Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen DavazdahEmami,Ahmad Reza Pishevar,Mohsen Saghafian
محسن دوازده امامی (استاد راهنما) احمدرضا پیشه وراصفهانی (استاد مشاور) محسن ثقفیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Arash Badie Sichani
آرش بدیع سیچانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Application of Algebraic MultiGrid (AMG) methods for the solution of systems of linear algebraic equations
Multigrid methods, such as the Algebraic MultiGrid methods (AMG), are among the most efficient methods for solving discrete linear equations resulting from elliptic PDEs. In this thesis, first, an object-oriented C++ code is developed from scratch for some classical AMG methods including different coarsening strategies and different interpolation methods. Additinally, an option to use AMG as a preconditioner for Conjugate Gradient (CG) method is arranged. Second, the provided AMG software is used for solving several diffusion problems and a convection-diffusion problem. Next, the speed up of the convergence is compared to single grid methods like Guess-Seidel method. Different combinations for AMG components are also considered, and advantages and disadvantages of each method are studied. Finally, It is found that using AMG method greatly increases the rate of convergence for the diffusion problems with both structured and unstrucred grids. AMG is also appropriate for convection-diffusion problems with small mesh Peclet number. Comparing Standard and Aggressive coarsening, it is found that the standard coarsening strategy together with standard interpolation is appropriate for fast convergence while Aggressive coarsening is useful to reduce the size of memory requirement and to reduce computational work of setup phase. Although the cost of setup phase for Aggressive corsening is low, the increase in convergence factor results in higher overall time for the solution phase. Results indicate that using AMG as a preconditioner for CG can reduce the residual reduction factor and computational time to some extend. AMG methods can also be combined with the defect correction method efficientlly. Key words: AMG, Algebraic Multigrid, coarsening, diffusion, strongly negative coupling, Smoothing
روشهای چندشبکه‌ای، از جمله روش چندشبکه‌ای جبری، از کاراترین روشهای افزایش سرعت همگرایی در الگوریتم‌های حل عددی معادلات دیفرانسیل پاره‌ای هستند. در این پایان نامه، انواع تکنیک‌های کلاسیک چندشبکه‌ای جبری در قالب یک کد نرم افزاری پیاده‌سازی شده است. سپس اثر این تکنیک‌ها بر افزایش نرخ همگرایی در چندین مسئله پخش و جابجایی-پخش مدل مورد تحقیق و بررسی قرار ‌گرفته و معایب و مزایای هر یک مورد توجه قرار گرفته است. نتایج افزایش چشمگیر نرخ همگرایی را در انواع مسائل همراه با شبکه‌های سازمان یافته و نیز در شبکه‌های بدون سازمان نشان می‌دهد. در مطالعات صورت گرفته ترکیب‌های مختلف اجزای چندشبکه‌ای شامل درشت‌سازی و میانیابی نیز پوشش داده شده است. مقایسه بین درشت‌سازی استاندارد و درشت‌سازی خشن نشان می‌دهد که روش درشت سازی استاندارد به همراه میانیابی استاندارد از نظر کاهش ضریب همگرایی انتخاب مناسبی است در حالی که از نظر حافظه مورد نیاز روش درشت‌سازی خشن به همراه میانیابی مستقیم کمترین حجم را به خود اختصاص می‌دهد. به علاوه زمان لازم برای مرحله نصب در این روش کمترین مقدار است. علیرغم این مزیت، بزرگ بودن ضریب همگرایی در این روش موجب افزایش شدید تعداد تکرار و متعاقباً افزایش زمان اجرا در مرحله حل می شود. نتایج نشان می‌دهد که روش چندشبکه‌ای به خوبی می‌تواند با انواع روش‌های حل مثل روش شتاب‌دهنده گرادیان مزدوج و یا روش تصحیح تأخیری ترکیب شود و نتایج مطلوبی ارائه دهد. واژه‌های کلیدی: چندشبکه‌ای، چندشبکه‌ای جبری، درشت سازی، پخش، همبستگی منفی قوی، هموارسازی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی