Analysis of a Helmholtz preconditioning problem motivated by uncertainty quantification
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This paper analyses the following question: let Aj, j = 1,2, be the Galerkin matrices corresponding to finite-element discretisations of the exterior Dirichlet problem for the heterogeneous Helmholtz equations ∇⋅ (Aj∇uj) + k2njuj = −f. How small must $\|A_{1} -A_{2}\|_{L^{q}}$ ∥ A 1 − A 2 ∥ L q and $\|{n_{1}} - {n_{2}}\|_{L^{q}}$ ∥ n 1 − n 2 ∥ L q be (in terms of k-dependence) for GMRES applied to either $(\mathbf {A}_1)^{-1}\mathbf {A}_2$ ( A 1 ) − 1 A 2 or A2(A1)− 1 to converge in a k-independent number of iterations for arbitrarily large k? (In other words, for A1 to be a good left or right preconditioner for A2?) We prove results answering this question, give theoretical evidence for their sharpness, and give numerical experiments supporting the estimates. Our motivation for tackling this question comes from calculating quantities of interest for the Helmholtz equation with random coefficients A and n. Such a calculation may require the solution of many deterministic Helmholtz problems, each with different A and n, and the answer to the question above dictates to what extent a previously calculated inverse of one of the Galerkin matrices can be used as a preconditioner for other Galerkin matrices.
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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 | 0,002 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 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 ».