Эта страница переведена с помощью средств машинного перевода. Смотреть оригинал

Транспортировка наборов регионального уровня с высоким разрешением для создания сложных интерфейсных сетей.

Авторы
ИзданиеarXiv.org.
Год издания2017

 В этой статье мы описываем транспортную формулировку высокого разрешения регионального подхода к уровню для улучшенного прогнозирования эволюции сложных интерфейсных сетей. Новизна этого метода двоякая: (i) построение локальных наборов уровней и восстановление глобальных наборов региональных уровней; (ii) локальная транспортировка интерфейсной сети с использованием схем пространственной дискретизации высокого порядка для улучшения представления сложных топологий. Различные числовые тестовые примеры многорегиональных проблем потока, включая трехточечную адвекцию, одновихревое течение, средний поток кривизны, нормальный приток и динамику сухой пены, показывают, что метод является точным и подходит для широкого спектра сложных интерфейсных сетей Эволюции. Его общие вычислительные затраты сопоставимы с полулагранжевым региональным методом установления уровня, в то время как точность прогнозирования значительно улучшена. Таким образом, подход предлагает альтернативу \ textbf {жизнеспособную} к предыдущему методу установки уровня интерфейса сети.

 44 страницы, 16 рисунков

Ссылка на публикацию
Пан С. , Ху Х. , Адамс Н. А.  Транспортировка наборов регионального уровня с высоким разрешением для создания сложных интерфейсных сетей. - : , 2017. // arXiv.org, 2017.
Библиография
1.[Betney et al.(2015) Betney, Tully, Hawker и Ventikos] betney2015computational Betney [M.], Тулли [B.], Hawker [N.], Ventikos [Y.]. Вычислительное моделирование взаимодействия ударных волн с несколькими газонаполненными пузырьками в жидкости. Физика жидкостей (с 1994 года по настоящее время) 2015 года;27 (3): 036101.
2.[Thomas and Kares (2012)] thomas2012drive Thomas [V.A.], Карес [R.J.]. Асимметрия привода и происхождение турбулентности в ИФУ имплозии. Письма о физической экспертизе 2012 года;109 (7): 075004.
3.[Haines et al.(2014) Хейнес, Гринштейн и Финке] haines2014three Haines [B.М.], Гринштейн [Ф.F.], Fincke [J.Р.]. Трехмерная стратегия моделирования для определения влияния турбулентного перемешивания на производительность капсулы с инерционным удержанием. Physical Review E 2014;89 (5): 053302.
4.[Chen et al.(2014) Чэнь, Вусли, Хегер, Альмгрен и Уален] chen2014two Chen [K.J.], Вусли [S.], Хегер [А.], Альмгрен [А.], Уэйлен [D.J.]. Двумерные имитации пульсационных сверхновых неустойчивости пар. Астрофизический журнал 2014;792 (1): 28.
5.[Lentz et al.(2015) Ленц, Бруенн, Хикс, Меззакаппа, Мессер, Эндеве и др.] Lentz2015three Lentz [E.J.], Bruenn [S.W.], Hix [W.Р.], Меццакаппа [А.], Мессер [О.B.], Endeve [E.], и другие. Имитация трехмерной коллапсирующей сверхновой с использованием 15 м? Прародителем. Астрофизический журнал Letters 2015;807 (2). L31.
6.[Wongwathanarat et al.(2015) Вонгватанараат, Мюллер и Янка] wongwathanarat2015three Wongwathanarat [A.], Мюллер [E.], Янка [H.T.]. Трехмерное моделирование сверхновых с коллапсом ядра: от восходящего удара до шокового прорыва. Астрономия и астрофизика - 2015;577: A48.
7.[Weaire and Hutzler (2001)] weaire2001physics Weaire [D.L.], Hutzler [S.]. Физика пенопластов. Издательство Оксфордского университета; 2001 год.
8.[Biance et al.(2011) Biance, Delbos и Pitois] biance2011topological Biance [A.L.], Дельбос [А.], Питуа [О.]. Как топологическая перегруппировка и жидкая фракция контролируют стабильность жидкой пены. Письма о физической экспертизе 2011;106 (6): 068301.
9.[Saye and Sethian (2013)] saye2013multiscale Saye [R.Я.], Sethian [J.A.]. Многомасштабное моделирование мембранной перегруппировки, дренажа и разрыва в развивающихся пенах. Science 2013;340 (6133): 720-724.
10.[Kim et al.(2014) Ким, Лай, Пескин и Сеол] kim2014numerical Kim [Y.], Лай [М.С.], Пескин [C.S.], Сеол [Y.]. Численное моделирование трехмерной пены методом погруженной границы. Журнал вычислительной физики, 2014;269: 1- 21.
11.[Hilgenfeldt et al.(2008) Hilgenfeldt, Erisken and Carthew] hilgenfeldt2008физический Hilgenfeldt [S.], Эрискен [S.], Картью [R.W.]. Физическое моделирование геометрического порядка клеток в эпителиальной ткани. Материалы Национальной академии наук 2008;105 (3): 907-911.
