Zaawansowana biblioteka symulacji — Advanced Simulation Library

Zaawansowana biblioteka symulacji
Zaawansowana biblioteka symulacji — wieloskładnikowy flow.png
Symulacja przepływu wieloskładnikowego
Deweloper(zy) Avtech naukowy
Pierwsze wydanie 14 maja 2015 r .; 6 lat temu ( 2015-05-14 )
Wersja stabilna
0.1.7 / 9 listopada 2016 ; 4 lata temu ( 09.11.2016 )
System operacyjny Unix / Linux , Windows , Mac
Rodzaj Multifizyka , Inżynieria wspomagana komputerowo , Obliczeniowa dynamika płynów , Oprogramowanie symulacyjne
Licencja GNU Affero General Public License , opcjonalna licencja komercyjna (na podstawie licencji MIT )
Strona internetowa asl .org .il
Wideo o przepływie wieloskładnikowym
Image
Kriochirurgia wspomagana komputerowo
Image
Symulacja mikroprzepływowego urządzenia do rozdzielania mieszanin białek
Image
Procedura powlekania metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD)
Image
Neurochirurgia pod kontrolą obrazu, symulacja deformacji mózgu
Image
Aerodynamika lokomotywy w tunelu

Advanced Simulation Library ( ASL ) to bezpłatna platforma do symulacji multifizyki z akceleracją sprzętową typu open source . Umożliwia użytkownikom pisanie niestandardowych solwerów numerycznych w C++ i wdrażanie ich na różnych masowo równoległych architekturach , od niedrogich układów FPGA, DSP i GPU po heterogeniczne klastry i superkomputery. Jego wewnętrzny silnik obliczeniowy jest napisany w OpenCL i wykorzystuje techniki rozwiązań bezmacierzowych. ASL realizuje szereg nowoczesnych metod numerycznych, m.in. metodę poziomicową , kratową Boltzmanna , zanurzoną granicę . Pozbawione siatki , zanurzone podejście do granic pozwala użytkownikom przejść bezpośrednio z CAD do symulacji, zmniejszając nakłady związane z przetwarzaniem wstępnym i liczbę potencjalnych błędów. ASL może służyć do modelowania różnych sprzężonych zjawisk fizycznych i chemicznych, zwłaszcza w dziedzinie obliczeniowej dynamiki płynów . Jest rozpowszechniany na bezpłatnej licencji GNU Affero General Public License z opcjonalną licencją komercyjną (opartą na permisywnej licencji MIT ).

Historia

Zaawansowana biblioteka symulacji jest opracowywana przez izraelską firmę Avtech Scientific. Jego kod źródłowy został udostępniony społeczności w dniu 14 maja 2015 r., a wkrótce potem jego członkowie spakowali go do sekcji naukowych wszystkich głównych dystrybucji Linuksa . Następnie Khronos Group uznał znaczenie ASL i umieścił go na swojej stronie internetowej wśród zasobów opartych na OpenCL.

Obszary zastosowań

Zalety i wady

Zalety

  • C++ API (nie jest wymagana znajomość OpenCL)
  • Bezsiatkowe, zanurzone podejście do granic umożliwia użytkownikom przejście z CAD bezpośrednio do obliczeń, zmniejszając wysiłek związany z przetwarzaniem wstępnym
  • Kompilacja dynamiczna umożliwia dodatkową warstwę optymalizacji w czasie wykonywania (tj. dla określonego zestawu parametrów, w który aplikacja została dostarczona)
  • Automatyczna akceleracja sprzętowa i zrównoleglenie aplikacji
  • Wdrażanie tego samego programu na różnych architekturach równoległych - GPU, APU, FPGA, DSP, procesory wielordzeniowe
  • Umiejętność radzenia sobie ze złożonymi granicami
  • Możliwość włączenia mikroskopijnych interakcji
  • Dostępność kodu źródłowego

Niedogodności

  • Brak szczegółowej dokumentacji (oprócz Przewodnika programisty wygenerowanego z komentarzy do kodu źródłowego)
  • Nie wszystkie sterowniki OpenCL są wystarczająco dojrzałe dla biblioteki

Cechy

ASL zapewnia szereg funkcji do rozwiązywania wielu problemów - od złożonych przepływów płynów obejmujących reakcje chemiczne, turbulencje i przenoszenie ciepła, po mechanikę ciała stałego i elastyczność.

  • Interfejs: VTK / ParaView , MATLAB (eksport).
    • importuj formaty plików: .stl .vtp .vtk .vti .mnc .dcm
    • eksportować formaty plików: .vti .mat
  • Geometria:
    • elastyczna i złożona geometria przy użyciu prostej siatki prostokątnej
    • bezsiatkowe, zanurzone podejście do granicy
    • generowanie i manipulowanie prymitywami geometrycznymi
  • Zaimplementowane zjawiska:
    • Procesy transportowe
      • wieloskładnikowe procesy transportowe
      • ściśliwy i nieściśliwy przepływ płynu
    • Reakcje chemiczne
      • reakcje elektrodowe
    • Elastyczność
      • jednorodna sprężystość izotropowa
      • jednorodna porowatość izotropowa
    • Śledzenie interfejsu
      • ewolucja interfejsu
      • ewolucja interfejsu z kinetyką krystalograficzną

Zastosowania

  • AKTYWNE — Aktywne ograniczenia technologii dla źle zdefiniowanych lub niestabilnych środowisk (projekt europejski 7PR)

Bibliografia