心脏电生理学中单域方程的高阶并行时间方法
数值分析
2024-05-31 v1 数值分析
摘要
单域方程的模拟对于心脏电活动建模至关重要，但当传统数值方法仅在空间上并行化时面临可扩展性限制。为了通过更有效地分配计算负载来优化大型多处理器计算机的使用，时间并行化是必要的。我们提出了一种高阶并行时间方法，以应对心脏动力学刚性、多尺度和非线性特性带来的巨大计算挑战。我们的方法结合了半隐式和指数谱延迟校正方法，产生了一种混合方法，并利用PFASST框架扩展到时间并行。通过广泛的数值实验，使用实际的离子模型（如ten-Tusscher-Panfilov模型），我们彻底评估了所提出的并行时间方法的稳定性、精度和鲁棒性。结果强调了该方法在生物医学研究和临床应用中显著增强实时和高保真模拟的潜力。
引用
@article{arxiv.2405.19994,
title = {High-order parallel-in-time method for the monodomain equation in cardiac electrophysiology},
author = {Giacomo Rosilho de Souza and Simone Pezzuto and Rolf Krause},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.19994},
year = {2024}
}