Computational Science

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

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Erste Schritte mit OpenFOAM for CFD
Ich möchte OpenFOAM zum Lösen grundlegender interner Abläufe in CFD verwenden. Was ist der beste Weg, um anzufangen, und kann mir jemand eine gute Online-Referenz geben, um Fragen zu beantworten, die ich nach dem Eintauchen möglicherweise habe? Ich habe gehört, dass es bis jetzt eine Nische ist und viele Solver-Funktionen …
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Numerische Quadratur mit Derivaten
Die meisten numerischen Quadraturmethoden behandeln den Integranden als Black-Box-Funktion. Was ist, wenn wir mehr Informationen haben? Welchen Nutzen können wir insbesondere daraus ziehen, die ersten Ableitungen des Integranden zu kennen? Welche anderen Informationen könnten wertvoll sein? Insbesondere für Ableitungen: Fehlerschätzungen für die Grundquadratur (Rechteck- / Trapez- / Simpsons-Regeln) sind eng …
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Diagonale Aktualisierung einer symmetrischen Positiv-Definitiv-Matrix
Diese Frage wurde von Mathematics Stack Exchange migriert, da sie über Computational Science Stack Exchange beantwortet werden kann. Vor 6 Jahren migriert . ist einespärliche Matrix mit n × n symmetrischen positiv definierten (SPD) Werten. G ist eine spärliche Diagonalmatrix. n ist groß ( n > 10000) und die Anzahl …
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Warum werden Octrees für die Multipolraumzerlegung verwendet?
In den meisten (allen?) Implementierungen der Fast Multipole Method (FMM) werden Octrees verwendet, um die relevante Domäne zu zerlegen. Theoretisch liefern Octrees eine einfache Volumengrenze, die zum Nachweis der O (n) -Laufzeit eines FMM nützlich ist. Gibt es über diese theoretischen Überlegungen hinaus Vorteile bei der Verwendung eines Octree gegenüber …
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Was ist Pseudo-Zeitsprung?
Beim Lesen einiger Literatur zu PDE-Solvern bin ich heute auf den Begriff Pseudo-Zeitsprung gestoßen. Es scheint ein gängiger Begriff zu sein, aber ich habe keine gute Definition oder einen Einführungsartikel dafür gefunden. Daher: Was ist Pseudo-Zeitschritt und wie wird er normalerweise verwendet?
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Katastrophaler Abbruch in der Logsumme
Ich versuche, die folgende Funktion in Gleitkommazahlen mit doppelter Genauigkeit und geringem relativen Fehler zu implementieren : logsum(x,y)=log(exp(x)+exp(y))logsum(x,y)=log⁡(exp⁡(x)+exp⁡(y))\mathrm{logsum}(x,y) = \log(\exp(x) + \exp(y)) Dies wird in statistischen Anwendungen häufig verwendet, um Wahrscheinlichkeiten oder Wahrscheinlichkeitsdichten hinzuzufügen, die im Protokollbereich dargestellt werden. Natürlich könnte entweder oder leicht überlaufen oder unterlaufen, was schlecht wäre, …
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F2Py mit zuweisbaren und angenommenen Formarrays
Ich möchte f2pymit modernen Fortran verwenden. Insbesondere versuche ich, das folgende grundlegende Beispiel zum Laufen zu bringen. Dies ist das kleinste nützliche Beispiel, das ich generieren konnte. ! alloc_test.f90 subroutine f(x, z) implicit none ! Argument Declarations ! real*8, intent(in) :: x(:) real*8, intent(out) :: z(:) ! Variable Declarations ! …
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Gibt es eine Universalbibliothek für die Verfeinerung von strukturierten Gitternetzen?
Möchten Sie diesen Beitrag verbessern? Geben Sie detaillierte Antworten auf diese Frage, einschließlich Zitaten, und erläutern Sie, warum Ihre Antwort richtig ist. Antworten ohne ausreichende Details können bearbeitet oder gelöscht werden. Adaptive Mesh Refinement (AMR) ist eine gängige Technik, um das Problem stark variierender räumlicher Skalen in der numerischen Lösung …
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Lösen von nichtlinearen Optimierungsproblemen auf der GPU
Ich versuche, einige nichtlineare Optimierungsprobleme mit der GPU (CUDA) zu lösen. Die Zielfunktion ist eine glatte nichtlineare Funktion, und ihr Gradient ist relativ billig zu berechnen, so dass ich mich nicht mit der numerischen Approximation befassen muss. Ich möchte dieses Problem hauptsächlich mit fp32 maths ops lösen (aus verschiedenen Gründen). …
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Wie können Wavelets auf PDE angewendet werden?
Ich möchte lernen, wie Wavelet-Methoden auf PDE angewendet werden können, kenne aber leider keine gute Ressource, um mehr über dieses Thema zu erfahren. Es scheint, dass sich viele Einführungen in Wavelets auf die Interpolationstheorie konzentrieren, z. B. das Zusammensetzen eines Signals durch Überlagerung von vorzugsweise wenigen Wavelets. Anwendungen für PDEs …
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Welche Methoden können sicherstellen, dass physikalische Größen während einer PDE-Simulation positiv bleiben?
Physikalische Größen wie Druck, Dichte, Energie, Temperatur und Konzentration sollten immer positiv sein, aber numerische Methoden berechnen manchmal negative Werte während des Lösungsprozesses. Dies ist nicht in Ordnung, da die Gleichungen komplexe oder unendliche Werte berechnen (normalerweise stürzt der Code ab). Mit welchen numerischen Methoden kann sichergestellt werden, dass diese …
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Parallel Scientific Computation Software-Entwicklungssprache?
Ich möchte eine parallele wissenschaftliche Berechnungssoftware von Grund auf neu entwickeln. Ich möchte ein paar Gedanken darüber haben, welche Sprache ich anfangen soll. Das Programm beinhaltet das Lesen / Schreiben von Daten in TXT-Dateien und das parallele Ausführen umfangreicher Berechnungen mit vielen LU-Faktorisierungen und der Verwendung sparsamer linearer Löser. Die …
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