12.[Rauzi et al.(2008) Rauzi, Verant, Lecuit и Lenne] rauzi2008nature Rauzi [M.], Верант [P.], Lecuit [T.], Lenne [P.F.]. Природа и анизотропия кортикальных сил, ориентирующих морфогенез ткани дрозофилы. Nature клеточной биологии 2008;10 (12): 1401-1410.
13.[Manning et al.(2010) Мэннинг, Фоти, Штейнберг и Шетц] manning2010coaction Мэннинг [M.L.], Фоти [R.A.], Стейнберг [M.S.], Schoetz [E.М.]. Взаимодействие межклеточной адгезии и кортикального напряжения определяет поверхностное натяжение тканей. Материалы Национальной академии наук 2010;107 (28): 12517-12522.
14.[Marinari et al.(2012) Marinari, Mehonic, Curran, Gale, Duke и Baum] marinari2012live Marinari [E.], Mehonic [A.], Карран [S.], Gale [J.], Дюк [Т.], Баум [B.]. Отслаивание Livecell уравновешивает эпителиальный рост, чтобы ограничить переполненность тканей. Nature 2012;484 (7395): 542-545.
15.[Osterfield et al.(2013) Osterfield, Du, Sch? Upbach, Wieschaus and Shvartsman] osterfield2013three Osterfield [M.], Du [X.], Sch? Upbach [T.], Wieschaus [E.], Шварцман [S.Y.]. Трехмерный морфогенез эпителия в развивающемся яйце дрозофилы. Эволюционная клетка - 2013;24 (4): 400-410.
16.[Geiger et al.(2001) Geiger, Roosz and Barkoczy] geiger2001simulation Geiger [J.], Roosz [A.], Баркоци [P.]. Моделирование огрубления зерна в двух измерениях клеточным автоматом. Acta Materialia 2001;49 (4): 623-629.
17.[Krill Iii and Chen (2002)] krill2002компьютер Крилл Iii [C.], Chen [L.Q.]. Компьютерное моделирование трехмерного роста зерна с использованием модели фазового поля. Acta Materialia 2002;50 (12): 3059-3075.
18.[Elsey et al.(2011) Elsey, Esedo`glu and Smereka] elsey2011large Elsey [M.], Эседоглу [S.], Смерека [P.]. Крупномасштабное моделирование нормального роста зерна за счет диффузионного движения. В: Труды Лондонского королевского общества: математические, физические и инженерные науки; Vol. 467. Королевское общество; 2011, p. 381-401.
19.[Torres et al.(2015) Торрес, Емельяненко, Головатый, Киндерлерер и Таасан] Торрес2015 численный Торрес [C.], Емельяненко [M.], Головатый [Д.], Kinderlehrer [D.], Taasan [S.]. Численный анализ вершинных моделей для моделирования границ зерновых сетей. SIAM Journal on Applied Mathematics 2015;75 (2): 762--786.
20.[Unverdi and Tryggvason (1992)] unverdi1992front Unverdi [S.O.], Tryggvason [G.]. Метод фронтального слежения для вязких, несжимаемых, многожидкостных течений. Журнал вычислительной физики 1992;100 (1): 25--37.
21.[Пескин (2002)] peskin2002immersed Peskin [C.S.]. Погруженный граничный метод. Acta numerica 2002;11: 479-517.
22.[Hirt et al.(1974) Hirt, Amsden and Cook] hirt1974 произвольный Hirt [C.], Амсден [А.A.], Кук [J.]. Произвольный лагранжево-эйлеровы вычислительный метод для всех скоростей потока. Журнал вычислительной физики 1974;14 (3): 227-253.
23.[Brakke (1992)] brakke1992поверхность Brakke [K.A.]. Поверхностный эвольвер. Экспериментальная математика 1992;1 (2): 141-165.
24.[Galera et al.(2010) Галера, Мэйр и Брейл] galera2010two Галера [S.], Мейр [P.ЧАС.], Breil [J.]. Двумерная неструктурированная клеточная центрированная многокомпонентная схема ALE с использованием реконструкции интерфейса VOF. Журнал вычислительной физики 2010;229 (16): 5755--5787.
25.[Loub`ere et al.(2010) Лубьер, Мэйр, Шашков, Брейль и Галера] loubere2010reale Loubre [R.], Мейр [P.ЧАС.], Шашков [M.], Breil [J.], Галера [S.]. Reale: метод Арбитражного Лагранжа-Эйлера на основе пересоединения. Журнал вычислительной физики 2010;229 (12): 4724-4761.
26.[Kucharik et al.(2010) Кучарик, Гаримелла, Шофилд и Шашков] кучарик2010 сравнительный Кучарик [M.], Гаримелла [R.V.], Шофилд [S.П.], Шашков [M.J.]. Сравнительное исследование методов реконструкции интерфейсов для имитаций многофазных эль. Журнал вычислительной физики 2010;229 (7): 2432-2452.
27.[Kim et al.(2010) Kim, Lai and Peskin] kim2010numerical Kim [Y.], Лай [М.С.], Пескин [C.S.]. Численное моделирование двумерной пены методом погруженной границы. Журнал вычислительной физики 2010;229 (13): 5194-5207.
28.[Hirt and Nichols (1981)] hirt1981volume Hirt [C.W.], Николс [B.D.]. Объем жидкости (VOF) метод для динамики свободных границ. Журнал вычислительной физики 1981;39 (1): 201-225.
29.[Ошер и Сетьян (1988)] osher1988fronts Osher [S.], Sethian [J.A.]. Фронты, распространяющиеся с зависящей от кривизны скоростью: алгоритмы, основанные на формулировках гамильтонжакоби. Журнал вычислительной физики 1988;79 (1): 12--49.
