Computational Science

Fragen und Antworten für Wissenschaftler, die Computer verwenden, um wissenschaftliche Probleme zu lösen

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Rebinning-Algorithmus in VEGAS
Ich versuche, den Rebinning-Algorithmus der Monte-Carlo-Integration von VEGAS ( Originalveröffentlichung ( Preprint von LKlevin) und Implementierungshinweise ) zu verstehen . Ich werde versuchen, zuerst zu erklären, was ich zu verstehen glaube, und dann meine Fragen zu stellen. Nehmen wir der Einfachheit halber an, wir haben eine eindimensionale Funktion , die …
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Beispiele für Helmholtz- und Biharmonische Gleichungen mit exakter Lösung
Ich suche nach Beispielen für Helmholtz- und Biharmonische Gleichungen in kartesischen Koordinaten mit exakten Lösungen, um meine numerischen Lösungen damit zu vergleichen. Im Internet konnte ich einige Beispiele finden, bei denen das Problem mit den Randbedingungen genau definiert war. Dies waren leider nur anschauliche Beispiele und genaue Lösungen wurden nicht …
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Octree Würfel zu Tetraedern
Ich versuche mehr über Volume Meshing zu erfahren und habe beschlossen, einen einfachen Volume Mesher zu implementieren. Die Strategie, die ich gewählt habe, besteht darin, meinen Raum mit einem Octree zu unterteilen, der anhand einiger Kriterien verfeinert wurde. Ich habe dafür gesorgt, dass mein Octree ausgeglichen ist, so dass der …
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Open-Source-Thread-sichere Implementierung konvexer Optimierungslöser in C / C ++?
Gibt es eine Open-Source-Implementierung von konvexen Optimierungslösern in C / C ++? Einige Bibliotheken wie NLopt , Ipopt , OPT ++ erfüllen meine Anforderungen nicht. OPT ++ und Ipopt sind nicht threadsicher, und NLopt scheint keine spezifische / effiziente Möglichkeit zu haben, konvexe Programmierprobleme mit Gleichheits- / Ungleichheitsbeschränkungen zu lösen.
8 optimization  c 
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Fourier-Transformation für Neumann-Randbedingung
Ich muss das System zweier gekoppelter partieller Differentialgleichungen numerisch lösen. ∂x1∂t∂x2∂t= c1∇2x1+ f1( x1, x2)= c2∇2x2+ K.∂x1∂t∂x1∂t=c1∇2x1+f1(x1,x2)∂x2∂t=c2∇2x2+K∂x1∂t\begin{align} \frac{\partial x_1}{\partial t} &= c_1\nabla ^2 x_1 + f_1(x_1,x_2)\\ \frac{\partial x_2}{\partial t} &= c_2\nabla ^2 x_2 + K\frac{\partial x_1}{\partial t} \end{align} Die Domäne des Systems ist eine quadratische Region. Randbedingung: xy= konstant⟹∂x1∂x= ∂x2∂x= …
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Zufallszahlengenerierung aus Cython
Ich möchte mein Python-Programm mit Cython schnell machen, aber meine innere Schleife führt immer noch langsame Python-Aufrufe an den Zufallszahlengenerator durch! Vor einigen Jahren wurde dasselbe Problem von jemandem angesprochen, der Salbei unterstützt, und es schien zu diesem Zeitpunkt keine gute Lösung zu geben. Es ist für mich nicht bequem, …
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Zeigen, dass die Zeitschrittgröße in einem Code mit automatischer Schrittgrößenauswahl klein genug ist
Ich habe kürzlich einen großen Teil des Legacy-Codes geerbt, der ein sehr steifes, vorübergehendes Problem löst. Ich möchte zeigen, dass die räumlichen und zeitlichen Schrittgrößen so klein sind, dass sich die qualitative Natur der berechneten Lösung nicht ändert, wenn sie verringert wird. Mit anderen Worten, ich möchte zeigen, dass die …
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Wie lässt sich der Einfluss von kleinem Maßstab auf großen Maßstab in der Fluiddynamik abschätzen?
