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revision 1370 by gross, Wed Jan 2 09:21:43 2008 UTC revision 1804 by gross, Wed Sep 24 07:52:19 2008 UTC
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2    
3  /*******************************************************  /*******************************************************
4   *   *
5   *       Copyright 2007 by University of Queensland   *       Copyright 2007,2008 by University of Queensland
6   *   *
7   *                http://esscc.uq.edu.au   *                http://esscc.uq.edu.au
8   *        Primary Business: Queensland, Australia   *        Primary Business: Queensland, Australia
# Line 15  Line 15 
15    
16  /* Paso: Flux correction transport solver  /* Paso: Flux correction transport solver
17   *   *
18   * solves Mu_t=Du+Ku+q   * solves Mu_t=Ku+q
19     *        u(0) >=0
20   *   *
21   *  where is D is diffusive (not checked)   * Warning: the program assums sum_{j} k_{ij}=0!!!
  *          - D is symmetric  
  *          - row sums are equal to zero.  
  *  and  K is the advective part.  
  *  
  *        u(0) >= 0  
  *  
  * intially fctp->transport_matrix defines the diffusive part  
  * but the matrix is updated by the adevctive part + artificial diffusion  
22   *   *
23  */  */
24  /**************************************************************/  /**************************************************************/
# Line 37  Line 30 
30  #include "Paso.h"  #include "Paso.h"
31  #include "Solver.h"  #include "Solver.h"
32  #include "SolverFCT.h"  #include "SolverFCT.h"
33    #include "PasoUtil.h"
34  #include "escript/blocktimer.h"  #include "escript/blocktimer.h"
35  #ifdef _OPENMP  #ifdef _OPENMP
36  #include <omp.h>  #include <omp.h>
# Line 45  Line 39 
39  #include <mpi.h>  #include <mpi.h>
40  #endif  #endif
41    
 /***********************************************************************************  
   
         solve (until convergence)  
   
         (*)  [M-theta*dt*L] du = M*u_last + (1-theta)*dt*F(u_last) - M*u + theta*dt F(u)  
              u <- u+du  
   
         with F(u) =  L u + f_a(u)  (f_a anti-diffusion)  
         and L = D + K + D_K  stored in transport_matrix  
             D = Diffusive part (on input stored in transport_matrix)  
             K = flux_matrix  
             D_K = artificial diffusion introduced by K  
             f_a = anti-diffusion introduced by K and u  
             u_last=u of last time step  
   
         For the case theta==0 (explicit case) no iteration is required. One sets  
   
               M*u= M*u_last + dt*F(u_last)  
   
         with F(u) =  L u + f_a(u).  
   
   
         For the case theta>0 we set  
   
             A=L-M/(theta*dt) (stored into transport_matrix)  
             F(u)=L u + f_a(u) = M/(theta*dt) u + A u + f_a(u)  
             b(u)= - M/(theta*dt) * u + F(u) =  A u + f_a(u)  
             b_last=M/(theta*dt)*u_last + (1-theta)*dt * F(u_last)  
                   =M/(theta*dt)*u_last + (1-theta)/theta * [ M/(theta*dt) u_last + A u_last + f_a(u_last) ]  
                   =(1/theta**2*dt)*M u_last + (1-theta)/theta*b(u_last)  
         so (*) takes the form  
   
         b_last=(1/theta**2*dt)*M u_last + (1-theta)/theta*b(u_last)  
         while (|du| > tol * |u|) :  
              A*du=b_last + b(u)  
              u <- u-du        
   
 */  
   
42  void Paso_SolverFCT_solve(Paso_FCTransportProblem* fctp, double* u, double dt, double* source, Paso_Options* options) {  void Paso_SolverFCT_solve(Paso_FCTransportProblem* fctp, double* u, double dt, double* source, Paso_Options* options) {
43       const dim_t FAILURES_MAX=5;
44     index_t i;     err_t error_code;
45     int n_substeps,n;     dim_t m,n_substeps, i_substeps, Failed, i, iter;
46     double dt2=fctp->dt_max, dt2_loc, rtmp,rtmp2,t;     err_t errorCode;
47     printf("FFFF %e",fctp->dt_max);     double *z_m=NULL, *b_n=NULL, *sourceP=NULL, *sourceN=NULL, *uTilde_n=NULL, *QN_n=NULL, *QP_n=NULL, *RN_m=NULL, *RP_m=NULL, *du_m=NULL;
48       Paso_Coupler *QN_n_coupler=NULL, *QP_n_coupler=NULL, *RN_m_coupler=NULL, *RP_m_coupler=NULL, *uTilde_n_coupler=NULL, *u_m_coupler=NULL;
49       Paso_SystemMatrix *flux_matrix_m=NULL;
50       double dt_max, dt2,t, norm_u_m, omega, norm_du_m, tol;
51       register double mass, rtmp;
52       const dim_t n=Paso_SystemMatrix_getTotalNumRows(fctp->transport_matrix);
53       dim_t blockSize=Paso_FCTransportProblem_getBlockSize(fctp);
54       const double atol=options->absolute_tolerance;  
55       const double rtol=options->tolerance;
56       const dim_t max_m=options->iter_max;
57       Paso_Performance pp;
58       bool_t converged=FALSE, max_m_reached=FALSE;
59     if (dt<=0.) {     if (dt<=0.) {
60         Paso_setError(TYPE_ERROR,"Paso_SolverFCT_solve: dt must be positive.");         Paso_setError(TYPE_ERROR,"Paso_SolverFCT_solve: dt must be positive.");
61     }     }
62       dt_max=Paso_FCTransportProblem_getSafeTimeStepSize(fctp);
63       /*
64        *  allocate memory
65        *
66        */
67       z_m=TMPMEMALLOC(n,double);
68       Paso_checkPtr(z_m);
69       du_m=TMPMEMALLOC(n,double);
70       Paso_checkPtr(du_m);
71       b_n=TMPMEMALLOC(n,double);
72       Paso_checkPtr(b_n);
73       sourceP=TMPMEMALLOC(n,double);
74       Paso_checkPtr(sourceP);
75       sourceN=TMPMEMALLOC(n,double);
76       Paso_checkPtr(sourceN);
77       uTilde_n=TMPMEMALLOC(n,double);
78       Paso_checkPtr(uTilde_n);
79       QN_n=TMPMEMALLOC(n,double);
80       Paso_checkPtr(QN_n);
81       QP_n=TMPMEMALLOC(n,double);
82       Paso_checkPtr(QP_n);
83       RN_m=TMPMEMALLOC(n,double);
84       Paso_checkPtr(RN_m);
85       RP_m=TMPMEMALLOC(n,double);
86       Paso_checkPtr(RP_m);
87       QN_n_coupler=Paso_Coupler_alloc(Paso_FCTransportProblem_borrowConnector(fctp),blockSize);
88       QP_n_coupler=Paso_Coupler_alloc(Paso_FCTransportProblem_borrowConnector(fctp),blockSize);
89       RN_m_coupler=Paso_Coupler_alloc(Paso_FCTransportProblem_borrowConnector(fctp),blockSize);
90       RP_m_coupler=Paso_Coupler_alloc(Paso_FCTransportProblem_borrowConnector(fctp),blockSize);
91       uTilde_n_coupler=Paso_Coupler_alloc(Paso_FCTransportProblem_borrowConnector(fctp),blockSize);
92       u_m_coupler=Paso_Coupler_alloc(Paso_FCTransportProblem_borrowConnector(fctp),blockSize);
93       flux_matrix_m=Paso_SystemMatrix_alloc(fctp->transport_matrix->type,
94                                                     fctp->transport_matrix->pattern,
95                                                     fctp->transport_matrix->row_block_size,
96                                                     fctp->transport_matrix->col_block_size);
97    
98       if (Paso_noError()) {
99           /*
100            *    Preparation:
101            *
102            */
103           Paso_FCT_setSource(n, source, sourceN, sourceP);
104           /*
105            * let the show begin!!!!
106            *
107            */
108            t=0;
109            i_substeps=0;
110            Paso_Copy(n,u,fctp->u);
111            norm_u_m=Paso_lsup(n,u, fctp->mpi_info);
112            /* while(i_substeps<n_substeps && Paso_noError()) { */
113            if (fctp->dt_max < LARGE_POSITIVE_FLOAT) {
114                dt2=MIN(dt_max,dt);
115            } else {
116                 dt2=dt;
117            }
118            while(t<dt && Paso_noError()) {
119                printf("substep step %ld at t=%e (step size= %e)\n",i_substeps+1,t+dt2,dt2);
120                Paso_FCT_setUp(fctp,dt2,sourceN,sourceP,b_n,uTilde_n,uTilde_n_coupler,QN_n,QN_n_coupler,QP_n,QP_n_coupler,
121                               options,&pp);
122                /* now the iteration starts */
123                m=0;
124                converged=FALSE;
125                max_m_reached=FALSE;
126                /* tolerance? */
127                while ( (!converged) && (! max_m_reached) && Paso_noError()) {
128                        /* set z_m */
129                        Paso_FCT_setUpRightHandSide(fctp,dt2,u,u_m_coupler,z_m,flux_matrix_m,uTilde_n_coupler,b_n,
130                                      QN_n_coupler,QP_n_coupler,RN_m,RN_m_coupler,RP_m,RP_m_coupler,sourceN,&pp);
131                        /*
132                         * now we solve the linear system to get the correction dt:
133                         *
134                         */
135                         if (fctp->theta > 0) {
136                              omega=1./(dt2*fctp->theta);
137                              Paso_Solver_solvePreconditioner(fctp->iteration_matrix,du_m,z_m);  
138                              Paso_Update(n,1.,u,omega,du_m);
139                         } else {
140                              omega=1;
141                              #pragma omp parallel for private(i,mass,rtmp)
142                              for (i = 0; i < n; ++i) {
143                                  mass=fctp->lumped_mass_matrix[i];
144                                  if (ABS(mass)>0.) {
145                                      rtmp=z_m[i]/mass;
146                                  } else {
147                                      rtmp=0;
148                                  }
149                                  du_m[i]=rtmp;
150                                  u[i]+=rtmp;
151                              }
152                       }
153                       norm_u_m=Paso_lsup(n,u, fctp->mpi_info);
154                       norm_du_m=Paso_lsup(n,du_m, fctp->mpi_info)*omega;
155                       printf("iteration step %ld completed: norm increment= %e (tolerance = %e)\n",m+1, norm_du_m, rtol * norm_u_m + atol);
156    
157                       max_m_reached=(m>max_m);
158                       converged=(norm_du_m <= rtol * norm_u_m + atol);
159                       m++;
160                }
161                if (converged) {
162                        Failed=0;
