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大规模波传播仿真的修正Born级数方法域分解

计算物理 2026-01-13 v3

摘要

修正Born级数 (MBS) 是一种用于模拟复杂结构中波传播的快速且精确的方法。在当前的MBS实现中,仿真规模受限于单台计算机或图形处理器 (GPU) 的工作内存。本文提出了一种域分解方法,通过在多个GPU上分布计算来增强MBS的可扩展性,同时保持其准确性、内存效率和保证的单调收敛性。通过这种新方法,可以并行进行计算,仿真规模不再受限于单台计算机或GPU的内存大小。我们展示了如何对大规模问题进行子域分解,并通过在320×320×320波长(即3.28×10^7立方波长)的复杂结构中进行求解,演示了该方法仅用双GPU即可在45分钟内完成计算。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.02395,
  title  = {Domain decomposition of the modified Born series approach for large-scale wave propagation simulations},
  author = {Swapnil Mache and Ivo M. Vellekoop},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.02395},
  year   = {2026}
}

备注

27 pages, 9 figures