通过光滑度增加保精度滤波器对粒子模拟数据进行去噪及其在玻姆速度计算中的应用
数值分析
2023-12-25 v2 数值分析
摘要
等离子体物理的模拟计算代价高昂，因为其底层物理系统为高维，需要三个空间维度和三个速度维度。一种流行的数值方法是粒子模拟（PIC）方法，因其易于实现且在高维问题中具有良好的可扩展性。该方法一个不幸的缺陷是由于使用有限数目的粒子而引入统计噪声。在本文中，我们考察光滑度增加保精度（SIAC）卷积核滤波器族作为 PIC 模拟所产生的矩数据去噪器的应用。我们表明 SIAC 滤波是一种有前景的工具，可用于对物理空间中的 PIC 数据去噪，并捕获傅里叶空间中的适当尺度。此外，我们展示了 SIAC 技术的应用如何减少等离子体物理中诸如玻姆速度等关注量计算所需的信息量。
引用
@article{arxiv.2308.12807,
title = {Denoising Particle-In-Cell Data via Smoothness-Increasing Accuracy-Conserving Filters with Application to Bohm Speed Computation},
author = {Matthew J. Picklo and Qi Tang and Yanzeng Zhang and Jennifer K. Ryan and Xian-Zhu Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.12807},
year = {2023}
}