163                        #pragma omp parallel for schedule(static) private(i)
164                        Paso_Copy(n,fctp->u,u);
165                        i_substeps++;
166                        t+=dt2;
167                        if (fctp->dt_max < LARGE_POSITIVE_FLOAT) {
168                           dt2=MIN3(dt_max,dt2*1.5,dt-t);
169                        } else {
170                           dt2=MIN(dt2*1.5,dt-t);
171                        }
172                } else if (max_m_reached) {
173                        /* if FAILURES_MAX failures in a row: give up */
174                        if (Failed > FAILURES_MAX) {
175                           Paso_setError(VALUE_ERROR,"Paso_SolverFCT_solve: no convergence after time step reduction.");
176                        } else {
177                           printf("no convergence in Paso_Solver_NewtonGMRES: Trying smaller time step size.");
178                           dt2=dt*0.5;
179                           Failed++;
180                        }
181                }
182            
183          }
184          /*
185           *  clean-up:
186           *
187           */
188          MEMFREE(z_m);
189          MEMFREE(du_m);
190          TMPMEMFREE(b_n);
191          Paso_SystemMatrix_free(flux_matrix_m);
192          TMPMEMFREE(sourceP);
193          TMPMEMFREE(sourceN);
194          TMPMEMFREE(uTilde_n);
195          TMPMEMFREE(QN_n);
196          TMPMEMFREE(QP_n);
197          TMPMEMFREE(RN_m);
198          TMPMEMFREE(RP_m);
199          Paso_Coupler_free(QN_n_coupler);
200          Paso_Coupler_free(QP_n_coupler);
201          Paso_Coupler_free(RN_m_coupler);
202          Paso_Coupler_free(RP_m_coupler);
203          Paso_Coupler_free(uTilde_n_coupler);
204          Paso_Coupler_free(u_m_coupler);
205          options->absolute_tolerance=atol;
206          options->tolerance=rtol;
207       }
208    }
209    double Paso_FCTransportProblem_getSafeTimeStepSize(Paso_FCTransportProblem* fctp)
210    {
211       dim_t i, n;
212       double dt_max, dt_max_loc;
213       register double l_ii,m;
214       n=Paso_SystemMatrix_getTotalNumRows(fctp->transport_matrix);
215     if (! fctp->valid_matrices) {     if (! fctp->valid_matrices) {
216            fctp->dt_max=LARGE_POSITIVE_FLOAT;
217          /* extract the row sum of the advective part */          /* extract the row sum of the advective part */
218          Paso_SystemMatrix_rowSum(fctp->flux_matrix,fctp->row_sum_flux_matrix);          Paso_SystemMatrix_rowSum(fctp->mass_matrix,fctp->lumped_mass_matrix);
         /* add the advective part + artificial diffusion to the diffusive part = transport-matrix */  
         Paso_FCTransportProblem_addAdvectivePart(fctp,1.);  
         /* create a copy of the main diagonal entires of the transport-matrix */  
         #pragma omp parallel for schedule(static) private(i)  
         for (i=0;i<Paso_SystemMatrix_getTotalNumRows(fctp->flux_matrix);++i) {  
                fctp->transport_matrix_diagonal[i]=  
                         fctp->transport_matrix->mainBlock->val[fctp->main_iptr[i]];  
         }  
219    
220  Paso_SystemMatrix_saveMM(fctp->flux_matrix,"flux.mm");          /* set low order transport operator */
221  Paso_SystemMatrix_saveMM(fctp->transport_matrix,"trans.mm");          Paso_FCTransportProblem_setLowOrderOperator(fctp);
