面向 Exascale 应用的 SUNDIALS 时间积分器：众多独立 ODE 系统的处理
数值分析
2024-12-13 v1 分布式、并行与集群计算
数值分析
摘要
许多复杂系统可准确地建模为一组耦合的时依赖偏微分方程 (PDE)。然而，求解此类方程代价高昂，容易耗尽世界上最大的超级计算机。一种务实的解决策略是将 PDE 分解为可单独求解的组件。这种算子分割方法在科学领域中广泛应用，许多情况下会产生一组作为更大“外循环”时间步进过程的一部分需要求解的常微分方程 (ODE)。SUNDIALS 库提供了众多稳健的时间积分算法，用于求解 ODE，美国能源部 Exascale Computing Project (ECP) 支持其扩展至 Exascale 级计算硬件上的应用。本文重点介绍 SUNDIALS 的某些能力及其在燃烧和宇宙学应用代码中的部署 (Pele 和 Nyx)，其中算子分割导致大量小型 ODE 系统需并发求解。
引用
@article{arxiv.2405.01713,
title = {SUNDIALS Time Integrators for Exascale Applications with Many Independent ODE Systems},
author = {Cody J. Balos and Marc Day and Lucas Esclapez and Anne M. Felden and David J. Gardner and Malik Hassanaly and Daniel R. Reynolds and Jon Rood and Jean M. Sexton and Nicholas T. Wimer and Carol S. Woodward},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.01713},
year = {2024}
}