30.[Merriman et al.(1994) Мерриман, Бенс и Ошер] Мерриман1994motion Мерриман [B.], Bence [J.К.], Ошера [S.J.]. Движение множественных переходов: подход с заданным уровнем. Журнал вычислительной физики 1994;112 (2): 334--363.
31.[Zhao et al.(1996) Чжао, Чан, Мерриман и Ошер] zhao1996вариационный Чжао [H.К.], Chan [T.], Мерриман [B.], Ошера [S.]. Подход с вариационным уровнем к многофазному движению. Журнал вычислительной физики 1996;127 (1): 179-195.
32.[Starinshak et al.(2014 год) Стариньшак, Карни и Ро] starinshak2014new Стариньшак [D.П.], Карни [S.], Роу [P.L.]. Новая модель набора уровней для многомерных потоков. Журнал вычислительной физики, 2014;262: 1- 16.
33.[Chan et al.(2007) Chan, Moelich and Sandberg] chan2007some Chan [T.F.], Moelich [M.], Сандберг [B.]. Некоторые последние события в сегментировании вариационных изображений. In: обработка изображений на основе дифференциальных уравнений с частными производными. Springer; 2007, p. 175-210oC.
34.[Vese and Chan (2002)] vese2002multiphase Vese [L.A.], Chan [T.F.]. Многофазная система уровней для сегментации изображений с использованием модели мамфорда и шаха. Международный журнал компьютерного зрения 2002;50 (3): 271-293.
35.[Lie et al.(2006) Lie, Lysaker and Tai] lievarant Lie [J.], Lysaker [M.], Tai [X.С.]. Вариант метода набора уровней и приложений для сегментации изображений. Математика вычислений 2006;75 (255): 1155-1174.
36.[Chung and Vese (2009)] chung2009image Chung [G.], Vese [L.A.]. Сегментация изображения с использованием многоуровневого подхода к уровню. Вычислительная техника и визуализация в науке 2009;12 (6): 267-285.
37.[Zheng et al.(2009) Чжэн, Юн и Пол] zheng2009simulation Чжэн [W.], Yong [J.ЧАС.], Paul [J.С.]. Моделирование пузырьков. Графические модели 2009;71 (6): 229-239.
38.[Ким (2010)] kim2010multi Ким [B.]. Моделирование многофазной жидкости с использованием наборов регионального уровня. В: ACM Transactions on Graphics (TOG); Vol. 29. ACM; 2010, p. 175.
39.[Saye and Sethian (2011)] saye2011voronoi Saye [R.Я.], Sethian [J.A.]. Метод неявного интерфейса Вороного для вычисления многофазной физики. Материалы Национальной академии наук 2011 г .;108 (49): 19498-19503 гг.
40.[Shu and Osher (1988)] shu1988эффективный Шу [C.W.], Ошера [S.]. Эффективная реализация принципиально нециклических амортизационных схем. Журнал вычислительной физики 1988;77 (2): 439-471.
41.[Adalsteinsson and Sethian (1995)] adalsteinsson1995 Adalsteinsson [D.], Sethian [J.A.]. Быстрый метод установки уровня для распространения интерфейсов. Журнал вычислительной физики 1995;118 (2): 269-277.
42.[Sussman et al.(1994) Суссман, Смерека и Ошер] sussman1994level Sussman [M.], Смерека [P.], Ошера [S.]. Подход с подбором уровней для вычисления решений для несжимаемого двухфазного потока. Журнал вычислительной физики 1994;114 (1): 146-159.
43.[Fu et al.(2015) Фу, Ху и Адамс] fu2015 Фу [L.], Ху [X.], Адамс [N.]. Явная повторная инициализация и расширение алгоритмов для метода острого интерфейса на основе уровня. В: Девятый симпозиум по явлениям турбулентности и сдвигового течения: Мельбурн, Австралия, 30 июня - 3 июля 2015 года. 2015 год.
44.[Saye and Sethian (2012)] saye2012analysis Saye [R.], Sethian [J.A.]. Анализ и применение метода неявного интерфейса Вороного. Журнал вычислительной физики 2012;231 (18): 6051--6085.
45.[Цзян и Шу (1995)] jiang1995эффективный Цзян [G.S.], Шу [C.W.]. Эффективная реализация взвешенных схем ENO. Тех. Конф.; Документ DTIC; 1995 год.
46.[Hu et al.(2010) Ху, Ван и Адамс] hu2010adaptive Hu [X.], Ван [Q.], Адамс [N.A.]. Адаптивная центрально-встречная ветвь, взвешенная существенно не осциллирующая схема. Журнал вычислительной физики 2010;229 (23): 8952--8965.
47.[Bell et al.(1989) Bell, Colella and Glaz] bell1989 second Bell [J.B.], Colella [P.], Глаз [H.М.]. Метод проекции второго порядка для несжимаемых уравнений Навье-Стокса. Журнал вычислительной физики 1989;85 (2): 257-283.
48.[Domingues et al.(2008) Домингес, Гомес, Руссель и Шнайдер] domingues2008адаптивные Домингус [M.O.], Гомес [S.М.], Руссель [О.], Шнайдер [К.]. Адаптивная многорежимная схема с локальным временным шагом для эволюционных pdes. Журнал вычислительной физики 2008;227 (8): 3758-3780.

