Ciencia computacional

Preguntas y respuestas para científicos que usan computadoras para resolver problemas científicos.

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Alternativas al análisis de estabilidad von Neumann para métodos de diferencia finita
Estoy trabajando en resolver las ecuaciones de poroelasticidad unidimensionales acopladas (modelo de biot), dadas como: ∂−(λ+2μ)∂2u∂x2+∂p∂x=0−(λ+2μ)∂2u∂x2+∂p∂x=0-(\lambda+ 2\mu) \frac{\partial^2 u}{\partial x^2} + \frac{\partial p}{\partial x} = 0 ∂∂t[γp+∂u∂x]−κη[∂2p∂x2]=q(x,t)∂∂t[γp+∂u∂x]−κη[∂2p∂x2]=q(x,t)\frac{\partial}{\partial t} \left[ \gamma p + \frac{\partial u}{\partial x}\right] -\frac{\kappa}{\eta}\left[\frac{\partial^2 p}{\partial x^2}\right] =q(x,t) en el dominio y con las condiciones de contorno: Ω=(0,1)Ω=(0,1)\Omega=(0,1) p=0,(λ+2μ)∂u∂x=−u0p=0,(λ+2μ)∂u∂x=−u0p=0, …

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En aritmética de coma flotante, ¿por qué la imprecisión numérica resulta de agregar un término pequeño a una diferencia de términos grandes?
He estado leyendo el libro Computer Simulation of Liquids de Allen y Tildesley. A partir de la página 71, los autores analizan los diversos algoritmos que se utilizan para integrar las ecuaciones de movimiento de Newton en simulaciones de dinámica molecular (DM). A partir de la página 78, los autores …

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¿Cómo puedo aproximar una integral impropia?
Tengo una función f(x,y,z)f(x,y,z)f(x,y,z) tal que ∫R3f(x,y,z)dV∫R3f(x,y,z)dV\int_{R^3} f(x,y,z)dV es finita, y quiero aproximar esta integral. Estoy familiarizado con las reglas de cuadratura y las aproximaciones de las integrales de Monte Carlo, pero veo algunas dificultades para implementarlas en un dominio infinito. En el caso de Monte Carlo, ¿cómo se hace …




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Precisión de punto flotante simple versus doble
Los números de punto flotante de precisión simple ocupan la mitad de la memoria y en máquinas modernas (incluso en GPU parece) las operaciones se pueden hacer con ellos a casi el doble de velocidad en comparación con la precisión doble. Muchos códigos FDTD que he encontrado utilizan exclusivamente aritmética …

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Comprender cómo Numpy hace SVD
He estado usando diferentes métodos para calcular tanto el rango de una matriz como la solución de un sistema matricial de ecuaciones. Encontré la función linalg.svd. Comparando esto con mi propio esfuerzo para resolver el sistema con Gaussian Elimination, parece ser más rápido y más preciso. Estoy tratando de entender …


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¿Existe alguna herramienta que pueda generar extensiones de intervalo de las funciones Fortran (o C) al analizar el código Fortran (o C)?
Los estudios de caso en mi tesis doctoral requieren que tenga extensiones de intervalo de subrutinas Fortran en CHEMKIN-II (disculpas por el enlace; es el mejor que pude encontrar para un paquete que Sandia National Laboratory ya no distribuye). CHEMKIN-II es un paquete químico usado en química de combustión; Como …


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¿Cuánto debe optimizarse el software científico?
Para aplicaciones que requieren recursos computacionales significativos, el alto rendimiento puede ser un factor crítico cuando se trata de entregar resultados científicos o lograr "avances" en un tiempo razonable. ¿Cuánto tiempo y esfuerzo deberían invertir los desarrolladores de software para optimizar una aplicación? ¿Cuáles son los criterios clave utilizados?
13 software  hpc 

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Sobre la búsqueda de proyectos de código abierto para contribuir
Esta pregunta se ha hecho mil millones de veces en Stackoverflow, sin embargo, el enfoque siempre ha estado en la codificación no numérica. Estoy buscando un proyecto para contribuir dentro de los límites de la computación numérica y la computación de alto rendimiento. Preferiría idealmente un proyecto pequeño, pero eso …
13 software 



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