Modellazione dei fenomeni elettromagnetici
Dei metodi numerici più popolari per la simulazione dei campi magnetici, il progetto APPROCEM ("The approximation problem in computational electromagnetics) si è concentrato sul metodo dei momenti. Questo metodo è molto più efficiente in termini di risorse computazionali, poiché richiede di calcolare solo valori limite, piuttosto che valori nello spazio. Funziona con la costruzione di una "rete" su tutta l'area modellata. Il problema delle onde elettromagnetiche diffuse da un ostacolo conduttore rivestito da uno strato di materiale dielettrico è descritta utilizzando equazioni integrali accoppiate del campo elettrico. Queste ultime contengono espressioni per i valori dei campi interni ed esterni. Applicando il metodo dei momenti con funzioni base adatte, le equazioni integrali si trasformano in un'equazione di matrici da risolvere. Il lavoro di ricerca degli scienziati APPROCEM ha fornito intuizioni sulla relazione tra le proprietà degli operatori integrali interessati. La fase successiva è consistita nell'utilizzare i risultati per migliorare i metodi iterativi comunemente utilizzati per risolvere l'equazione ottenuta dal metodo dei momenti. I risolutori iterativi sono algoritmi utilizzati per costruire la soluzione in maniera sequenziale. Andando ben oltre lo stato attuale della tecnica, gli scienziati APPROCEM hanno fornito nuovi algoritmi basati su simulazioni numeriche e l'assimilazione di misurazioni sperimentali. Inoltre, gli aspetti delle teorie sviluppate in maniera reciprocamente indipendente sono stati portati in un quadro matematico unificato. Questo è stato ottenuto con l'introduzione di idee innovative per valutare le prestazioni dei metodi utilizzati per approssimare la soluzione dell'equazione. Una delle unità fondamentali alla base del progetto APPROCEM è stata la capacità di simulare il comportamento di dispositivi e sistemi prima che vengano effettivamente realizzati. Questo permette agli ingegneri di impegnarsi in livelli di personalizzazione e ottimizzazione costosi o addirittura impossibili se effettuati sperimentalmente. Le intuizioni nei fenomeni elettromagnetici attraverso la potenza della computazione potrebbe portare a tecnologie più avanzate per antenne radar.
