DÜNE Modulare Toolbox zum Lösen von Teildifferentialgleichungen (PDES) mit gitterbasierten Methoden
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Gleichung lösen Löser Gleichung lösen Gleichungslöser. numerische Umgebung

DÜNE Beschreibung

Modulare Toolbox zum Lösen von Teildifferentialgleichungen (PDES) mit gitterbasierten Methoden Dune, die verteilte und einheitliche Numerics-Umgebung unterstützt die einfache Implementierung von Methoden wie Finite-Volumes (FV), Finite-Elemente (Fe) und auch endliche Unterschiede (FD). Die zugrunde liegende Idee von Dune besteht darin, schlanke Schnittstellen zu erstellen, die einen effizienten Einsatz von Erbe und / oder Neubibliotheken ermöglichen. Moderne C ++ - Programmiertechniken ermöglichen sehr unterschiedliche Implementierungen desselben Konzepts (d. H. Gitter, Löser, ...) mit einer gemeinsamen Schnittstelle an einem sehr niedrigen Overhead. So sorgt Dune Effizienz in wissenschaftlichen Berechnungen und unterstützt leistungsstarke Computing-Anwendungen.Dune basiert auf den folgenden Hauptprinzipien: · Trennung von Datenstrukturen und Algorithmen durch abstrakte Schnittstellen. Dies sorgt für mehr Funktionalität mit weniger Code und sorgt auch für Wartungsfähigkeit und Erweiterbarkeit Rahmenbedingungen. · Effiziente Implementierung dieser Schnittstellen unter Verwendung der generischen Programmierungstechniken.statischer Polymorphismus ermöglicht es dem Compiler, mehr Optimierungen zu dienen, insbesondere funktionsfähig, was der Schnittstelle wiederum sehr kleine Funktionen aufweist (um ein oder wenige Maschinenanweisungen implementiert) ohne Schwere Leistungsstrafe. Im Wesentlichen werden die Algorithmen mit einer bestimmten Datenstruktur parametriert und die Schnittstelle wird zur Kompilierzeit entfernt. Der resultierende Code ist somit so effizient, als wäre es für den Sonderfall geschrieben worden. · Wiederverwendung bestehender Finite-Elemente-Pakete mit einem großen Funktionskörper. In besonderen Elementen der endlichen Elementcodes UG, Alberta und Alugrid wurden an das Dünenrahmen angepasst. Somit stehen parallele und adaptive Maschen mit mehreren Elementtypen und Verfeinerungsregeln zur Verfügung. Alle diese Pakete können in einer ausführbaren Datei miteinander verknüpft werden. Das Framework besteht aus einer Reihe von Modulen, die als separate Pakete heruntergeladen werden können. Die aktuellen Kernmodule sind: · Dune-Common: Enthält die grundlegenden Klassen, die von allen DUNE-Modulen verwendet werden. Es bietet einige Infrastrukturklassen zum Debugging- und Ausnahmehandling sowie eine Bibliothek, um dichte Matrizen und Vektoren umzugehen. · Dune-Grid: ist das reifste Modul. Es definiert nicht konfigurierende, hierarchisch verschachtelte, multi-Element-Typ, parallele Gitter in beliebigen Raumabmessungen. Grafische Ausgabe mit mehreren Paketen ist verfügbar, z. Dateiausgabe an IBM Data Explorer und VTK (paralleles XML-Format für unstrukturierte Gitter). Die Grafikpaket-Traube wurde im interaktiven Modus integriert. · DUNE-ISTL (iterative Lösungsvorlagenbibliothek): Bietet generische spärliche Matrix- / Vektorklassen und eine Vielzahl von Löser, die auf diesen Klassen basieren. Eine Besonderheit ist die Verwendung von Vorlagen, um die rekursive Blockstruktur von Finite-Elementmatrizen zur Kompilierzeit zu nutzen. Verfügbare Löser umfassen Krylov-Methoden, (block-) unvollständige Zersetzung und aggregierter algebraischer Multigrid. Hier sind einige wichtige Funktionen von "DUNE": Grid-Implementierung: · SGRID: ein strukturiertes Gitter in n-Leerzeichenabmessungen · Yaspgrid: Ein strukturiertes Parallelgitter in n-Leerzeichen-Abmessungen · Uggrid: Der Grid-Manager der UG-Toolbox · Albertagrid: Der Gittermanager der Alberta Toolbox · ONEDGRID: Ein sequentielles lokal anpassungsfähiges Gitter in einer Raumabmessung · ALUSSIMPLEXGRID, ALUCUBRID: Ein Hexahedr, Tetraedral und dreieckiges Gitter mit nichtkonformierender Verfeinerung, einschließlich der Parallelisierung mit dynamischer Lastausgleich. Lineare Algebra: · Abstraktionen für Blockmatrizen (z. B. komprimierte Zeilespeicherung und Blockdiagonale) und Blockvektoren · Blockstruktur beliebig nnable · Hohe Leistung durch generische Programmierung · Ausdrucksvorlagen für Blas1-Routinen · Mehrere Standard-Löser Quadraturformeln: · Quadraturregeln für alle gängigen Elementtypen · Regeln für Hypercubes bis zur Bestellung von 19, für Vereinfachungen bis zur Bestellung 12 · Einfacher Zugriff Formfunktionen: · Lagrangrian-Formfunktionen von bis zu zweiter Ordnung · Monomialformfunktionen der beliebigen Reihenfolge für diskontinöse Galkin-Methoden · Orthonormale Formfunktionen von bis zur atth-Bestellung Input-Output: · Visualisierung mit Trauben · Ausgabe in Data Explorer-Format · Lesen und Schreiben im AMIRAMESH-Format · Gitterdateien lesen im Rasterunabhängigen DUNE GRID-Format DGF · Lesen von Simplex-Gittern durch DGF, die mithilfe der Werkzeuge Tetgen und Dreieck aufgebaut ist · Unterabtastung von High-Order-Funktionen · Schreibe Raster und Daten in das Format des Visualisierungs-Toolkits (VTK) Was ist neu in dieser Version: Dune-Common: · Machen Sie den Code mit G ++ - 4.3.x kompilieren · Die Dateien lapack.m4 und pardiso.m4 fehlten · Kleiner Dokumentations-Fehlerbehebungen Dune-Grid: · Machen Sie den Code mit G ++ - 4.3.x kompilieren · Fehlerbehebungen in VTKWriter · Fehlerbehebung in der Traubenvisualisierung · Kleiner Fehlerbehebungen in Alugrid (innen Assert) dune-istl: · Machen Sie den Code mit G ++ - 4.3.x kompilieren

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