心脏电生理学单域模型的显式稳定多速率方法
数值分析
2024-06-25 v3 数值分析
摘要
全显式稳定多速率 (mRKC) 方法因其改进的稳定性特性，非常适合数值求解刚性常微分方程的大规模多尺度系统。为了展示其在求解刚性、多尺度、非线性抛物型偏微分方程时的效率，我们将 mRKC 方法应用于心脏电生理学的单域方程。在此过程中，我们提出了一种专门针对单域模型定制的改进版本，从而得到了显式指数多速率稳定 (emRKC) 方法。我们进行了若干数值实验以评估 mRKC 和 emRKC 的效率，同时考虑了不同的有限元网格（结构化和非结构化）以及真实的离子模型。新的 emRKC 方法通常优于心脏电生理学中标准的隐式-显式基线方法。代码性能分析和强可扩展性结果进一步表明，emRKC 在不牺牲精度的情况下速度更快且具有内在的并行性。
引用
@article{arxiv.2401.01745,
title = {Explicit stabilized multirate methods for the monodomain model in cardiac electrophysiology},
author = {Giacomo Rosilho de Souza and Marcus J. Grote and Simone Pezzuto and Rolf Krause},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.01745},
year = {2024}
}