Stability analysis of the POD reduced order method for solving the bidomain model in cardiac electrophysiology
LASSOUED, Jamila
Laboratoire de Modélisation Mathématique et Numérique dans les Sciences de l'Ingénieur [Tunis] [LR-LAMSIN-ENIT]
Laboratoire de Modélisation Mathématique et Numérique dans les Sciences de l'Ingénieur [Tunis] [LR-LAMSIN-ENIT]
MAHJOUB, Moncef
Université de Tunis El Manar [UTM]
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Langue
en
Article de revue
Ce document a été publié dans
Mathematical Biosciences. 2015-12-04
Elsevier
Résumé en anglais
In this work we show the numerical stability of the Proper Orthogonal Decomposition (POD) reduced order method used in cardiac electrophysiology applications. The difficulty of proving the stability comes from the fact ...Lire la suite >
In this work we show the numerical stability of the Proper Orthogonal Decomposition (POD) reduced order method used in cardiac electrophysiology applications. The difficulty of proving the stability comes from the fact that we are interested in the bidomain model, which is a system of degenerate parabolic equations coupled to a system of ODEs representing the cell membrane electrical activity. The proof of the stability of this method is based an a priori estimate controlling the gap between the reduced order solution and the Galerkin finite element one. We present some numerical simulations confirming the theoretical results. We also combine the POD method with a time splitting scheme allowing a faster solution of the bidomain problem and show numerical results. Finally, we conduct numerical simulation in 2D illustrating the stability of the POD method in its sensitivity to the ionic model parameters. We also perform 3D simulation using a massively parallel code. We show the computational gain using the POD reduced order model. We also show that this method has a better scalability than the full finite element method.< Réduire
Mots clés en anglais
proper orthogonal decomposition
reduced order method
Bidomain equation
a priori estimates
ionic parameters
stability analysis
Mitchell-Schaeffer model
Project ANR
L'Institut de Rythmologie et modélisation Cardiaque - ANR-10-IAHU-0004
Origine
Importé de halUnités de recherche