Método multigrid algébrico: reutilização das estruturas multigrid no transporte de contaminantes

A necessidade de obter solução de grandes sistemas lineares resultantes de processos de discretização de equações diferenciais parciais provenientes da modelagem de diferentes fenômenos físicos conduz à busca de técnicas numéricas escaláveis. Métodos multigrid são classificados como algoritmos escaláveis.Um estimador de erros deve estar associado à solução numérica do problema discreto de modo a propiciar a adequada avaliação da solução obtida pelo processo de aproximação. Nesse contexto, a presente tese caracteriza-se pela proposta de reutilização das estruturas matriciais hierárquicas de operadores de transferência e restrição dos métodos multigrid algébricos para acelerar o tempo de solução dos sistemas lineares associados à equação do transporte de contaminantes em meio poroso saturado. Adicionalmente, caracteriza-se pela implementação das estimativas residuais para os problemas que envolvem dados constantes ou não constantes, os regimes de pequena ou grande advecção e pela proposta de utilização das estimativas residuais associadas ao termo de fonte e à condição inicial para construir procedimentos adaptativos para os dados do problema. O desenvolvimento dos códigos do método de elementos finitos, do estimador residual e dos procedimentos adaptativos foram baseados no projeto FEniCS, utilizando a linguagem de programação PYTHONR e desenvolvidos na plataforma Eclipse. A implementação dos métodos multigrid algébricos com reutilização considera a biblioteca PyAMG. Baseado na reutilização das estruturas hierárquicas, os métodos multigrid com reutilização com parâmetro fixo e automática são propostos, e esses conceitos são estendidos para os métodos iterativos não-estacionários tais como GMRES e BICGSTAB. Os resultados numéricos mostraram que o estimador residual captura o comportamento do erro real da solução numérica, e fornece algoritmos adaptativos para os dados cuja malha retornada produz uma solução numérica similar à uma malha uniforme com mais elementos. Adicionalmente, os métodos com reutilização são mais rápidos que os métodos que não empregam o processo de reutilização de estruturas. Além disso, a eficiência dos métodos com reutilização também pode ser observada na solução do problema auxiliar, o qual é necessário para obtenção das estimativas residuais para o regime de grande advecção. Esses resultados englobam tanto os métodos multigrid algébricos do tipo SA quanto os métodos pré-condicionados por métodos multigrid algébrico SA, e envolvem o transporte de contaminantes em regime de pequena e grande advecção, malhas estruturadas e não estruturadas, problemas bidimensionais, problemas tridimensionais e domínios com diferentes escalas.

Introduction to Coding Theory for Flow Equations of Complex Systems Models

The modeling of complex dynamic systems depends on the solution of a differential equations system. Some problems appear because we do not know the mathematical expressions of the said equations. Enough numerical data of the system variables are known. The authors, think that it is very important to establish a code between the different languages to let them codify and decodify information. Coding permits us to reduce the study of some objects to others. Mathematical expressions are used to model certain variables of the system are complex, so it is convenient to define an alphabet code determining the correspondence between these equations and words in the alphabet. In this paper the authors begin with the introduction to the coding and decoding of complex structural systems modeling.

Overcoming performance and convergence issues of discrete transform based modeling of crosslinking classical and reversible deactivated radical polymerizations

Population balances of polymer species in terms 'of discrete transforms with respect to counts of groups lead to tractable first order partial differential equations when ali rate constants are independent of chain length and loop formation is negligible [l]. Average molecular weights in the absence ofgelation are long known to be readily found through integration of an initial value problem. The extension to size distribution prediction is also feasible, but its performance is often lower to the one provided by methods based upon real chain length domain [2]. Moreover, the absence ofagood starting procedure and a higher numerical sensitivity hás decisively impaired its application to non-linear reversibly deactivated polymerizations, namely NMRP [3].

Error estimation and iterative improvement for the numerical solution of operator equations /

Bibliography: p. 85-87.

A note on the non-existence of multivalue A-stable methods of order greater than two /

Bibliography: leaf 3.

A multirate ordinary differential equation integrator /

Originally presented as the author's thesis, University of Illinois at Urbana-Champaign.

On Newton-iterative methods for the solution of systems of nonlinear equations /

Based on the author's thesis, Yale.

An economical algorithm for the solution of elliptic difference equations independent of user-supplied parameters,

Extra t.p., with thesis statement, inserted.

Evaluation of an integration technique for the solution of nonlinear equations.

Thesis (M.S.)--University of Illinois at Urbana-Champaign.

Rapid solution of finite element equations on locally refined grids by multi-level methods /

"UILU-ENG 80 1712."

Calculus, with analytic geometry.

Includes index.

Die partiellen Differential-Gleichungen der mathematischen Physid nach Riemann's Vorlesungen

Mode of access: Internet.

Leçons sur les méthodes de Sturm dans la théorie des équations différentielles linéaires et leurs développements modernes, professées a la Sorbonne en 1913-1914.

Available on demand as hard copy or computer file from Cornell University Library.

Über die Integration der allgemeinen Riccatischen Gleichung dy/dx + y² = x und der von ihr abhängigen Differential-Gleichungen.

Imprint label on cover: Leipzig, C. A. Koch.

Ueber gewöhnliche lineare Differentialgleichungen.

"Christiania Videnskabs-Selskabs Forhandlinger 1885. No. 21."