Algebraic Multigrid Preconditioner for the Cardiac Bidomain Model
Notice bibliographique
Résumé
The bidomain equations are considered to be one of the most complete descriptions of the electrical activity in cardiac tissue, but large scale simulations, as resulting from discretization of an entire heart, remain a computational challenge due to the elliptic portion of the problem, the part associated with solving the extracellular potential. In such cases, the use of iterative solvers and parallel computing environments are mandatory to make parameter studies feasible. The preconditioned conjugate gradient (PCG) method is a standard choice for this problem. Although robust, its efficiency greatly depends on the choice of preconditioner. On structured grids, it has been demonstrated that a geometric multigrid preconditioner performs significantly better than an incomplete LU (ILU) preconditioner. However, unstructured grids are often preferred to better represent organ boundaries and allow for coarser discretization in the bath far from cardiac surfaces. Under these circumstances, algebraic multigrid (AMG) methods are advantageous since they compute coarser levels directly from the system matrix itself, thus avoiding the complexity of explicitly generating coarser, geometric grids. In this paper, the performance of an AMG preconditioner (BoomerAMG) is compared with that of the standard ILU preconditioner and a direct solver. BoomerAMG is used in two different ways, as a preconditioner and as a standalone solver. Two 3-D simulation examples modeling the induction of arrhythmias in rabbit ventricles were used to measure performance in both sequential and parallel simulations. It is shown that the AMG preconditioner is very well suited for the solution of the bidomain equation, being clearly superior to ILU preconditioning in all regards, with speedups by factors in the range 5.9-7.7.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».