Моделювання вихорів у рідині за допомогою клітинних автоматів

E. A. Nastenko, A. V. Radahuz

Анотація


Розроблено метод побудови великомасштабних електрофізіологічних моделей з використанням розширених клітинних автоматів і для запуску таких моделей на кластері поділюваних систем пам’яті. Запропоновано метод, включаючи розширення мовного клітинного автомата для реалізації кількісних обчислень, побудови моделі щирого серця з даними Visible Human Project, розпаралелювання моделі на кластері комп’ютерів із загальною і алгоритм моделювання, який пов’язує активність клітин з електрокардіограмою. Показано, що електричні активності на рівні каналів, клітин і органів можна простежити в розширеній системі клітинних автоматів. Наведені приклади деяких сигналів електрокардіограм, які імітуються двовимірним зрізом. Дано оцінку продуктивності тривимірної моделі на чотириланковому кластері.


Ключові слова


Клітинний автомат; гексагональна сітка; дискретна модель; молекулярна динаміка; рівняння Нав’є–Стокса

Посилання


A. Gunstensen and D. Rothman, “Lattice Boltzmann model of immiscible fluids,” Physical Review, vol. 43, pp. 4320–4327, 1991.

U. Frisch, B. Hasslacher, and Y. Pomeau. “Lattice gas automata for the Navier–Stokes equation,” Physical Review, pp. 1505–1508, 1986.

S. Wolfram, “Cellular automata as models of complexity,” International weekly journal of science, pp. 471–526, 1984.

C. Boldea, “A Particle Cellular Automata Model for Fluid Simulations,” Math. Comp. Sci. Ser., vol. 36(2), pp. 35–41, 2009.

C. Hongsheng, Z. Zhong, C. Zhiwei, and T. Xiaotao, “A Lattice Gas Automata Model for the Coupled Heat Transfer and Chemical Reaction of Gas Flow Around and Through a Porous Circular Cylinder,” Entrophy, pp. 297–315, 2016.

S. Chen and Z. Wang, "Lattice Boltzmann computational fluid dynamics in three-dimensions," J. Stat. Phys, vol. 68, pp. 379–400, 1992.

S. Chen and W. Matthaeus, “Recovery of the Navier–Stokes equations using a lattice-gas Boltzmann method,” Physical Review A, 45(8), pp. 5339–5342, 1992.


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


ISSN 1990-5548

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.