222          /*=================================================================== *          /*
          *  
223           *  calculate time step size:                                                     *  calculate time step size:                                          
224           */          */
225          dt2=fctp->dt_max;          dt_max=LARGE_POSITIVE_FLOAT;
226          if (fctp->theta < 1.) {          if (fctp->theta < 1.) {
227              dt2=LARGE_POSITIVE_FLOAT;              #pragma omp parallel private(dt_max_loc)
             #pragma omp parallel private(dt2_loc)  
228              {              {
229                 dt2_loc=LARGE_POSITIVE_FLOAT;                 dt_max_loc=LARGE_POSITIVE_FLOAT;
230                 #pragma omp for schedule(static) private(i,rtmp,rtmp2)                 #pragma omp for schedule(static) private(i,l_ii,m)
231                 for (i=0;i<Paso_SystemMatrix_getTotalNumRows(fctp->flux_matrix);++i) {                 for (i=0;i<n;++i) {
232                      rtmp=fctp->transport_matrix_diagonal[i];                      l_ii=fctp->main_diagonal_low_order_transport_matrix[i];
233                      rtmp2=fctp->lumped_mass_matrix[i];                      m=fctp->lumped_mass_matrix[i];
234                      if ( (rtmp<0 && rtmp2>=0.) || (rtmp>0 && rtmp2<=0.) ) {                      if ( (l_ii<0 && m>0.) || (l_ii>0 && m<0) ) {
235                          dt2_loc=MIN(dt2_loc,-rtmp2/rtmp);                          dt_max_loc=MIN(dt_max_loc,-m/l_ii);
236                      }                      }
237                  }                  }
238                  #pragma omp critcal                  #pragma omp critical
239                  {                  {
240                      dt2=MIN(dt2,dt2_loc);                      dt_max=MIN(dt_max,dt_max_loc);
241                  }                  }
242              }              }
243              #ifdef PASO_MPI              #ifdef PASO_MPI
244                 dt2_loc = dt2;                 dt_max_loc = dt_max;
245             MPI_Allreduce(&dt2_loc, &dt2, 1, MPI_DOUBLE, MPI_MIN, fctp->mpi_info->comm);             MPI_Allreduce(&dt_max_loc, &dt_max, 1, MPI_DOUBLE, MPI_MIN, fctp->mpi_info->comm);
246              #endif               #endif
247              dt2*=1./(1.-fctp->theta);               if (dt_max<LARGE_POSITIVE_FLOAT) dt_max*=1./(1.-fctp->theta);
248              if (fctp->dt_max>0.) dt2=MIN(dt2,fctp->dt_max);           }
249          }           if (dt_max <= 0.)  {
250          if (dt2 > 0.) {              Paso_setError(TYPE_ERROR,"Paso_SolverFCT_solve: dt must be positive.");
251           fctp->dt=dt2;           } else {
252          } else {             if (dt_max<LARGE_POSITIVE_FLOAT) printf("maximum time step size is %e (theta = %e).\n",dt_max,fctp->theta);  
          fctp->dt=fctp->dt_max;  
         }  
         if (fctp->dt < 0.) {  
             Paso_setError(TYPE_ERROR,"Paso_SolverFCT_solve: dt_max must be positive.");  
         } else {  
            printf("minimum time step size is %e (theta = %e).\n",fctp->dt,fctp->theta);    
         }  
         /* ===========================================================  
          *  
          *      
         */  
         if (Paso_noError()) {  
   
