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Enregistrement W102755384 · doi:10.14288/1.0079927

Nodal methods : analysis, performance and fast iterative solvers

2009· article· en· W102755384 sur OpenAlexaff
D. Moulton

Notice bibliographique

RevueOpen Collections · 2009
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueElectromagnetic Scattering and Analysis
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceAlgorithmMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Nodal Methods have long been one of the most popular discretization techniques employed within the reactor physics community, while remaining conspicuously absent from the mainstream numerical analysis literature. A fundamental reason for this anomaly is that the physical arguments which were used to develop and enhance these methods seemed at odds with more rigorous discretization techniques. To facilitate communication between these distinct communities, a detailed chronological study of the lowest-order nodal methods for linear second order elliptic problems is presented. The presentation highlights the underlying motivation of these methods and formalizes many of their renowned properties. In addition, various equivalence relations within this family of discretizations are demonstrated, and equivalences with specific non-conforming and mixed-hybrid finite element methods (FEMs) are established. Rigorous error bounds and stability properties follow immediately from these latter equivalence relations, corroborating the results of a more rudimentary truncation error analysis. An inherent difficulty of reactor simulation is that the coefficients in the mathematical model exhibit severe variations on two significantly different length scales. As in many other applications this is treated by defining an appropriate homogenization procedure which yields a simplified model with piecewise constant coefficients on a coarse scale suitable for efficient computation. Significant enhancements in accuracy are possible if the processes of homogenization and discretization are unified. We review the popular techniques that are based on this premise and rely on certain properties of the nodal discretization. In addition, we address the factors that contribute to their success in reactor modelling and deter their generalization outside of the reactor physics community. As an alternative to these highly specialized methods, we introduce a new multi-level homogenization technique which is readily applicable in a general setting, and is shown to have many important attributes. Widespread acceptance of nodal methods has also been hindered by their use of nonstandard unknowns, as this results in stencils that appear awkward and incompatible with sophisticated iterative solution techniques. Specifically, equivalence with certain mixed-hybrid FEMs reveals that the nodal discretizations result in an indefinite system, which in two dimensions contains both cell-based and edge-based unknowns. Yet, inherent in this structure is a natural partitioning of the system which may be exploited to define a hierarchy of reduced systems (i.e. Schur complements) that are symmetric positive definite. Unfortunately, the reduced systems that involve unknowns of only one type, and hence seem most compatible with sophisticated iterative methods, suffer a loss of sparsity. However, the structure inherent in this hierarchy may be utilized in the construction of sparse approximate Schur complements for these systems. It is demonstrated that any one of these approximate operators, which are of either the standard 5 or 9-point family, may be utilized as an excellent preconditioner for conjugate gradient iterations. The efficiency of this approach is fully realized when the preconditioner is approximately inverted using only a single V - or W-cycle of a robust Black Box multigrid solver.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,007
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,022

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,007
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0020,002
Science ouverte0,0020,003
Intégrité de la recherche0,0020,003
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0070,004

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,009
Tête enseignante GPT0,300
Écart entre enseignants0,291 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2009
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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