In a dual weighted residual based adaptive finite element method for solving partial differential equations, a new finite element space needs to be built for solving the dual problem, due to the Galerkin orthogonality. Two popular approaches in the literature are $h$-refinement and $p$-refinement for the purpose, respectively, which would cause nonignorable requirements on computational resources. In this paper, a novel approach is proposed for implementing the dual weighted residual method through a multiple precision technique, i.e., the primal and dual problems are solved in two finite element spaces, respectively, built with the same mesh, degrees of freedom, and basis functions, yet different precisions. The feasibility of such an approach is discussed in detail. Besides effectively avoiding the issue introduced by the Galerkin orthogonality, remarkable benefits can also be expected for the efficiency from this new approach, since i). operations on reorganizing mesh grids and/or degrees of freedom in building a finite element space in $h$- and $p$-refinement methods can be avoided, and ii). both CPU time and storage needed for solving the derived system of linear equations can be significantly reduced compared with $h$- and $p$-refinement methods. In coding the algorithm with a library AFEPack, no extra module is needed compared with the program for solving the primal problem with the employment of a C++ feature $template$, based on which the floating point precision is used as a parameter of the template. A number of numerical experiments show the effectiveness and improvement of the efficiency of our method. Further discussion towards the limitation of the method is also delivered.
翻译:在解决部分差异方程式的双重加权、基于适应性的适应性限定要素方法中,由于Galerkin orthotoality,需要为解决双重问题建立一个新的有限要素空间。文献中两种流行的方法分别是美元-精炼法和美元-精炼法,这将对计算资源产生不可忽略的要求。在本文件中,建议采用一种新办法,通过多种精密技术实施双加权剩余法,即:在两个有限的要素空间中分别解决原始和双重问题,这些空间是用相同的网格、自由度和基准参数函数,但精确度不同。详细讨论了这种方法的可行性。除了有效避免Galerkin orototocol-oal-reform(美元-美元-美元-美元-美元-美元-美元-美元-美元-美元-美元-平流流介法的精度-CCPU-美元-美元-美元-美元-美元-美元-美元-美元-比价-美元-美元-美元-美元-美元-美元-美元-比价-美元-美元-美元-美元-美元-美元-美元-美元-美元-比-美元-美元-比-美元-美元-美元-美元-美元-比-美元-计算-计算-计算-计算-计算-计算-一个比-一个计算-一个计算-一个计算-计算-一个比-一个计算-一个计算-一个计算-一个计算-一个计算-一个比-一个计算-一个计算-一个计算-一个计算-一个计算-一个计算-计算-一个计算法的计算方法-一个计算法的计算方法-一个计算法的计算法的计算法的计算法的计算方法-一个比-一个比-一个比-一个计算-一个计算法的计算-一个比-一个比-一个比-一个比-一个比-一个比-一个计算-一个计算-一个计算-一个计算法的计算法的计算法的计算法的计算法的计算法的计算-一个比法的计算法的计算法的计算方法的计算法的计算法的计算-一个比方法,用来法的计算法的计算法的计算法的计算法的计算方法,用来法的计算方法的计算方法的计算方法,用来法的计算法的计算法的计算法的计算法的计算方法,用来法的计算法的计算法的