Paralelní numerické řešení diferenciálních rovnic

but.committeeprof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Martin Čermák, Ph.D. (člen) Prof. Dr. Martin Kozek (člen) prof. Ing. Róbert Lórencz, CSc. (člen) prof. RNDr. Josef Šlapal, CSc. (člen)cs
but.defenceStudentka přednesla cíle a výsledky, kterých v rámci řešení disertační práce dosáhla. V rozpravě studentka odpověděla na otázky komise a oponentů. Diskuze je zaznamenána na diskuzních lístcích, které jsou přílohou protokolu. Počet diskuzních lístků: 3. Komise se v závěru většinou členů usnesla, že studentka splnila podmínky pro udělení akademického titulu doktor. The student presented the goals and results that she achieved within the solution of the dissertation. The student has competently answered the questions of the committee members, reviewers. The discussion is recorded on the discussion sheets, which are attached to the protocol. Number of discussion sheets: 3. The committee has agreed by a majority that the student has fulfilled the requirements for being awarded the academic title Ph.D.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programVýpočetní technika a informatikacs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorŠátek, Václaven
dc.contributor.authorNečasová, Gabrielaen
dc.contributor.refereeČermák, Martinen
dc.contributor.refereeKozek, Martinen
dc.date.created2024cs
dc.description.abstractDiferenciální rovnice se studují již vice než 300 let. Poprvé parciální diferenciální rovnice použil švýcarský matematik a právník Nicolaus Bernoulli v 18. století. Parciální diferenciální rovnice druhého řádu se používají k modelování široké škály jevů ve vědě, technice a matematice, například šíření světelných a zvukových vln, pohybu tekutin a šíření tepla. Práce se zabývá paralelním numerickým řešením parciálních diferenciálních rovnic. Parciální diferenciální rovnice druhého řádu jsou pomocí metody přímek převedeny na rozsáhlé soustavy obyčejných diferenciálních rovnic. Prostorové derivace v parciální diferenciální rovnici jsou nahrazeny různými typy konečných diferencí. Výsledné soustavy obyčejných diferenciálních rovnic (problémy počátečních hodnot) jsou řešeny paralelně pomocí Runge-Kutta metod a nově navržené metody vyššího řádu založené na Taylorově řadě. Numerické experimenty vybraných problémů jsou realizovány na superpočítači s různým počtem výpočetních uzlů. Výsledky ukazují, že metoda založená na Taylorově řadě výrazně překonává standardní Runge-Kutta metody.en
dc.description.abstractDifferential equations have been studied for over 300 years. Partial differential equations were first used by the Swiss mathematician and lawyer Nicolaus Bernoulli in the 18th century. Second-order partial differential equations are used to model a wide range of phenomena in science, engineering, and mathematics, such as the propagation of light and sound waves, the motion of fluids, and the diffusion of heat. The thesis deals with the parallel numerical solution of partial differential equations. Second-order partial differential equations are transformed into large systems of ordinary differential equations using the method of lines. The spatial derivatives in the partial differential equation are replaced by various types of finite differences. The resulting large systems of ordinary differential equations (initial value problem) are solved in parallel using Runge-Kutta methods and the newly proposed higher-order method based on Taylor series. The numerical experiments of the selected problems are calculated using a supercomputer with different numbers of compute nodes. The results show that the Taylor-series-based numerical method significantly over-performs state-of-the-art Runge-Kutta methods.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationNEČASOVÁ, G. Paralelní numerické řešení diferenciálních rovnic [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2024.cs
dc.identifier.other161490cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/245530
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologiícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectparcilální diferenciální rovniceen
dc.subjectobyčejné diferenciální rovniceen
dc.subjectproblémy počátečních hodnoten
dc.subjectTaylorova řadaen
dc.subjectRunge-Kuttaen
dc.subjectmetoda přímeken
dc.subjectkonečné diferenceen
dc.subjectparalelní výpočtyen
dc.subjectsuperpočítačeen
dc.subjectpartial differential equationscs
dc.subjectordinary differential equationscs
dc.subjectinitial value problemscs
dc.subjectTaylor seriescs
dc.subjectRunge-Kuttacs
dc.subjectmethod of linescs
dc.subjectfinite differencescs
dc.subjectparallel computationscs
dc.subjectsupercomputerscs
dc.titleParalelní numerické řešení diferenciálních rovnicen
dc.title.alternativeParallel numeric solution of differential equationscs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2024-04-22cs
dcterms.modified2024-04-23-14:18:12cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta informačních technologiícs
sync.item.dbid161490en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2024.05.30 11:46:45en
sync.item.modts2024.05.30 11:12:34en
thesis.disciplineVýpočetní technika a informatikacs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. Ústav inteligentních systémůcs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 5
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
21.4 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-898_s1.pdf
Size:
105.49 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Vedouci prace-898_s1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-898_o1.pdf
Size:
176.61 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-898_o1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-898_o2.pdf
Size:
327.97 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-898_o2.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
review_161490.html
Size:
1.66 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
file review_161490.html
Collections