Open AccessDomain decomposition based on a direct method for solving the three-dimensional Poisson's equation in nonstationary astrophysical problems
Author(s) -
Nikolay Snytnikov
Publication year - 2015
Publication title -
vyčislitelʹnye metody i programmirovanie
Language(s) - English
Resource type - Journals
eISSN - 1726-3522
pISSN - 0507-5386
DOI - 10.26089/nummet.v16r110
Subject(s) - domain decomposition methods , poisson's equation , supercomputer , context (archaeology) , poisson distribution , decomposition , domain (mathematical analysis) , mathematics , computer science , dirichlet problem , coupling (piping) , algorithm , computational science , physics , parallel computing , mathematical analysis , finite element method , statistics , boundary value problem , engineering , thermodynamics , mechanical engineering , paleontology , ecology , biology
Предложен новый параллельный алгоритм для решения трехмерного уравнения Пуассона в контексте нестационарных задач астрофизики. Алгоритм основан на декомпозиции трехмерной области по двум направлениям, в применении прямого метода решения задачи Дирихле в каждой подобласти и в комбинации метода сопряжения подобластей для двумерного экранированного уравнения Пуассона с методом разделения переменных. Тестовые эксперименты проводились на суперкомпьютерах Межведомственного суперкомпьютерного центра (МСКЦ) и Сибирского суперкомпьютерного центра (ССКЦ). A new parallel algorithm for solving the three-dimensional Poisson's equation in the context of nonstationary problems of astrophysics is proposed. This algorithm is based on a decomposition of the 3D domain in two directions, on the application of a direct method for solving the Dirichlet problem in each subdomain, and on a combination of subdomains coupling for the screened Poisson's equation with the variable separation method. Test experiments were conducted on supercomputers installed at the Joint Supercomputing Center of Russian Academy of Sciences (Moscow) and at the Siberian Supercomputing Center (Novosibirsk).