Мощное моделирование жидкости: новый подход к методу решетчатых уравнений Больцмана

В статье представлен высокопроизводительный и эффективный по памяти метод моделирования течений жидкости, основанный на решетчатых уравнениях Больцмана и оптимизированный для GPU.



![Исследование демонстрирует, что новый алгоритм BBTN, в сочетании с методом нарезки, значительно превосходит традиционные методы ветвей и границ при подсчете основного состояния спиновых стёкол на двумерных решётках [latex]N \times N[/latex] и случайных регулярных графах, а также при решении задач максимального независимого множества (MIS) и максимального взвешенного независимого множества (MWIS) на графах RKSG, при этом среднее время выполнения для всех классов задач составляет секунды, что подтверждается калибровкой на основе теоретической сложности и производительности графического процессора NVIDIA A100.](https://arxiv.org/html/2602.05470v1/x2.png)
![Сравнительный анализ пяти методов решения систем линейных уравнений при увеличении размера матрицы от 1000 до 5000 демонстрирует, что традиционные итерационные методы, такие как Якоби и Гаусса-Зейделя, демонстрируют квадратичную сложность [latex]O(m^2)[/latex], в то время как методы последовательного Монте-Карло достигают улучшенной масштабируемости за счет геометрической сходимости и субдискретизации, а простой метод Монте-Карло обеспечивает линейную сложность [latex]O(1)[/latex] при оценке фиксированного числа компонентов решения.](https://arxiv.org/html/2602.05032v1/fig/performance_scaling.png)