动态缩放模拟：一种快速、自适应的光锥模拟算法
宇宙学与河外天体物理
2020-09-30 v2 天体物理仪器与方法
摘要
新一代大规模星系巡天的出现将宇宙学数值模拟推入未知领域。由于计算和数据存储需求，高分辨率与超大体积的同时要求带来了严峻的技术挑战。本文提出一种称为动态缩放模拟（Dynamic Zoom Simulations，简称DZS）的新方法来应对这些问题。我们的方法专为从N体数值模拟生成光锥输出而设计，与标准共动快照相比，其允许更高效的存储和后处理，并更直接地模拟巡天数据格式。在DZS中，模拟分辨率在光锥表面之外动态降低，从而减少计算工作量，同时保留光锥内部及大尺度引力场的精度。我们表明，对于我们最大的模拟盒子，该方法能以一半的计算成本获得与传统模拟几乎相同的结果。我们还预测，对于更大和/或更高分辨率的模拟，这种加速可提升至5倍。我们通过比较使用和不使用DZS运行的相同模拟对来评估数值积分的精度。光锥晕质量函数、天球投影光锥以及三维物质光锥中的偏差始终保持在0.1%以下。总之，我们的结果表明DZS技术可能提供一种极具价值的工具，以应对下一代大规模宇宙学模拟所面临的技术挑战。
引用
@article{arxiv.2005.05328,
title = {Dynamic Zoom Simulations: a fast, adaptive algorithm for simulating lightcones},
author = {Enrico Garaldi and Matteo Nori and Marco Baldi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.05328},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 13 figures, version accepted for publication in MNRAS