Numerical methods for black box software

Сформулированы требования к вычислительным алгоритмам для перспективного программного обеспечения,устроенного по принципу "черного ящика" и предназначенного для математического моделирования в механикесплошных сред. Выполнен анализ прикладных свойств классических многосеточных методов и универсальноймногосеточной технологии в рамках проблемы "универсальность-эффективность-параллелизм". Показано, что близкая к оптимальной трудоемкость при минимуме проблемно-зависимых компонентов и высокая эффективность параллелизма достижимы при использовании универсальной многосеточной технологии на глобально структурированных сетках. Применение неструктурированных сеток потребует определения двухпроблемно-зависимых компонентов (межсеточных операторов), которые значительно влияют на трудоемкость алгоритма. A number of requirements are formulated to the numerical algorithms for black box software intended for mathematical modeling in continuum mechanics. An analysis of applied properties of the classical multigrid methods and robustmultigrid technique in the framework of "robustness-efficiency-parallelism" problem is performed. It is shown that a close-to-optimal complexity with the least number of problem-dependent components and high parallel efficiency can be achieved with the robust multigrid technique on globally structured grids. Application of unstructured grids requires the accurate definition of two problem-dependent components (intergrid operators) that strongly affect on the complexity of an algorithm.