BUG: Parallel assembly of expressions involving SpatialCoordinates, on submeshes, can give the wrong answer

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評価

難易度
4/5
見積もり時間
3〜5日
初心者へのやさしさ
55/100
issue の種類
バグ
明瞭さ
おおむね明確
活発さ
静か
技術スタック
python
領域
distributed-systems

調査の方向性

Issue 内の inline Python MFE から始め、それをシリアル実行および 8 コアで実行して、qty_1 と qty_2 の異なる値を再現します。parent の SpatialCoordinates と submesh の SpatialCoordinates のどちらを使用するかによる、forms の並列 submesh アセンブリを追跡します。シリアル実行時と同様に、並列実行時にも両方の量が一致すれば完了です。レポートではリポジトリのファイルやテストを挙げません。

索引モデルが issue の本文から書いたものです。

説明

bug

There seems to be a bug where submesh assembly is not done correctly in parallel. See the MFE below.

I compute two quantities, qty_1 and qty_2, by assembling two UFL forms over the submesh. The UFL forms are the same, but for qty_1 it uses the parent SpatialCoordinates, and for qty_2 the submesh SpatialCoordinates.

In serial this gives the same answer, the script output is: qty_1 is 2.83297e+00, qty_2 is 2.83297e+00
In parallel (8 cores) it gives: qty_1 is 2.61235e+00, qty_2 is 2.83297e+00

So it seems that assembling parent mesh SpatialCoordinates may be bugged in parallel.

MFE:

from firedrake import *

# Create the unlabelled mesh (unit square)
mesh = UnitSquareMesh(4, 4)
x_sc, y_sc = SpatialCoordinate(mesh)

# Label the mesh, creating the left-half, right-half and interface
DG0 = FunctionSpace(mesh, "DG", 0)
DGT0 = FunctionSpace(mesh, "DGT", 0)

tag_L = Function(DG0).interpolate(conditional(lt(x_sc, 0.5), 1, 0))                     # Left-half, of dimension 2
tag_R = Function(DG0).interpolate(conditional(gt(x_sc, 0.5), 1, 0))                     # Right-half, of dimension 2
tag_G = Function(DGT0).interpolate(conditional(lt(abs(x_sc - 0.5), 1.0e-8), 1, 0))      # Interface, of dimension 1

label_L = 1
label_R = 2
label_G = 3

mesh = RelabeledMesh(mesh, [tag_L, tag_R, tag_G], [label_L, label_R, label_G])
x_sc, y_sc = SpatialCoordinate(mesh)

# Create the submeshes
mesh_L = Submesh(mesh, 2, label_L)      # Left-half mesh, of dimension 2
mesh_R = Submesh(mesh, 2, label_R)      # Right-half mesh, of dimension 2
mesh_G = Submesh(mesh, 1, label_G)      # Interface mesh, of dimension 1

# Create the measure on the interface
metadata = {"quadrature_degree": 15}
ds_G = Measure("dx", domain=mesh_G, intersect_measures=[ds(mesh_L), ds(mesh_R), dx(domain=mesh)], metadata=metadata)

# Create a UFL expression using the parent SpatialCoordinates
ufl_expr_1 = exp(x_sc + y_sc)

# Same expression, replacing the parent SpatialCoordinates with the interface SpatialCoordinates
ufl_expr_2 = replace(ufl_expr_1, {SpatialCoordinate(mesh) : SpatialCoordinate(mesh_G)})

# Integrate over the interface, and print the result
qty_1 = assemble(ufl_expr_1 * ds_G)
qty_2 = assemble(ufl_expr_2 * ds_G)

PETSc.Sys.Print("qty_1 is %.5e, qty_2 is %.5e" % (qty_1, qty_2))

# Running in parallel (8 cores) gives:  qty_1 is 2.61235e+00, qty_2 is 2.83297e+00
# Running in serial gives:              qty_1 is 2.83297e+00, qty_2 is 2.83297e+00
主要言語
Python
スター
684
フォーク
204
平均マージ
4日 14時間
マージ済み PR（30日）
46

環境構築

  • Dockerfile・Docker Compose ファイルなし
  • プルリクエストのテンプレートあり
  • コントリビューションガイドなし

はじめの一歩

  1. issue を最後まで読み、次にプロジェクトのコントリビューションガイドを読みます。
  2. 着手することを issue にコメントします — 二人が同じ作業をするのを防げます。
  3. リポジトリをフォークし、ブランチを切って変更します。
  4. issue 番号を参照したプルリクエストを送ります。

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