Caos en esquemas paralelos inversos para resolver modelos de ingeniería no lineales
Autores: Shams, Mudassir; Carpentieri, Bruno
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Caos en esquemas paralelos inversos para resolver modelos de ingeniería no lineales
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Ecuaciones no lineales
Métodos avanzados
Técnicas paralelas
Estabilidad
Convergencia
Aplicaciones en ingeniería
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
Las ecuaciones no lineales son esenciales en la investigación y la ingeniería porque simulan procesos complicados como la dinámica de fluidos, reacciones químicas y el crecimiento de la población. El desarrollo de métodos avanzados para abordarlas se vuelve esencial para mejoras en la investigación científica y aplicada, ya que su resolución influye en las innovaciones al ayudar en la predicción adecuada u optimización del sistema. En esta investigación, desarrollamos una nueva familia biparamétrica de técnicas inversas paralelas diseñadas para mejorar la estabilidad y acelerar la convergencia en algoritmos iterativos paralelos. La teoría de bifurcación y caos se utilizaron para encontrar las mejores regiones de parámetros que aumentan la efectividad y estabilidad del método paralelo. Nuestra recién desarrollada familia biparamétrica de técnicas paralelas es más eficiente computacionalmente que enfoques actuales, como lo demuestran reducciones significativas en el número de iteraciones y operaciones básicas en cada paso de iteración para resolver ecuaciones no lineales. Las aplicaciones de ingeniería examinadas con datos iniciales aproximados muestran una alta precisión y una convergencia superior en comparación con los esquemas paralelos clásicos existentes. El análisis de la convergencia global muestra además que los métodos propuestos superan a los métodos actuales en términos de control de error, tiempo computacional, porcentaje de convergencia, número de operaciones básicas por iteración y orden computacional. Estos hallazgos indican un amplio potencial de uso en la computación científica e ingenieril.
Descripción
Las ecuaciones no lineales son esenciales en la investigación y la ingeniería porque simulan procesos complicados como la dinámica de fluidos, reacciones químicas y el crecimiento de la población. El desarrollo de métodos avanzados para abordarlas se vuelve esencial para mejoras en la investigación científica y aplicada, ya que su resolución influye en las innovaciones al ayudar en la predicción adecuada u optimización del sistema. En esta investigación, desarrollamos una nueva familia biparamétrica de técnicas inversas paralelas diseñadas para mejorar la estabilidad y acelerar la convergencia en algoritmos iterativos paralelos. La teoría de bifurcación y caos se utilizaron para encontrar las mejores regiones de parámetros que aumentan la efectividad y estabilidad del método paralelo. Nuestra recién desarrollada familia biparamétrica de técnicas paralelas es más eficiente computacionalmente que enfoques actuales, como lo demuestran reducciones significativas en el número de iteraciones y operaciones básicas en cada paso de iteración para resolver ecuaciones no lineales. Las aplicaciones de ingeniería examinadas con datos iniciales aproximados muestran una alta precisión y una convergencia superior en comparación con los esquemas paralelos clásicos existentes. El análisis de la convergencia global muestra además que los métodos propuestos superan a los métodos actuales en términos de control de error, tiempo computacional, porcentaje de convergencia, número de operaciones básicas por iteración y orden computacional. Estos hallazgos indican un amplio potencial de uso en la computación científica e ingenieril.