×
Ruprecht博士。；克劳斯，R。

线性声学平流系统的显式并行时间积分。 （英语） Zbl 1365.76241号

计算。流体 59, 72-83 (2012).
小结：讨论了准实并行时间积分方案在求解线性、二维双曲声场系统（通常用作数值天气预报积分方案的测试用例）时的适用性。时间并行方案是在算法级别提高并行度的一种可能方法，这是高性能计算机系统中CPU数量快速增长所产生的要求。最近引入的一种改进的“并行隐式时间积分算法”可以成功地解决结构动力学中出现的双曲线问题。它后来被投射到Parareal的框架中。本文采用这种修正的拟实函数，并将其用于求解双曲流问题，其中并行求解的初值问题是由用有限差分法对偏微分方程进行空间离散得到的。结果表明，改进的Parareal是稳定的，可以产生相当准确的解，同时可以显著减少解的时间。该实现依赖于NWP中已广泛使用的集成方案（RK-3，部分拆分正向Euler，正向-反向）。结果表明，对粗积分器使用显式部分分裂方案可以避免使用隐式方案，同时仍能实现加速。

引用于30文件

MSC公司：

76米25 其他数值方法（流体力学）（MSC2010）
2005年第76季度 水力和气动声学
65升05 常微分方程初值问题的数值解法
第65年 并行数值计算

关键词：

数值天气预报；并行时间集成；准真实的；Krylov子空间增强；声辐射系统

软件：

EULAG公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{D.Ruprecht}和\textit{R.Krause}，计算。流体59，72--83（2012；Zbl 1365.76241）
全文： 内政部 arXiv公司