253          }          }
254            fctp->dt_max=dt_max;
255          fctp->valid_matrices=Paso_noError();          fctp->valid_matrices=Paso_noError();
256     }     }
257       return fctp->dt_max;
258     /* b_last=M*u_last + (1-theta) * F(u_last) */  }
259    /*
260     /* decide on substepping */   * inserts the source term into the problem
261     n_substeps=ceil(dt/fctp->dt);   */
262     dt2=dt/n_substeps;  err_t Paso_FCT_setSource(const dim_t n,const double *source, double* sourceN, double* sourceP)
263     printf("%d time steps of size is %e (theta = %e, dt_max=%e).\n",n_substeps, dt2,fctp->theta,fctp->dt);  {
264       dim_t i;
265     /* */     register double rtmp;
266     Paso_SystemMatrix_allocBuffer(fctp->transport_matrix);     /*
267        * seperate source into positive and negative part:
268     if (fctp->theta>0) {      */
269          #pragma omp parallel for schedule(static) private(i)     #pragma omp parallel for private(i,rtmp)
270          for (i=0;i<Paso_SystemMatrix_getTotalNumRows(fctp->flux_matrix);++i) {     for (i = 0; i < n; ++i) {
271                 fctp->transport_matrix_diagonal[i]=         rtmp=source[i];
272                          fctp->transport_matrix->mainBlock->val[fctp->main_iptr[i]];         if (rtmp <0) {
273          }            sourceN[i]=-rtmp;
274     } else {            sourceP[i]=0;
275        /* u= u_last + M^-1*dt*F(u_last) */         } else {
276        t=dt2;            sourceN[i]= 0;
277        n=0;            sourceP[i]= rtmp;
278        while(n<n_substeps) {         }
279          printf("substep step %d at t=%e\n",n+1,t);     }
280          Paso_FCTransportProblem_setFlux(fctp,fctp->u,u); /* u stores F(u_last)*/  }
281          #pragma omp parallel for schedule(static) private(i)  err_t Paso_FCT_setUp(Paso_FCTransportProblem* fctp, const double dt, const double *sourceN, const double *sourceP, double* b, double* uTilde,
282          for (i=0;i<Paso_SystemMatrix_getTotalNumRows(fctp->flux_matrix);++i) {                       Paso_Coupler* uTilde_coupler, double *QN, Paso_Coupler* QN_coupler, double *QP, Paso_Coupler* QP_coupler,
283              rtmp=fctp->u[i];                       Paso_Options* options, Paso_Performance* pp)
284              fctp->u[i]=fctp->u[i]+dt2*u[i]/fctp->lumped_mass_matrix[i];  {
285              printf("%d : %e %e %e\n",i,u[i],fctp->u[i],rtmp);     dim_t i;
286       const dim_t n=Paso_SystemMatrix_getTotalNumRows(fctp->transport_matrix);
287       double omega, factor;
288       register double m, u_tilde_i, rtmp4;
289       /* distribute u */
290       Paso_Coupler_startCollect(fctp->u_coupler,fctp->u);
291       Paso_Coupler_finishCollect(fctp->u_coupler);
292       /*
293        * b^n[i]=m u^n[i] + dt*(1-theta) sum_{j <> i} l_{ij}*(u^n[j]-u^n[i]) + dt*sourceP[i]
294        *
295        * note that iteration_matrix stores the negative values of the
296        * low order transport matrix l therefore a=-dt*(1-fctp->theta) is used.
297        *
298        */
299        Paso_SolverFCT_setMuPaLuPbQ(b,fctp->lumped_mass_matrix,fctp->u_coupler,
300                                   -dt*(1-fctp->theta),fctp->iteration_matrix,dt,sourceP);
301       /*
302        *   uTilde[i]=b[i]/m[i]
303        *
304        *   fctp->iteration_matrix[i,i]=m[i]/(dt theta) + \frac{1}{\theta} \frac{q^-[i]}-l[i,i]
305        *
306        */
307        if (fctp->theta > 0) {
308             Paso_solve_free(fctp->iteration_matrix);
309             omega=1./(dt*fctp->theta);
310             factor=dt*omega;
311             #pragma omp parallel for private(i,m,u_tilde_i,rtmp4)
312             for (i = 0; i < n; ++i) {
313                  m=fctp->lumped_mass_matrix[i];
314                  if (ABS(m)>0.) {
315                     u_tilde_i=b[i]/m;
316                  } else {
317                     u_tilde_i=fctp->u[i];
318                  }
319                  rtmp4=m*omega-fctp->main_diagonal_low_order_transport_matrix[i];
320                  if (ABS(u_tilde_i)>0) rtmp4+=sourceN[i]*factor/u_tilde_i;
321                  fctp->iteration_matrix->mainBlock->val[fctp->main_iptr[i]]=rtmp4;
