Вычислительная наука

15
Книжная ссылка для численного анализа

У меня был проблеск численного анализа (в основном, численных методов, таких как поиск корней, квадратные уравнения и другие предварительные вещи) в моем классе по исчислению, но теперь я чувствую, что хочу больше изощренности в своей работе. Есть ли хорошая книга, которая поможет мне понять такие...

15
Неявные конечно-разностные схемы для уравнения переноса

В сети обсуждается множество схем ФД для уравнения переноса . Например, здесь: http://farside.ph.utexas.edu/teaching/329/lectures/node89.html∂T∂T+ U ∂T∂Икс= 0∂T∂T+U∂T∂Иксзнак равно0\frac{\partial T}{\partial t}+u\frac{\partial T}{\partial x}=0 Но я не видел, чтобы кто-нибудь предлагал "неявную"...

15
Численные методы для разрывных rs ОДУ

Каковы современные методы численного решения ОДУ с прерывистой правой стороной? В основном меня интересуют кусочно-гладкие функции правой стороны, например, знак. Я пытаюсь решить уравнение следующего типа:...

15
Написание конечно-разностной матрицы уравнения Пуассона с граничными условиями Неймана

Я заинтересован в решении уравнения Пуассона с использованием метода конечных разностей. Я хотел бы лучше понять, как написать матричное уравнение с граничными условиями Неймана. Будет ли кто-то пересмотреть следующее, это правильно? Конечно-разностная матрица Уравнение Пуассона, ∂2ты ( х )∂Икс2=...

15
Каковы преимущества и недостатки алгоритмов распада частиц и распада доменов?

Я запускаю моделирование молекулярной динамики (MD), используя несколько программных пакетов, таких как Gromacs и DL_POLY. Gromacs теперь поддерживает как алгоритмы разложения частиц, так и разложения доменов. По умолчанию в моделированиях Gromacs используется декомпозиция домена, хотя в течение...

15
Выбор наиболее рассеянных точек из набора точек

Существует ли какой-либо (эффективный) алгоритм для выбора поднабора из точек из набора из точек ( ), чтобы они «покрывали» большую часть области (по всем возможным подмножествам размера )?MMMNNNM< NM<NM < NMMM Я предполагаю, что точки находятся в 2D плоскости. Наивный алгоритм прост, но...

15
Надежное вычисление среднего значения двух чисел с плавающей точкой?

Позвольте x, yбудет два числа с плавающей точкой. Как правильно рассчитать их среднее значение? Наивный способ (x+y)/2может привести к переполнению, когда xи yслишком велики. Я думаю, 0.5 * x + 0.5 * yможет быть лучше, но это включает в себя два умножения (что, возможно, неэффективно), и я не...

14
Является ли Хартри-Фок всегда хорошим приближением для молекулярной геометрии и без разрыва связей?

Существуют ли случаи, когда Хартри-Фок не является хорошим приближением для расчета равновесной геометрии, когда молекула находится в состоянии, не нарушающем связь?...

14
Сложность моделирования МД

Я новичок в моделировании молекулярной динамики (MD). Какова сложность моделирования молекулярной динамики с точки зрения времени моделирования? Другими словами, если я хочу увеличить моделируемое время с 10 наносекунд до 20 наносекунд, что я могу ожидать с точки зрения увеличения времени...

14
Существует ли многосеточный алгоритм, который решает задачи Неймана и имеет скорость сходимости, не зависящую от количества уровней?

Многосеточные методы обычно решают задачи Дирихле на уровнях (например, точка Якоби или Гаусса-Зейделя). При использовании непрерывных методов конечных элементов сборка небольших задач Неймана гораздо дешевле, чем сборка небольших задач Дирихле. Непересекающиеся методы разложения доменов, такие как...

14
Лучшие практики для описания агентных моделей

Я довольно много работаю в области математической биологии / эпидемиологии, где в большинстве работ по моделированию / вычислительной науке все еще преобладают наборы ODE, правда, иногда довольно сложные их наборы. Одним из плюсов этих моделей является то, что их довольно легко описать и...

14
Как бороться со слишком большим количеством данных?

Наши моделирования динамики плазмы часто дают слишком много информации. Во время моделирования мы записываем различные физические свойства в сетке (x, y, z, t), которая равна (8192x1024x1024x1500), по крайней мере, для 10 свойств. Эта информация обрабатывается после завершения моделирования. С этим...

14
Сравнение итерационных методов: количество итераций и время процессора

Я сравниваю два итерационных метода для обращения случайных квадратных матриц. Поскольку матрицы являются случайными, каждый тестовый пример занимает как разное количество итераций, так и разное затраченное время. Мой вопрос, помимо среднего времени ЦП, является средним значением итераций, взятых...

14
Приближенный спектр большой матрицы

Я хочу вычислить спектр ( все собственные значения) большой разреженной матрицы (сотни тысяч строк). Это трудно. Я готов согласиться на приближение. Существуют ли методы приближения для этого? Хотя я надеюсь получить общий ответ на этот вопрос, я также был бы удовлетворен ответом в следующем...

14
Каковы преимущества / недостатки методов внутренних точек по сравнению с симплексным методом для линейной оптимизации?

Насколько я понимаю, поскольку решение линейной программы всегда происходит в вершине ее многогранного выполнимого множества (если решение существует и оптимальное значение целевой функции ограничено снизу, предполагая задачу минимизации), как можно выполнить поиск через интерьер возможного региона...

14
FeniCS: визуализация элементов высокого порядка

Я только начал возиться с FEniCS. Я решаю Пуассона с элементами 3-го порядка и хотел бы визуализировать результаты. Однако, когда я использую plot (u), визуализация - это просто линейная интерполяция результатов. Я получаю то же самое, когда выхожу на ВТК. В другом коде, с которым я работаю, я...

14
Оптимальный метод ODE для фиксированного количества оценок RHS

На практике время выполнения численного решения IVP x ( t 0 ) = x 0 часто преобладает продолжительность оценки правой части (RHS) f . Поэтому давайте предположим, что все другие операции выполняются мгновенно (т.е. без затрат на вычисления). Если общая среда для решения IVP ограниченато это...

14
Каковы относительные преимущества использования алгоритма Адамса-Моултона над алгоритмом Адамса-Башфорта?

Я решаю систему двух связанных PDE в двух пространственных измерениях и во времени в вычислительном отношении. Поскольку оценки функций являются дорогостоящими, я бы хотел использовать многошаговый метод (инициализированный с использованием Runge-Kutta 4-5). Метод Адамса-Башфорта, использующий пять...

14
Зачем ученому в области вычислительной техники реализовать собственную версию std :: complex?

Многие из наиболее известных библиотек C ++ в вычислительной науке, такие как Eigen , Trilinos и deal.II, используют стандартный объект библиотеки заголовков шаблонов C ++ std::complex<>для представления сложных чисел с плавающей запятой. В ответе Джека Полсона на вопрос о конструкторах по...

14
Научные вычисления на Python с современными графическими процессорами с двойной точностью

Кто-нибудь здесь использовал научные вычисления двойной точности с графическими процессорами нового поколения (например, K20) через Python? Я знаю, что эта технология быстро развивается, но каков наилучший способ сделать это в настоящее время? GPU не входит в число популярных научных библиотек...