Métodos de diferenças finitas para problemas de difusão e reação não lineares

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Pereira, Ricardo Reis
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Laboratório Nacional de Computação Científica
Coordenação de Pós-Graduação e Aperfeiçoamento (COPGA)
Brasil
LNCC
Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://tede.lncc.br/handle/tede/313
Resumo: Neste trabalho tivemos como objetivo elaborar uma técnica que permitisse resolver equações diferenciais parciais não lineares de reação-difusão transi- entes utilizando o método de diferenças finitas. As soluções de tais equações apresentam-se como padrões de Turing. A técnica que propomos é baseada em ADI e foi desenvolvida para problemas escalares e depois estendida para casos matriciais. Estudamos técnicas relacionadas cujos resultados se mantiveram de segunda ordem no tempo. Realizamos estudos de convergência que demos- traram taxas ótimas e também tratou-se aplicações cujos padrões gráficos estiveram de acordo com outros trabalhos, mas foram obtidos em tempos subs- tancialmente menores devido à nova técnica. O desempenho dos experimentos que realizamos deveu-se ao fato de o ADI desmembrar as equações dos modelos estudados em outras que podem ser reescritas como sistemas tridiagonais. Estes sistema são solucionados eficientemente pelo algoritmo de Thomas.
id LNCC_de10d988b4200e5b8383a37dffeeeda6
oai_identifier_str oai:tede-server.lncc.br:tede/313
network_acronym_str LNCC
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC
repository_id_str
spelling Métodos de diferenças finitas para problemas de difusão e reação não linearesDiferenças finitasModelos matemáticosDifusão - Modelos matematicosMétodo ADICNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICANeste trabalho tivemos como objetivo elaborar uma técnica que permitisse resolver equações diferenciais parciais não lineares de reação-difusão transi- entes utilizando o método de diferenças finitas. As soluções de tais equações apresentam-se como padrões de Turing. A técnica que propomos é baseada em ADI e foi desenvolvida para problemas escalares e depois estendida para casos matriciais. Estudamos técnicas relacionadas cujos resultados se mantiveram de segunda ordem no tempo. Realizamos estudos de convergência que demos- traram taxas ótimas e também tratou-se aplicações cujos padrões gráficos estiveram de acordo com outros trabalhos, mas foram obtidos em tempos subs- tancialmente menores devido à nova técnica. O desempenho dos experimentos que realizamos deveu-se ao fato de o ADI desmembrar as equações dos modelos estudados em outras que podem ser reescritas como sistemas tridiagonais. Estes sistema são solucionados eficientemente pelo algoritmo de Thomas.The purpose of this work is to develop a technique to solve transient reaction- diffusion partial differential equations using the finite difference method. The solution of such equations follows the Turing patterns behavior. The proposed technique is based on ADI and covers scalar problems and matricial ones. Experimental results show to have second time-order of convergence studies revealing a great performance. Graphic patterns from some application mod- els are in agreement with other works and presented shorter CPU times in comparison to them. This performance is due to the fact that the ADI scheme allows to rewrite the models as 1D equations system that can be converted in trididiaginal linear system. These ones are efficiently solved by Thomas algorithm.Laboratório Nacional de Computação CientíficaCoordenação de Pós-Graduação e Aperfeiçoamento (COPGA)BrasilLNCCPrograma de Pós-Graduação em Modelagem ComputacionalLoula, Abimael Fernando DouradoMartins, Bernardo RochaKaram Filho, JoséLoula, Abimael Fernando DouradoAlmeida, Regina Célia Cerqueira deKritz, Maurício VieiraSantos, Rodrigo Weber dosCarmo, Eduardo Gomes Dutra doPereira, Ricardo Reis2023-03-06T13:45:15Z2019-02-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfPEREIRA, R. R. Métodos de diferenças finitas para problemas de difusão e reação não lineares. 2019. 143 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional) - Laboratório Nacional de Computação Científica, Petrópolis, 2019.https://tede.lncc.br/handle/tede/313porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCCinstname:Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)instacron:LNCC2023-03-07T04:08:43Zoai:tede-server.lncc.br:tede/313Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede.lncc.br/PUBhttps://tede.lncc.br/oai/requestlibrary@lncc.br||library@lncc.bropendoar:2023-03-07T04:08:43Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC - Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)false
