Towards efficient backward-in-time adjoint computations using data compression techniques

Cyr, E. C.; Shadid, J. N.; Wildey, T.

doi:10.1016/j.cma.2014.12.001

标题：使用数据压缩技术实现高效的后向时间伴随计算

期刊文章 · 2014年12月16日星期二00:00:00 EST ·应用力学与工程中的计算机方法

内政部：https://doi.org/10.1016/j.cma.2014.12.001· OSTI ID：1141564

塞浦路斯。 ^[1]; 沙迪德，J.N。 ^[1]; T·怀迪。 ^[1]

Sandia国家实验室（SNL-NM），新墨西哥州阿尔伯克基（美国）

在非线性含时偏微分方程的后验误差估计的背景下，实用状态是使用伴随方法，该方法要求解由前向问题线性化定义的后向时间问题。我们发现，这些方法在实际应用中的主要障碍之一是需要存储或重新计算前向解，以定义伴随问题并评估误差表示。我们的研究考虑使用数据压缩技术来近似后向时间积分中使用的正向解。该开发导出了一种误差表示法，它解释了标准方法和正向解的压缩近似之间的差异。该表示在算法上与标准表示类似，只需要计算正向解和数据压缩重建解的感兴趣量（即可以作为正向问题计算的标量）。然后将此方法与现有技术（如检查点和时间平均伴随）进行比较。最后，我们提供了数值结果，表明了我们的方法在瞬态扩散反应方程和Navier–Stokes方程上的潜在效率。这些结果表明，内存压缩比高达450×450×，同时保持了合理的误差估计精度。

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研究机构：: Sandia国家实验室（SNL-NM），新墨西哥州阿尔伯克基（美国）

赞助组织：: USDOE国家核安全局（NNSA）

授予/合同编号：: AC04-94AL85000型

OSTI ID：: 1141564

报告编号：: 沙子-2014-2541J；个人识别码：S0045782514004800

日志信息：: 《应用力学与工程中的计算机方法》，第288卷，C期；国际标准刊号0045-7825

出版商：: 爱思维尔版权声明

出版国家：: 美国

语言：: 英语

引文指标：

引用：11篇作品

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参考文献（19）

常微分方程逼近的后验误差界和全局误差控制唐纳德·埃斯特普 SIAM数值分析期刊，第32卷，第1期 https://doi.org/10.1137/0732001	杂志	1995年2月
多尺度算子分裂的后验先验分析艾斯特普，D。；金廷，V。；D.罗普。 SIAM数值分析杂志，第46卷，第3期 https://doi.org/10.1137/07068237X	杂志	2008年1月
对流-扩散-反应方程IMEX多步时间积分方法的后验误差分析 Jehanzeb H.乔杜里。；唐纳德·埃斯特普（Donald Estep）；维克托·金廷应用力学与工程中的计算机方法，第285卷 https://doi.org/10.1016/j.cma.2014.11.015	杂志	2015年3月
椭圆系统多尺度算子分解解的后验分析与自适应误差控制Ⅰ：三角系统凯里，V。；艾斯特普，D。；塔雷德，S。 SIAM数值分析杂志，第47卷，第1期 https://doi.org/10.1137/070689917	杂志	2009年1月
共轭传热问题算子分解解的后验分析及精度改进艾斯特普，D。；Tarede，S。；T·怀迪。 SIAM数值分析杂志，第46卷，第4期 https://doi.org/10.1137/060678737	杂志	2008年1月
流固传热多尺度算子分解方法的后验误差估计和自适应网格细化唐纳德·埃斯特普（Donald Estep）；西蒙·塔雷德；蒂姆·威迪计算物理杂志，第229卷，第11期 https://doi.org/10.1016/j.jcp.2010.02.003	杂志	2010年6月
在反向自动微分中实现时间和空间复杂性的对数增长安德烈亚斯·格雷万克优化方法和软件，第1卷第1期 https://doi.org/10.1080/10556789208805505	杂志	1992年1月
伴随码的检查点方案：在气象模式Meso-NH中的应用查彭蒂埃，I。 SIAM科学计算杂志，第22卷，第6期 https://doi.org/10.1137/S1064827598343735	杂志	2001年1月
算法799：旋转：计算微分的反向或伴随模式的检查点实现安德烈亚斯·格雷万克；安德烈亚·沃尔特 ACM数学软件汇刊，第26卷第1期 https://doi.org/10.1145/347837.347846	杂志	2000年3月
非稳定伴随计算的最小重复动态检查点算法王琦琦；帕维兹·莫因；吉安卢卡·伊卡里诺 SIAM科学计算杂志，第31卷，第4期 https://doi.org/10.1137/080727890	杂志	2009年1月
基于粗尺度伴随解的时间相关问题的块自适应凯里，V。；艾斯特普，D。；A.约翰逊。 SIAM科学计算杂志，第32卷，第4期 https://doi.org/10.1137/090753826	杂志	2010年1月
基于伴随的稳定有限元后验分析方法埃里克·塞尔（Eric C.Cyr）。；约翰·沙迪德（John Shadid）；蒂姆·威迪 SIAM科学计算杂志，第36卷，第2期 https://doi.org/10.1137/120895822	杂志	2014年1月
最佳控制方法后部有限元方法中的误差估计罗兰·贝克尔；罗尔夫·兰纳彻《数字学报》第10卷 https://doi.org/10.1017/S0962492901000010	杂志	2001年5月
在本征正交分解中保持对称性纳丁·奥布里；连文玉；Edriss S.Titi。 SIAM科学计算杂志，第14卷，第2期 https://doi.org/10.1137/0914030	杂志	1993年3月
湍流分析中的适当正交分解 Berkooz，G.等人。；霍姆斯，P。；Lumley，J.L。《流体力学年鉴》第25卷第1期 https://doi.org/10.1146/annurev.fl.25.010193.002543	杂志	1993年1月
基于POD和CVT的Navier-Stokes流降阶建模约翰·伯克特；冈茨堡，马克斯；Lee，Hyung-Chun先生《应用力学与工程中的计算机方法》196卷1-3期 https://doi.org/10.1016/j.cma.2006.04.004	杂志	2006年12月
具有高维参数输入空间的大系统模型降阶 Bui-Thanh，T。；Willcox，K。；O.加塔斯。 SIAM科学计算杂志，第30卷，第6期 https://doi.org/10.1137/070694855	杂志	2008年1月
基于时空参数主成分分析的参数化偏微分方程降阶建模奥杜泽，C。；De Vuyst，F.公司。；P.B.奈尔。国际工程数值方法杂志，第80卷，第8期 https://doi.org/10.1002/nme.2540	杂志	2009年11月
基于对偶性的时间平均拟周期解的后验误差估计布拉克，M。；伯曼，E。；北卡罗来纳州塔申伯格。 SIAM科学计算杂志，第33卷，第5期 https://doi.org/10.1137/100809519	杂志	2011年1月

引用人（1）

大规模偏微分方程求解器中的压缩挑战塞巴斯蒂安·哥切尔；马丁·威瑟算法，第12卷，第9期 https://doi.org/10.3390/a12090197	杂志	2019年9月

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