Эта публикация на других ресурсах

Портал arXiv.org

Другие публикации этих авторов
1.Обобщенная гипотеза Ауслендера-Рейтена и производные эквивалентности
Пан С.
2.Локус плоских квартик с гиперфлексией
Ху Х.
3.Вычисление квантовых когомологий примитивных классов
Ху Х.
4.Компактификации пространств модулей поверхностей Бурниа с2K25
Ху Х.
5.Локализованный стандарт по сравнению с приведенной формулой и родными локальными инвариантами Громова-Виттена
Ху Х.
6.О гипотезе разрешения Крепанта для гравитовских предков Громова-Виттена во всех родах для поверхностных особенностей
Ху Х.
7.Об одной гипотетической формуле для одного рода инвариантов Громова-Виттена одного класса локальных n-складок Калаби-Яу
Ху Х.
8.Квантовая Маккей-корреспонденция для особенностей типа D
Ху Х.
9.Неприводимые проективные характеры сплетений
Ху Х. , Джиндж Н.
10.Спиновые характеры обобщенных симметрических групп
Ху Х. , Джиндж Н.
Другие публикации этой тематики
1.Схемы высокого порядка для уравнений Эйлера в цилиндрических / сферических координатах
Вандж С. -., Джохнсен Е.
2.Схемы лагранжевых потоков: переформулирование точных схем второго порядка Лагранжа-переназначения для повышения эффективности работы узлов на основе HPC
Вууст Ф. Д., Джаск Т. , Мотте Р. , Пеубернес М. , Понкет Р.
3.Анализ ошибок шахматных конечно-разностных схем конечных объемов на неструктурированных сетках
Кхен К. Х.
4.Уровневые схемы струй для жестких адвекционных уравнений: метод SemiJet
Велмуруджан Д. , Колахдоуз Е. М., Салак Д.
5.Сходимость дискретизации конечного объема с центрированной ячейкой для линейной упругости
Джан М. Н.
6.Симплектические конечно-разностные методы решения уравнений в частных производных
Кхин С. А.
7.Метод неполного градиента дополненного набора уровней
Колахдоуз Е. М., Салак Д.
8.Метод расширенной быстрой маршировки для повторной инициализации уровня
Салак Д.
9.Применение модели заданного уровня с ограничениями в сегментации изображений
Клемент В. , Оберхубер Т. , Šевčовиč Д.
10.Точный метод частиц для скалярных законов сохранения и его применение для жесткой кинетики реакции
Фарджоун У. , Сеиболд Б.