1. Algebraic Domain Decomposition Methods for Highly Heterogeneous Problems
- Author
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Mikolaj Szydlarski, Hua Xiang, Frédéric Nataf, Tao Zhao, Roland Masson, Pascal Havé, IFP Energies nouvelles (IFPEN), Laboratoire Jacques-Louis Lions (LJLL), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Algorithms and parallel tools for integrated numerical simulations (ALPINES), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Paris-Rocquencourt, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National des Sciences Mathématiques et de leurs Interactions (INSMI), Global parallel and distributed computing (GRAND-LARGE), Laboratoire de Recherche en Informatique (LRI), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire d'Informatique Fondamentale de Lille (LIFL), Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lille, Sciences Humaines et Sociales-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lille, Sciences Humaines et Sociales-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Department of Mathematics [Wuhan], Huazhong University of Science and Technology [Wuhan] (HUST)-Wuhan University [China], Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Laboratoire d'Informatique Fondamentale de Lille (LIFL), Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lille, Sciences Humaines et Sociales-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille, Sciences et Technologies-Université de Lille, Sciences Humaines et Sociales-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire de Recherche en Informatique (LRI), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CentraleSupélec, and Nataf, Frédéric
- Subjects
Sequence ,Applied Mathematics ,Linear system ,Mathematical analysis ,Domain decomposition methods ,010103 numerical & computational mathematics ,[MATH.MATH-NA] Mathematics [math]/Numerical Analysis [math.NA] ,Solver ,01 natural sciences ,Matrix similarity ,010101 applied mathematics ,Computational Mathematics ,Matrix (mathematics) ,Graph (abstract data type) ,Applied mathematics ,Adjacency list ,0101 mathematics ,[MATH.MATH-NA]Mathematics [math]/Numerical Analysis [math.NA] ,Mathematics - Abstract
International audience; We consider the solving of linear systems arising from porous media flow simulations with high heterogeneities. Using a Newton algorithm to handle the non-linearity leads to the solving of a sequence of linear systems with different but similar matrices and right hand sides. The parallel solver is a Schwarz domain decomposition method. The unknowns are partitioned with a criterion based on the entries of the input matrix. This leads to substantial gains compared to a partition based only on the adjacency graph of the matrix. From the information generated during the solving of the first linear system, it is possible to build a coarse space for a two-level domain decomposition algorithm that leads to an acceleration of the convergence of the subsequent linear systems. We compare two coarse spaces: a classical approach and a new one adapted to parallel implementation.
- Published
- 2013