Métodos de división iterativa en serie y paralelo: algoritmos y aplicaciones a ecuaciones fraccionarias de convección-difusión
Autores: Geiser, Jürgen; Martínez, Eulalia; Hueso, Jose L.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Métodos de división iterativa en serie y paralelo: algoritmos y aplicaciones a ecuaciones fraccionarias de convección-difusión
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Métodos de división iterativa
Versiones paralelas
Ecuaciones no lineales de convección-difusión fraccional
Mayor precisión
Métodos de multisplitting
Métodos de relajación de forma de onda (WR)
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Los beneficios y propiedades de los métodos de división iterativa, basados en versiones seriales, han sido estudiados en los últimos años, en este trabajo, extendemos los métodos de división iterativa a nuevas clases de versiones paralelas para resolver ecuaciones no lineales de convección-difusión fraccional. Para ejemplos interesantes de ecuaciones diferenciales parciales con términos de dimensiones superiores, fraccionales y no lineales, podríamos aplicar los métodos de división iterativa paralela, que permiten acelerar los métodos del solucionador y reducir el tiempo computacional. Aquí, podríamos aplicar los beneficios de la mayor precisión de los métodos de división iterativa. Presentamos un nuevo método de división iterativa paralela, basado en los métodos de multisplitting. La flexibilización con métodos de multisplitting permite descomponer ecuaciones de operadores a gran escala. En combinación con los métodos de división iterativa, que utilizan las características de los métodos de relajación de formas de onda (WR), podríamos incrustar el comportamiento de relajación y tratar mejor con las no linealidades de los operadores. Consideramos los resultados de convergencia de los métodos de división iterativa paralela, reformulando los métodos subyacentes con una suma de los resultados de convergencia individuales de los métodos de WR. Discutimos la convergencia numérica de los métodos de división iterativa seriales y paralelos con respecto a los tratamientos síncronos y asíncronos. Además, presentamos diferentes aplicaciones numéricas de problemas de fluidos y de campo de fase para validar el beneficio de las versiones paralelas.
Descripción
Los beneficios y propiedades de los métodos de división iterativa, basados en versiones seriales, han sido estudiados en los últimos años, en este trabajo, extendemos los métodos de división iterativa a nuevas clases de versiones paralelas para resolver ecuaciones no lineales de convección-difusión fraccional. Para ejemplos interesantes de ecuaciones diferenciales parciales con términos de dimensiones superiores, fraccionales y no lineales, podríamos aplicar los métodos de división iterativa paralela, que permiten acelerar los métodos del solucionador y reducir el tiempo computacional. Aquí, podríamos aplicar los beneficios de la mayor precisión de los métodos de división iterativa. Presentamos un nuevo método de división iterativa paralela, basado en los métodos de multisplitting. La flexibilización con métodos de multisplitting permite descomponer ecuaciones de operadores a gran escala. En combinación con los métodos de división iterativa, que utilizan las características de los métodos de relajación de formas de onda (WR), podríamos incrustar el comportamiento de relajación y tratar mejor con las no linealidades de los operadores. Consideramos los resultados de convergencia de los métodos de división iterativa paralela, reformulando los métodos subyacentes con una suma de los resultados de convergencia individuales de los métodos de WR. Discutimos la convergencia numérica de los métodos de división iterativa seriales y paralelos con respecto a los tratamientos síncronos y asíncronos. Además, presentamos diferentes aplicaciones numéricas de problemas de fluidos y de campo de fase para validar el beneficio de las versiones paralelas.