322                  uTilde[i]=u_tilde_i;
323             }
324             Performance_startMonitor(pp,PERFORMANCE_PRECONDITIONER_INIT);
325             Paso_Solver_setPreconditioner(fctp->iteration_matrix,options);
326             Performance_stopMonitor(pp,PERFORMANCE_PRECONDITIONER_INIT);
327        } else {
328            #pragma omp parallel for private(i,m,u_tilde_i)
329            for (i = 0; i < n; ++i) {
330                m=fctp->lumped_mass_matrix[i];
331                if (ABS(m)>0.) {
332                    u_tilde_i=b[i]/m;
333                } else {
334                    u_tilde_i=fctp->u[i];
335                }
336                uTilde[i]=u_tilde_i;
337          }          }
338          t+=dt2;          /* no update of iteration_matrix required! */
339          n++;      } /* end (fctp->theta > 0) */
340        }  
341    }      /* distribute uTilde: */
342    if (Paso_noError()) {      Paso_Coupler_startCollect(uTilde_coupler,uTilde);
343       #pragma omp parallel for schedule(static) private(i)      Paso_Coupler_finishCollect(uTilde_coupler);
344       for (i=0;i<Paso_SystemMatrix_getTotalNumRows(fctp->flux_matrix);++i) {      /*
345         u[i]=fctp->u[i];       * calculate QP[i] max_{j} (\tilde{u}[j]- \tilde{u}[i] )
346       }       *           QN[i] min_{j} (\tilde{u}[j]- \tilde{u}[i] )
347    }       *
348  }             */
349         Paso_SolverFCT_setQs(uTilde_coupler,QN,QP,fctp->iteration_matrix);
350         Paso_Coupler_startCollect(QN_coupler,QN);
351         Paso_Coupler_startCollect(QP_coupler,QP);
352         Paso_Coupler_finishCollect(QN_coupler);
353         Paso_Coupler_finishCollect(QP_coupler);
354    }
355    err_t Paso_FCT_setUpRightHandSide(Paso_FCTransportProblem* fctp, const double dt, const double *u_m, Paso_Coupler* u_m_coupler,  double * z_m,
356                                      Paso_SystemMatrix* flux_matrix, Paso_Coupler* uTilde_coupler, const double *b,
357                                      Paso_Coupler* QN_coupler, Paso_Coupler* QP_coupler,
358                                      double *RN_m, Paso_Coupler* RN_m_coupler, double* RP_m, Paso_Coupler* RP_m_coupler, const double *sourceN,
359                                      Paso_Performance* pp)
360    {
361       dim_t i;
362       const dim_t n=Paso_SystemMatrix_getTotalNumRows(fctp->transport_matrix);
363       register double m, rtmp;
364       /* distribute u */
365       Paso_Coupler_startCollect(u_m_coupler,u_m);
366       Paso_Coupler_finishCollect(u_m_coupler);
367       /*
368        *  set the ant diffusion fluxes:
369        *
370        */
371       Paso_FCTransportProblem_setAntiDiffusionFlux(dt,fctp,flux_matrix,u_m_coupler);
372       /*
373        *  apply pre flux-correction: f_{ij}:=0 if f_{ij}*(\tilde{u}[i]- \tilde{u}[j])<=0
374        *
375        */
376       Paso_FCTransportProblem_applyPreAntiDiffusionCorrection(flux_matrix,uTilde_coupler);
377       /*
378        *  set flux limiters RN_m,RP_m
379        *
380        */
381       Paso_FCTransportProblem_setRs(flux_matrix,fctp->lumped_mass_matrix,QN_coupler,QP_coupler,RN_m,RP_m);
382       Paso_Coupler_startCollect(RN_m_coupler,RN_m);
383       Paso_Coupler_startCollect(RP_m_coupler,RP_m);
384        /*
385         * z_m[i]=b[i] - (m_i*u_m[i] - dt*theta*sum_{j<>i} l_{ij} (u_m[j]-u_m[i]) + dt q^-[i])
386         *
387         * note that iteration_matrix stores the negative values of the
388         * low order transport matrix l therefore a=dt*fctp->theta is used.
389         */
390       Paso_SolverFCT_setMuPaLuPbQ(z_m,fctp->lumped_mass_matrix, u_m_coupler,dt*fctp->theta,fctp->iteration_matrix,dt,sourceN);
391       /* z_m=b-z_m */
392       Paso_Update(n,-1.,z_m,1.,b);
393    
394       Paso_Coupler_finishCollect(RN_m_coupler);
395       Paso_Coupler_finishCollect(RP_m_coupler);
396       /* add corrected fluxes into z_m */
397       Paso_FCTransportProblem_addCorrectedFluxes(z_m,flux_matrix,RN_m_coupler,RP_m_coupler);
398       return NO_ERROR;
399    }

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