Unter der Annahme, dass eine direkte numerische Simulation durchgeführt wird, was ist eine gute Methode, um den Einfluss von kleinem Maßstab auf großen Maßstab in der Fluiddynamik abzuschätzen? Ist es beispielsweise relevant, zwei Läufe mit unterschiedlicher Gittergröße oder zwei Läufe mit unterschiedlicher Viskosität zu vergleichen? Gibt es dafür relevante statistische …
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Plötzlicher Abfall der Matrixmultiplikationsleistung
Ich habe über die Implementierung einer dichten Matrixmultiplikation gelesen, wenn die Matrix nicht in den Cache passt. Eine der Grafiken, die ich gesehen habe (Folie 9 von diesen Folien ), zeigt plötzliche Leistungseinbußen unter Verwendung des naiven Algorithmus. Diese Tropfen betragen ungefähr 50% der Geschwindigkeit, treten auf, während die Matrix …
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Iterative Lösung einer nichtlinearen Gleichung
Ich entschuldige mich im Voraus, wenn diese Frage dumm ist. Ich muss die Wurzel von berechnen u−f(u)=0u−f(u)=0\begin{equation} u -f(u) =0 \end{equation} Wobei ein reeller Vektor ist und f ( u ) eine reelle Vektorwertfunktion ist. Ich begann mit Newtons Methode (die funktionierte), erkannte dann aber, dass eine viel einfachere Methode …
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Nicht blockierende Version von MPI_Barrier in MPI 2
Ich habe eine Reihe von MPI-Prozessen, die Anforderungsnachrichten hin und her austauschen. Prozesse wissen nicht, welche anderen Prozesse ihnen Nachrichten senden oder wie viele. In dieser Situation möchte ich auf effiziente Weise feststellen, ob alle anderen Prozesse das Senden von Nachrichten für erledigt halten. Dies würde perfekt durch die folgende …
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PDE-Diskretisierung mit der Rotationsmethode und der Linienmethode (Modulare Implementierung)
Die Wärmegleichung wird mit FV (oder FEM) im Raum diskretisiert, und es wird eine halbdiskrete Gleichung erhalten (System von ODEs). Dieser Ansatz, der als Linienmethode bekannt ist , ermöglicht den einfachen Wechsel von einer zeitlichen Diskretisierung zu einer anderen, ohne dass Code dupliziert wird. Insbesondere können Sie jeden Zeitintegrator für …
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Wie soll ich Profilierungs- / Timing-Informationen zu meinem Code melden?
Ich habe viele Veröffentlichungen in Fachzeitschriften für Computerphysik gesehen, die unterschiedliche Metriken für die Leistung ihres Codes verwenden. Insbesondere für GPGPU-Code scheint es eine Vielzahl von Timing-Ergebnissen zu geben, die von Menschen veröffentlicht werden. Insbesondere habe ich gesehen: Vergleiche von (im Wesentlichen) Ausführung timeauf der GPU- und CPU-Version und Berichterstattung …
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Finite-Differenzen-Koordinatentransformation für sphärische Polarkoordinaten
Ich habe einen Teil eines Problems, das durch die Impulserhaltungsgleichung beschrieben wird: ∂ρ∂t+1sinθ∂∂θ(ρusinθ)=0∂ρ∂t+1sin⁡θ∂∂θ(ρusin⁡θ)=0\frac{\partial \rho}{\partial t} + \frac{1}{\sin\theta} \frac{\partial}{\partial \theta}(\rho u \sin \theta) =0 Wobei und (konstante Geschwindigkeit).u=f(θ)u=f(θ)u=f(\theta)ρ=f(θ,t)ρ=f(θ,t) \rho = f(\theta,t) Naiv könnte man eine der hier aufgeführten Lösungen anwenden . Das vorliegende Problem lässt sich am besten mit sphärischen Polarkoordinaten …
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