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地下水综合模型迭代线性解的误差控制。 arXiv公司:1004.4386

预印本,arXiv:1004.4386[math.NA](2010)。
小结:使用现代迭代线性解算器(如预处理共轭梯度法(PCG)或广义最小RES法(GMRES))时出现的一个公开问题是,如何选择线性求解器中的剩余容差,使其与解误差的容差一致。这个问题对于隐式耦合到另一个模型(如地表水模型)的综合地下水模型来说尤其严重,它同时解决了多尺度水流和时间相互作用项,从而产生了具有可变尺度的线性系统。本文利用“前向误差界估计”理论,说明线性系统的尺度调整如何影响预处理线性系统中的剩余误差与解误差之间的对应关系。通过使用USGS GSFLOW软件包和加利福尼亚州水资源部的综合水流模型(IWFM)开发的模型中的线性系统示例,我们观察到,该误差范围指导了控制重缩放线性系统误差的实用措施的选择。研究发现,通过对线性系统进行尺度调整和停止容差归一化,可以在预处理的GMRES中控制前向误差。我们实现了一个预处理的GMRES算法,并针对连续过度松弛(SOR)方法对其进行了基准测试。改进的错误控制减少了GMRES算法中的冗余迭代,使整体仿真加速比达到7.7x。这项研究预计将通过演示一种实用的方法,对地下水建模者产生广泛影响,以根据解误差容限设置剩余容限。

MSC公司:

65层10 线性系统的迭代数值方法
65奈拉 涉及偏微分方程的边值问题的误差界
65Z05个 科学应用
BibTeX公司 引用
全文: arXiv公司
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