Parallel genetic algorithm finding optimal initial mesh for three dimensional self-adaptive hp finite element metho

• Autorzy: Paszyńska A. , Paszyński M.

Warianty tytułu

PL

Równoległy algorytm genetyczny znajdujący optymalne siatki początkowe dla trójwymiarowej hp adaptacyjnej metody elementów skończonych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper we investigate the parallel version of the hierarchical chromosome based genetic algorithm (HCBGA) for finding the optimal initial mesh for self-adaptive hp-Finite Element Method (hp-FEM). The HCBGA algorithm solves the global optimization problem of r refinements in order to provide optimal starting mesh for the hp-FEM that will fit material data and singularities, and will result in the exponential convergence of the hp-FEM. The parallel algorithm is tested on the damaged Step-and-Flash Imprint Lithography problem, modeled by linear elasticity with thermal expansion ':, coefficient.

PL

W artykule tym przedstawiono wersję równoległą algorytmu genetycznego bazującego na hierarchicznym chromosomie (AGBHC) służącego do znajdowania optymalnych siatek począt-kowych dla hp adaptacyjnej metody elementów skończonych (hp-MES). Zaproponowany algorytm AGBHC rozwiązuje problem r adaptacji. Jest to problem globalnej optymalizacji polegający na znalezieniu optymalnej siatki początkowej dla algorytmu automa-tycznej hp adaptacji. Poszukiwana siatka początkowa powinna pasować do przyjętych stałych materiałowych oraz do osobliwości rozwiązania. W efekcie algorytm automatycznej hp adaptacji uruchomiony na takiej optymalnej siatce początkowej powinien dostarczyć eksponencjalną zbieżność dokładności rozwiązania względem rozmiaru siatki obliczeniowej. Algorytm równoległy testowany jest na problemie nanolitografii poprzez wyciskanie i naświetlanie, modelowanym z pomocą liniowej sprężystości ze współczynnikiem rozszerzalności cieplnej.

Słowa kluczowe

EN

genetic algorithms; parallel computing; hp-finite element method

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, No. 1
• Strony: 34--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Paszyńska A.

autor

Paszyński M.

• Faculty of Physics, Astronomy and Applied Computer Science, Jagiellonian University, Reymonta 4, 30-059 Kraków, Poland,

Bibliografia

• Paszyńska, A., Stożek, M., 2010, Application of a Hierarchical Chromosome Based Genetic Algorithm to the Problem of Finding Optimal Initial Three Dimensional Meshes for the Self-Adaptive HP-FEM, submitted to International Conference on Computational Science 2010, Tsukuba, Japan.
• Paszyńska, A., Paszyński, M., 2007, An application of hierarchical chromosome based genetic algorithm to the optimization of the platform shape, Prace Naukowe, Politechnika Warszawska, Elektronika, Proceedings of Evolutionary Computation and Global Optimization Conference, June 11-13, Będlewo, 225-232.
• Paszyński, M., Demkowicz, L., 2006, Parallel Fully Automatic hp-Adaptive 3D Finite Element Package, Engineering with Computers, 22, 3-4, 255-276.
• Demkowicz, L., Rachowicz, W., Pardo D., Paszyński M., Kurtz J., Zdunek A., 2007, Computing with hp-Finite Elements. Volume II, Chapmann & Hall / CRC Press.
• Colburn, M. E., Suez, I., Choi, B. J., Meissi, M., Bailey, T., Sreenivasan S. V., Ekerdt J. E., Willson C. G., 2001, Characterization and modeling of volumetric and mechanical properties for SFIL photopolymers, Journal of Vacuum Science and Technology B, 19-6, 2685-2689.
• Burns, R. L., Johnson, S. C, Schmid, G. M., Kim, E. K., Dickey, D. M. D., Meiring, J., Burns, S. D., Stacey, N. A., Willson, C. G., 2004, Mesoscale modeling for SFIL simulating polymerization kinetics and densification. Proceeding of SPIE 5374, 348-360.
• Hughes, T. J. R. 2000, The Finite Element Method, Linear Statics and Dynamics Finite Element Method Analysis, Dover.
• Paszyński, M., Barabasz, B., Schaefer, R., 2007, Efficient adaptive strategy for solving inverse problems, Lecture Notes in Computer Science 4488, 342-349
• ZOLTAN, 2010, Data-Management Services for Parallel Applications, http://www.cs.sandia.gov/Zoltan.