Проект ФЕНИКС

Проект FEniCS представляет собой набор бесплатных программных компонентов с открытым исходным кодом , объединенных общей целью — обеспечить автоматическое решение дифференциальных уравнений . Компоненты предоставляют научные вычислительные инструменты для работы с вычислительными сетками, вариационными формулировками обыкновенных уравнений и уравнений в частных производных с использованием конечных элементов , а также числовой линейной алгебры . ^{[2] [3]}

Конструкция и компоненты

Проект FEniCS задуман как зонтичный проект для набора совместимых компонентов. Основные компоненты: ^[4]

Схематический обзор компонентов FEniCS и их взаимодействия.

• UFL (язык унифицированных форм), предметно-ориентированный язык, встроенный в Python для определения дискретизации дифференциальных уравнений методом конечных элементов в терминах вариационных форм конечных элементов;
• FIAT (автоматический табулятор конечных элементов), серверная часть конечных элементов FEniCS, модуля Python для генерации базисных функций конечных элементов произвольного порядка на симплексах ;
• FFC (компилятор форм fenic), компилятор для вариационных форм конечных элементов, принимающий код UFL в качестве входных данных и генерирующий выходные данные UFC;
• UFC (унифицированный код сборки форм), интерфейс C++ , состоящий из низкоуровневых функций для оценки и сборки вариационных форм конечных элементов;
• Instant — модуль Python для встраивания кода C и C++ в Python;
• DOLFIN, библиотека C++/Python, предоставляющая структуры данных и алгоритмы для сеток конечных элементов, автоматизированной сборки конечных элементов и числовой линейной алгебры.

DOLFIN, высокопроизводительный вычислительный сервер FEniCS на C++, функционирует как основная среда решения проблем (как на C++, так и на Python) и пользовательский интерфейс. Его функциональность объединяет другие компоненты FEniCS и обеспечивает связь с внешними библиотеками, такими как PETSc , Trilinos и Eigen для числовой линейной алгебры, ParMETIS и SCOTCH для разделения сетки, а также MPI и OpenMP для распределенных вычислений.

История

Проект FEniCS был инициирован в 2003 году как исследовательское сотрудничество между Чикагским университетом и Технологическим университетом Чалмерса . Следующие учреждения в настоящее время активно участвуют или принимали активное участие в разработке проекта.

• Аргоннская национальная лаборатория
• Технологический университет Чалмерса
• Карлов университет ^[5]
• Делфтский технологический университет
• Королевский технологический институт
• Исследовательская лаборатория Симула
• Кембриджский университет
• Чикагский университет
• Университет Люксембурга ^[5]

С 2019 года ведется рефакторинг кода. ^[6]

Смотрите также

• Список пакетов программного обеспечения для конечных элементов
• Список программного обеспечения для численного анализа
• Использование графического пользовательского интерфейса FEATool Multiphysical для настройки и решения мультифизических моделей FEniCS ^{[7] [8]}

Рекомендации

1. https://fenicsproject.org/download/
2. "Страница проекта FEniCS" . Проект ФЕНИКС . Проверено 28 июля 2016 г.
3. Андерс Логг; Кент-Андре Мардал; Гарт Н. Уэллс, ред. (2011). Автоматизированное решение дифференциальных уравнений методом конечных элементов . Спрингер. ISBN 978-3-642-23098-1.
4. «Основные компоненты проекта FEniCS». Проект ФЕНИКС . Архивировано из оригинала 4 ноября 2011 года . Проверено 8 декабря 2011 г.
5. FENICS Управляющие документы. Проверено 28 июля 2016 г.
6. «Дорожная карта на 2019-2020 годы - Проект FEniCS» . fenicsproject.org . Архивировано из оригинала 7 июня 2019 г.
7. «Python FEM и мультифизическое моделирование с помощью FEniCS и FEATool». featool.com . Проверено 28 июня 2017 г.
8. Абали, Билен Эмек (2017). Вычислительная реальность | СпрингерЛинк . Передовые структурированные материалы. Том. 55. дои : 10.1007/978-981-10-2444-3. ISBN 978-981-10-2443-6.

Внешние ссылки

• Проект FEniCS на Bitbucket