参考文献：

[1] Sutter，H.，《免费午餐结束了：软件并发性的根本转变》，Dobb博士的J，30，3（2005）
[2] 阿萨诺维奇，K。；博迪克，R。；德梅尔，J。；Keaveny，T。；Keutzer，K。；Kubiatowicz，J.，《并行计算领域的观点》，Commun ACM。，52, 56-67 (2009)
[3] 韦纳，M。；Oliker，L。；Shalf，J.，《朝向气候和天气的超高分辨率模型》，国际高性能计算应用杂志，22，2，149-165（2008）
[4] Drake，J。；Foster，I.，气候和天气建模中并行计算专题介绍，并行计算，211539-1544（1995）
[5] Michalakes，J。；Vachharajani，M.，数值天气预报的GPU加速，并行过程Lett，18，4，531-548（2008）
[6] Lions，J.L。；Maday，Y。；Turinici，G.，PDE的“准实”时间离散化，Compt-Rend Acad Sci Series I Math，332661-668（2001）·Zbl 0984.65085号
[7] 平衡，G。；Maday，Y.，非线性偏微分方程的“准实时”时间离散化及其在美式看跌期权定价中的应用，（计算机科学与工程讲义，第23卷（2002年），Springer:Springer Berlin），426-432
[8] Maday，Y。；Turinici，G.，量子控制的并行时间算法：准实时离散化方案，国际量子化学杂志，93，3223-228（2003）
[9] 特林达德，J.M.F。；Pereira，J.C.F.，不可压缩流非定常Navier-Stokes方程的并行时间模拟，Int J Numer Meth Fluids，4511123-1136（2004）·Zbl 1060.76595号
[10] Trindade，J.M.F。；Pereira，J.C.F.，二维非定常不可压缩层流的并行实时模拟，数值传热第B部分，50，25-40（2006）
[11] 菲舍尔，P.F。；Hecht，F。；Maday，Y.，Navier-Stokes方程的准实时半隐式近似，（Kornhuber，R.；Hoppe，R.H.W.；Péeriaux，J.；Pironneau，O.；Widlund，O.B。；Xu，J.，第15届国际区域分解会议论文集。第15届国际区域分解会议记录，Lect notes comput scieng，vol.40（2005），Springer:Springer Berlin），433-440·Zbl 1309.76060号
[12] 刘，Y。；Hu，J.，修正的准实时算法传播器及其在普林斯顿海洋模型中的应用，国际数值方法流体，57，12，1793-1804（2008）·Zbl 1262.86003号
[13] 萨马达尔，D。；纽曼，D.E。；Sánchez，R.S.，使用准实算法对完全发展的等离子体湍流进行数值模拟时的并行化，《计算物理杂志》，2296558-6573（2010）·兹比尔1425.76090
[14] Minion，M.L.，一种混合准实谱延迟校正方法，《公共应用数学计算科学》，5，2，265-301（2010）·Zbl 1208.65101号
[15] 甘德，M.J。；Vandewalle，S.，准实时并行时间积分方法分析，SIAM科学计算杂志，29，2556-578（2007）·Zbl 1141.65064号
[16] 甘德，M。；Hairer，E.，拟实算法的非线性收敛性分析，（Langer，U.；Widlund，O.；Keyes，D.，第17届国际区域分解会议论文集，LNCSE（2008），Springer），45-56·Zbl 1140.65336号
[17] Farhat，C。；Chandesris，M.，《时间分解并行时间积分器：流体、结构和流体结构应用的理论和可行性研究》，《国际数值方法工程杂志》，581397-1434（2005）·Zbl 1032.74701号
[18] Bal，G.，关于解偏微分方程的仿实算法的收敛性和稳定性，（Kornhuber，R.；Hoppe，R.H.W.；Péeriaux，J.；Pironneau，O.；Widlund，O.B。；Xu，J.，第15届国际区域分解会议论文集。第15届国际区域分解会议记录，Lect notes comput scieng，vol.40（2005），Springer:Springer Berlin），426-432·Zbl 1066.65091号
[19] 总经理员工。；Rönquist，E.M.，拟实算法的稳定性，（Kornhuber，R.；Hoppe，R.H.W.；Péeriaux，J.；Pironneau，O.；Widlund，O.B.；Xu，J.，《第十五届国际区域分解会议论文集》，LNCSE（2005），Springer:Springer Berlin），449-456·Zbl 1066.65079号
[20] Gander，M.J.，《利用特征分析双曲线问题的仿实算法》，Bol-Soc Esp Mater Appl，42，21-35（2008）·Zbl 1242.65212号
[21] Farhat，C。；科尔蒂尔，J。；Dastilung，C。；Bavestrello，H.，线性结构动力响应近实时预测的时间并行隐式积分器，国际数值方法工程杂志，67，697-724（2006）·Zbl 1113.74023号
[22] 科尔蒂尔，J。；Farhat，C.，《加速非线性结构动力学解的时间并行隐式方法》，国际数值方法工程杂志，77，451-470（2008）·Zbl 1155.74428号
[23] 甘德，M。；Petcu，M.，线性问题的Krylov子空间增强准实数算法分析，ESAIM Proc，25114-129（2008）·兹比尔1156.65322
[24] Prusa，J.M。；Smolarkiewicz，P.K。；Wyszogrodzki，A.A.，EULAG，多尺度流动的计算模型，Comput Fluids，371193-1207（2008）·Zbl 1237.76107号
[25] 西卡罗来纳州斯卡莫罗克。；Klemp，J.B.，静水压和非静水压弹性方程的时间分割数值方法的稳定性，Mon Wea Rev，1202109-2127（1992）
[26] Wicker，L.J。；Skamarock，W.C.，使用前向时间方案的弹性模型的时间分割方法，Mon Wea Rev，130，2088-2097（2002）
[27] Gassmann，A.，非静水压可压缩模型的改进双时间层分裂显式积分方案，Meteorol Atmos Phys，88，23-28（2005）
[28] Baldauf，M.，Euler方程基于Runge-Kutta的部分时间分裂方案的线性稳定性分析，Mon Wea Rev，138，4475-4496（2010）
[29] Wicker，L.J。；Skamarock，W.C.，包含二阶Runge-Kutta时间差分的弹性方程的时间分裂方案，Mon Wea Rev，1261992-1999（1998）
[30] 卡伯，S.M。；Maday，Y.，Korteveg-deVries-Burgers方程的准实时近似，Proc Appl Math Mech，71026403-1026404（2007）
[31] Maday，Y。；Turinici，G.，《准实时迭代求解器：并行实现的进一步方向》（Kornhuber，R.；Hoppe，R.H.W.；Péeriaux，J.；Pironneau，O.；Widlund，O.B。；Xu，J.，第15届国际区域分解会议论文集。第15届国际区域分解会议记录，Lect notes comput scieng，vol.40（2005），Springer:Springer Berlin），441-448·Zbl 1067.65102号
[32] Trefethen LN公司。III数据库。数值线性代数。暹罗；1997.; Trefethen LN公司。III数据库。数值线性代数。暹罗；1997. ·Zbl 0874.65013号
[33] Aubanel，E.，《仿实算法中的任务调度》，并行计算，37，172-182（2011）·Zbl 1216.65124号
[34] Deufhard P，Hohman A.Numerische Mathematik I.Eine algorithmisch orientierte Einführung。德格鲁伊特；2002.; Deufhard P，Hohman A.Numerische Mathematik I.Eine algorithmisch orientierte Einführung。德格鲁伊特；2002. ·Zbl 1002.65001号
[35] Durran，D.R.，流体动力学数值方法及其在地球物理学中的应用。流体动力学数值方法及其在地球物理中的应用，应用数学教材（2010），施普林格·Zbl 1214.76001号
[36] Baldauf M.中尺度模型中时间分裂积分。收件人：Doms G，Schättler U，编辑。COSMO新闻稿第2号；2002年，第101-4页。；Baldauf M.中尺度模式中时间分裂的积分。在：Doms G，Schättler U，编辑。COSMO时事通讯第2期；2002年，第101-4页。
[37] 查普曼，B。；乔斯特，G。；van der Pas，R.，使用OpenMP-可移植共享内存并行编程。《使用OpenMP-可移植共享内存并行编程》，科学与工程计算系列（2008），麻省理工学院出版社
[38] Wensch，J。；诺思，O。；Galant，A.，大气流模拟的多速率无穷小步进方法，BIT数值数学，49，449-473（2009）·Zbl 1419.76510号
[39] 杰本斯，S。；诺思，O。；Weiner，R.，可压缩Euler方程的显式两步对等方法，Mon Wea Rev，137，2380-2392（2009）
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。