关于求解器:解决方案方法的好处和限制

2013年4月24日

本周,我们很荣幸能将Wolfgang Joppich教授作为客座博客作者。如您所知,Comsol Multiphysics为所有应用程序提供了出色的默认求解器。对于感兴趣的用户,很高兴知道您可以选择或完全更改求解器设置。我们强烈建议您阅读此博客文章,以获取专家对Comsol提供的求解技术的看法。

我是comsol博客的狂热读者,也是解决方案和跨部方法乐动体育赛事播报的专家。因此,当我阅读“ on on solvers”博客文章时跨部方法V-Cycle Multigrid不久前,我感到被迫做出回应。尽管我强烈同意帖子中提到的内容,但必须进一步探讨该主题。

方程的仿真和求解线性系统是耦合过程

前两个博客贡献背后的基本意图完全符合我的个人意见,即模拟和求解方程式的线性系统是强烈的耦合过程。通过为解决方案过程指定不良参数(包括求解器及其规范)来破坏建模成功的努力。正确选择参数是成功模拟的关键任务。通过“参数”,在这种情况下,我的意思是多部方法的组成部分,填充减少技术,多线程等。如果模拟工程师不知道算法必需品(可以讨论其知识的深度),那么浪费资源就存在危险。

需要探索解决方案方法限制

瓦莱里奥·马拉(Valerio Marra)的贡献是朝着正确方向的宝贵步骤:向模拟软件的用户提供求解器知识。但是从我的角度来看,这是不够的,仅仅解释了该方法,必须说明它在实践中的工作方式,以及何时或为什么失败 - 寻找优势,也可以检测到限制。

这正是我与德国Comsol的同事讨论过的一段时间。作为讨论的结果,将有一个comsol求解器技术课程5月16日在柏林Th,将解决提到的想法。我们将展示如何使用不同求解器步骤的参数以及这些参数如何影响解决方案过程。示例将证明解决方案方法对收敛速度,时间要求和内存消耗的限制。

作为“我的工具包中的传教士”(我的工具包都包含许多文章,一些书籍和年度毫克课程),我喜欢使用comsol Multiphysics,因为该软件提供了各种各样的求解器,包括良好表现的Multigrid实施。(see W. Joppich, Mehrgitterimplementierung in einem kommerziellen FEM-Paket – Was bleibt von der MG Theorie, in B. Peischl, Ausgewählte Beiträge zur Anwenderkonferenz für Softwarequalität und Test 2011, Österreichische Computer Gesellschaft 2012).

关于4.3b版本的本文的翻拍将提交给乐动滚球app下载comsol会议2013鹿特丹

设置问题比解决更昂贵

顺便说一下,准备上述课程材料和文章,解决了35,137,537 DOF的问题,相对公差为10-10在PC上(i7 980x,24 Gbyte),使用10 mg V(2,1) - 环节总共9个级别。每个周期的时间为7.5秒,基于日志文件,求解的总时间为465秒。这表明设置问题要比解决问题要昂贵得多。每个周期的平均经验收敛速率为0.05,这是一个优异的价值,比理论预测的要好 - 任何其他求解器都没有机会。但是,您应该将脚放在地板上。作为Multigrid专家,我很容易构建MG失败和其他求解器更好的模型问题。

关于客人作家

沃尔夫冈·乔普希(Wolfgang Joppich),跨越方法和求解器专家

Wolfgang Joppich是Multigrid方法的专家。在获得波恩大学的应用数学博士学位后,他加入了弗劳恩霍夫算法和科学计算研究所(SCAI),在那里他为耦合问题开发了平行的算法。自2004年以来,他担任工程计算机科学教授,尤其是在Sankt Augustin的Bonn-Rhein-Sieg Applied Sciences的机电一体化系统的建模和模拟。


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