Feasibility of streamline upwind Petrov-Galerkin angular stabilization of the linear Boltzmann transport equation with magnetic fields
Notice bibliographique
Résumé
To accurately model dose in a magnetic field, the Lorentz force must be included in the traditional linear Boltzmann transport equation (LBTE). Both angular and spatial stabilization are required to deterministically solve this equation. In this work, a streamline upwind Petrov-Galerkin (SUPG) method is applied to achieve angular stabilization of the LBTE with magnetic fields. The spectral radius of the angular SUPG method is evaluated using a Fourier analysis method to characterize the convergence properties. Simulations are then performed on homogeneous phantoms and two heterogeneous slab geometry phantoms containing water, bone, lung/air and water for 0.5 T parallel and 1.5 T perpendicular magnetic field configurations. Fourier analysis determined that the spectral radius of the SUPG scheme is unaffected by magnetic field strength and the SUPG free parameter, indicating that the Gauss-Seidel source iteration method is unconditionally stable and the convergence rate is not degraded with increasing magnetic field strength. 100% of simulation points passed a 3D gamma analysis at a 2%/2 mm (3%/3 mm) gamma criterion for both magnetic field configurations in the homogeneous phantom study, with the exception of the 1.5 T perpendicular magnetic field in the pure lung phantom where a 77.4% (87.0%) pass rate was achieved. Simulations in the lung slab geometry phantom resulted in 100% of points passing a 2%/2 mm gamma analysis in a 0.5 T parallel magnetic field, and 97.7% (98.8%) of points passing a 2%/2 mm (3%/3 mm) gamma criterion in a 1.5 T perpendicular magnetic field. For the air slab geometry phantom, 72.1% (79.2%) of points passed a 2%/2 mm gamma criterion in a 0.5 T parallel magnetic field and 90.3% (92.8%) passed the same gamma criterion in a 1.5 T perpendicular magnetic field. While the novel SUPG angular stabilization method shows feasibility in some cases, it was found that the accuracy of this method was degraded for very low density media such as air.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».