A Dissipative Systems Theory for FDTD With Application to Stability Analysis and Subgridding
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Notice bibliographique
Résumé
A connection between the finite-difference time-domain (FDTD) method and the theory of dissipative systems is established. The FDTD equations for a rectangular region are interpreted as a dynamical system having the magnetic field on the boundary as input and the electric field on the boundary as output. Suitable expressions for the energy stored in the region and the energy absorbed from the boundaries are introduced, and used to show that the FDTD system is dissipative under a generalized Courant-Friedrichs-Lewy condition. Based on the concept of dissipation, a powerful theoretical framework to investigate the stability of FDTD-like methods is devised. The new method makes FDTD stability proofs simpler, more intuitive, and modular. Stability conditions can indeed be given on the individual components (e.g., boundary conditions, meshes, and embedded models) instead of the whole coupled setup. As an example of application, we derive a new subgridding scheme with support for material traverse, arbitrary grid refinement, and guaranteed stability. The method is easy to implement and has a straightforward stability proof. Numerical results confirm its stability, low reflections, and ability to handle material traverse.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 découle