existants dans la littérature et de les combiner avec un algorithme de décomposition de domaine. Dans la seconde partie, nous développons l'extension de cette approche aux problèmes de contrôle optimal régis par des systèmes paraboliques en considérant uniquement une décomposition en espace du domaine de calcul. Dans une dernière partie, nous considérons une décomposition de domaine avec recouvrement à chaque pas de la minimisation. D'une part, nous construisons un algorithme parallèle en utilisant la méthode de Schwarz multiplicative en tant que solveur. Ceci permet de déduire naturellement l'état adjoint par transposition des systèmes directs locaux. L'algorithme global défini par la méthode de minimisation de type quasi-Newton et ce solveur de Schwarz constitue une méthode robuste de résolution du problème de contrôle optimal, mais coûteuse. D'autre part, et plus particulièrement, pour des problèmes de grande taille, l'algorithme de type quasi-Newton, combiné avec le solveur de Krylov BiCGSTAB préconditionné par une méthode de Schwarz additive, est plus compétitif dans la mesure oû l'on obtient de bonnes performances parallèles. De nombreux résultats sont présentés pour préciser le comportement des algorithmes d'optimisation quand ils sont utilisés avec des méthodes de Schwarz
