Latitude on the choice of initialisation is a shared feature between one-step extended state-space and multi-step methods. The paper focuses on lattice Boltzmann schemes, which can be interpreted as examples of both previous categories of numerical schemes. We propose a modified equation analysis of the initialisation schemes for lattice Boltzmann methods, determined by the choice of initial data. These modified equations provide guidelines to devise and analyze the initialisation in terms of order of consistency with respect to the target Cauchy problem and time smoothness of the numericalsolution. In detail, the larger the number of matched terms between modified equations for initialisation and bulk methods, the smoother the obtained numerical solution. This is particularly manifest for numerical dissipation. Starting from the constraints to achieve time smoothness, which can quickly become prohibitive, we explain how the distinct lack of observability for certain lattice Boltzmann schemes -- seen as dynamical systems on a commutative ring -- can yield rather simple conditions and be easily studied as far as their initialisation is concerned. This comes from the reduced numberof initialisation schemes at the fully discrete level. These theoretical results are successfully assessed on several lattice Boltzmann methods.


翻译:初始化的选择自由度是单步扩展状态空间方法与多步方法共有的特征。本文聚焦于格子玻尔兹曼格式,这类格式可被视作前述两类数值方法的实例。我们提出了一种针对格子玻尔兹曼方法初始化格式的修正方程分析,该分析由初始数据的选择决定。这些修正方程提供了指导依据,用于设计和分析初始化相对于目标柯西问题的一致阶次以及数值解的时间光滑性。具体而言,初始化修正方程与体方法修正方程之间匹配的项数越多,所获得的数值解就越光滑,这在数值耗散中尤为明显。从实现时间光滑性的约束条件(这些条件可能迅速变得过于苛刻)出发,我们阐释了某些格子玻尔兹曼格式——被视为交换环上的动力系统——在可观性上的显著缺失如何能产生相当简单的条件,并使得其初始化问题易于研究。这源于在完全离散层面初始化格式数量的减少。这些理论结果在多个格子玻尔兹曼方法上得到了成功验证。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
106+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月5日
VIP会员
最新内容
世界模型入门:从序贯决策到通用智能体
专知会员服务
8+阅读 · 10月24日
军事域更好使用人工智能的实用指南
专知会员服务
10+阅读 · 10月22日
《衡量语言模型中的作战规划能力》
专知会员服务
14+阅读 · 10月20日
Maven智能系统:帕兰提尔军事人工智能平台详解
专知会员服务
17+阅读 · 10月20日
《测试自动化框架在敏捷软件开发中的角色》
专知会员服务
9+阅读 · 10月20日
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
13+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
19+阅读 · 10月15日
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
106+阅读 · 2019年10月9日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员