Efficient Tensor-Product Spectral-Element Operators with the Summation-by-Parts Property on Curved Triangles and Tetrahedra
Notice bibliographique
Résumé
.We present an extension of the summation-by-parts (SBP) framework to tensor-product spectral-element operators in collapsed coordinates. The proposed approach enables the construction of provably stable discretizations of arbitrary order which combine the geometric flexibility of unstructured triangular and tetrahedral meshes with the efficiency of sum-factorization algorithms. Specifically, a methodology is developed for constructing triangular and tetrahedral spectral-element operators of any order which possess the SBP property (i.e., satisfying a discrete analogue of integration by parts) as well as a tensor-product decomposition. Such operators are then employed within the context of discontinuous spectral-element methods based on nodal expansions collocated at the tensor-product quadrature nodes as well as modal expansions employing Proriol–Koornwinder–Dubiner polynomials, the latter approach resolving the time step limitation associated with the singularity of the collapsed coordinate transformation. Energy-stable formulations for curvilinear meshes are obtained using a skew-symmetric splitting of the metric terms, and a weight-adjusted approximation is used to efficiently invert the curvilinear modal mass matrix. The proposed schemes are compared to those using nontensorial multidimensional SBP operators and are found to offer comparable accuracy to such schemes in the context of smooth linear advection problems on curved meshes, but at a reduced computational cost for higher polynomial degrees.Reproducibility of computational results.This paper has been awarded the "SIAM Reproducibility Badge: Code and Data Available" as a recognition that the authors have followed reproducibility principles valued by SISC and the scientific computing community. Code and data that allow readers to reproduce the results in this paper are available at https://github.com/tristanmontoya/ReproduceSBPSimplex and in the supplementary materials (reproducibility_repository.zip [35.7MB]).Keywordsspectral-elementsummation-by-partstensor-producttrianglestetrahedraMSC codes65M1265M6065M70
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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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
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 ».