dc.title.none.fl_str_mv Métodos de diferenças finitas para problemas de difusão e reação não lineares
title Métodos de diferenças finitas para problemas de difusão e reação não lineares
spellingShingle Métodos de diferenças finitas para problemas de difusão e reação não lineares
Pereira, Ricardo Reis
Diferenças finitas
Modelos matemáticos
Difusão - Modelos matematicos
Método ADI
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
title_short Métodos de diferenças finitas para problemas de difusão e reação não lineares
title_full Métodos de diferenças finitas para problemas de difusão e reação não lineares
title_fullStr Métodos de diferenças finitas para problemas de difusão e reação não lineares
title_full_unstemmed Métodos de diferenças finitas para problemas de difusão e reação não lineares
title_sort Métodos de diferenças finitas para problemas de difusão e reação não lineares
author Pereira, Ricardo Reis
author_facet Pereira, Ricardo Reis
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Loula, Abimael Fernando Dourado
Martins, Bernardo Rocha
Karam Filho, José
Loula, Abimael Fernando Dourado
Almeida, Regina Célia Cerqueira de
Kritz, Maurício Vieira
Santos, Rodrigo Weber dos
Carmo, Eduardo Gomes Dutra do
dc.contributor.author.fl_str_mv Pereira, Ricardo Reis
dc.subject.por.fl_str_mv Diferenças finitas
Modelos matemáticos
Difusão - Modelos matematicos
Método ADI
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
topic Diferenças finitas
Modelos matemáticos
Difusão - Modelos matematicos
Método ADI
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
description Neste trabalho tivemos como objetivo elaborar uma técnica que permitisse resolver equações diferenciais parciais não lineares de reação-difusão transi- entes utilizando o método de diferenças finitas. As soluções de tais equações apresentam-se como padrões de Turing. A técnica que propomos é baseada em ADI e foi desenvolvida para problemas escalares e depois estendida para casos matriciais. Estudamos técnicas relacionadas cujos resultados se mantiveram de segunda ordem no tempo. Realizamos estudos de convergência que demos- traram taxas ótimas e também tratou-se aplicações cujos padrões gráficos estiveram de acordo com outros trabalhos, mas foram obtidos em tempos subs- tancialmente menores devido à nova técnica. O desempenho dos experimentos que realizamos deveu-se ao fato de o ADI desmembrar as equações dos modelos estudados em outras que podem ser reescritas como sistemas tridiagonais. Estes sistema são solucionados eficientemente pelo algoritmo de Thomas.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-02-14
2023-03-06T13:45:15Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv PEREIRA, R. R. Métodos de diferenças finitas para problemas de difusão e reação não lineares. 2019. 143 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional) - Laboratório Nacional de Computação Científica, Petrópolis, 2019.
https://tede.lncc.br/handle/tede/313
identifier_str_mv PEREIRA, R. R. Métodos de diferenças finitas para problemas de difusão e reação não lineares. 2019. 143 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional) - Laboratório Nacional de Computação Científica, Petrópolis, 2019.
url https://tede.lncc.br/handle/tede/313
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Laboratório Nacional de Computação Científica
Coordenação de Pós-Graduação e Aperfeiçoamento (COPGA)
Brasil
LNCC
Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
publisher.none.fl_str_mv Laboratório Nacional de Computação Científica
Coordenação de Pós-Graduação e Aperfeiçoamento (COPGA)
Brasil
LNCC
Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC
instname:Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)
instacron:LNCC
instname_str Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)
instacron_str LNCC
institution LNCC
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC - Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)
repository.mail.fl_str_mv library@lncc.br||library@lncc.br
_version_ 1832738027821072384