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Riduzione modale adattiva in sistemi dinamici prevalentemente dissipativi a scale multiple

Categoria
Seminari di Modellistica Differenziale Numerica
Data e ora inizio evento
Data e ora fine evento
Aula
Sala di Consiglio
Sede

Dipartimento di Matematica Guido Castelnuovo, Università Sapienza Roma

Speaker

M. Valorani, Dip. Meccanica Aeronautica, La Sapienza

La dinamica di sistemi prevalentemente dissipativi a scale multiple, come quelli che naturalmente insorgono negli studi di genetica, clima della terra, biologia, energia e combustione, scienze e tecnologia delle micro- e nano-scale, ...) è governata da processi che agiscono su scale di tempi caratteristici estremamente disparati fra loro (decine di ordini di grandezza). La soluzione numerica dei modelli matematici associati a tali sistemi presenta difficoltà specifiche ("stiffness") . Lo spettro delle scale del sistema può essere decomposto in tre sottospazi, quello delle scale molto veloci, di quelle molto lente, e le scale "attive" ad una certa epoca, quando i "gaps" spettrali tra i tre sotto-spazi sono ampi. Questa circostanza offre la possibilità di realizzare una semplificazione/riduzione modale del modello matematico ispirata ad un'approccio asintotico alle perturbazioni singolari. Il seminario illustrerà come la dinamica delle scale attive deve continuare ad essere descritta mediante un numero M (<< N, con N la dimensione del sistema) di ODEs, mentre il contributo delle scale lente e veloci è stimabile con una correzione algebrica. La decomposizione ed il modello ridotto che ne deriva si adattano "automaticamente" alla dinamica del sistema. Oltre ad essere di dimensione inferiore del problema originale, il modello ridotto non è rigido, con tutti i vantaggi che da questo derivano.