Knihovna Advanced Simulation - Advanced Simulation Library

Knihovna Advanced Simulation
Vícesložková simulace toku
Vícesložková simulace toku
VývojářiAvtech Scientific
První vydání14. května 2015; před 5 lety (2015-05-14)
Stabilní uvolnění
0.1.7 / 9. listopadu 2016; Před 4 lety (2016-11-09)
Operační systémUnix /Linux, Okna, Mac
TypMultifyzika, Počítačem podporované inženýrství, Výpočetní dynamika tekutin, Simulační software
LicenceGNU Affero General Public License, volitelná komerční licence (na základě Licence MIT )
webová stránkaasl.org.il
Vícesložkové tokové video
Počítačem podporovaná kryochirurgie
Simulace mikrofluidního zařízení pro separaci směsí proteinů
Postup potahování s využitím metody fyzikální depozice z par (PVD)
Image-guided neurochirurgie, simulace deformace mozku
Aerodynamika lokomotivy v tunelu

Knihovna Advanced Simulation (ASL) je zdarma a open-source hardwarově akcelerováno multifyzika simulační platforma. Umožňuje uživatelům psát přizpůsobené numerické řešiče v C ++ a nasadit je na různé masivně paralelní architektury, od levných FPGA, DSP a GPU[1] až po heterogenní klastry a superpočítače. Jeho vnitřní výpočetní engine je napsán v OpenCL a využívá techniky řešení bez matrice. ASL implementuje řadu moderních numerických metod, mj. metoda nastavení úrovně, příhradový Boltzmann, ponořená hranice. Bez ok, ponořený hraniční přístup umožňuje uživatelům přejít z CAD přímo na simulaci, což snižuje úsilí před zpracováním a počet potenciálních chyb. ASL lze použít k modelování různých spojených fyzikálních a chemických jevů, zejména v oblasti výpočetní dynamika tekutin.Je distribuován pod bezplatnou GNU Affero General Public License s volitelnou komerční licencí (která je založena na toleranci) Licence MIT ).

Dějiny

Knihovnu Advanced Simulation Library vyvíjí izraelská společnost Avtech Scientific. Jeho zdrojový kód byl komunitě vydán dne 14. května 2015, jehož členové jej zabalili do vědeckých sekcí všech hlavních Linux distribuce krátce poté.[2][3][4][5][6][7] Následně Skupina Khronos uznal význam ASL a uvedl jej na svých webových stránkách mezi zdroje založené na OpenCL.[8]

Oblasti použití

Výhody a nevýhody

Výhody

  • C ++ API[9] (nejsou vyžadovány žádné znalosti OpenCL)
  • Mesh-free, ponořený okrajový přístup umožňuje uživatelům přejít z CAD přímo k výpočtům, což snižuje úsilí před zpracováním
  • Dynamická kompilace umožňuje další vrstvu optimalizace za běhu (tj. Pro konkrétní sadu parametrů byla aplikace poskytnuta)
  • Automatická hardwarová akcelerace a paralelizace aplikací
  • Nasazení stejného programu na různé paralelní architektury - GPU, APU, FPGA, DSP, vícejádrové procesory
  • Schopnost řešit složité hranice
  • Schopnost začlenit mikroskopické interakce
  • Dostupnost zdrojového kódu

Nevýhody

  • Absence podrobné dokumentace (kromě příručky pro vývojáře generované z komentářů ke zdrojovému kódu)
  • Ne všechny ovladače OpenCL jsou pro knihovnu dostatečně zralé[10]

Funkce

ASL poskytuje řadu funkcí k řešení řady problémů - od složitých toků tekutin zahrnujících chemické reakce, turbulence a přenos tepla, až po mechaniku pevných látek a pružnost.[11]

  • Rozhraní: VTK /ParaView, MATLAB (vývozní).
    • importovat formáty souborů: .stl .vtp .vtk .vti .mnc .dcm
    • exportovat formáty souborů: .vti .mat
  • Geometrie:
    • flexibilní a složitá geometrie pomocí jednoduchých obdélníková mřížka
    • přístup bez hranic, ponořený hraniční přístup
    • generování a manipulace s geometrickými primitivy
  • Realizované jevy:
    • Přepravní procesy
      • vícesložkové transportní procesy
      • stlačitelný a nestlačitelný průtok kapaliny
    • Chemické reakce
      • elektrodové reakce
    • Pružnost
      • homogenní izotropní pružnost
      • homogenní izotropní poroelasticita
    • Sledování rozhraní
      • vývoj rozhraní
      • vývoj rozhraní s krystalografickou kinetikou

Použití

  • ACTIVE - Technologie aktivních omezení pro špatně definované nebo těkavé prostředí (evropský projekt 7. RP)[12][13][14]

Reference

  1. ^ „ASL - rozšiřující se softwarový ekosystém pro trh DSP / FPGA / GPU“ (PDF).
  2. ^ „ASL vstupuje do Linuxu“.
  3. ^ „ASL pro OpenSuse“.
  4. ^ „ASL pro Debian“.
  5. ^ „ASL pro Gentoo“.
  6. ^ „ASL pro Fedoru“. Archivovány od originál dne 8. prosince 2015. Citováno 30. listopadu 2015.
  7. ^ „ASL pro Arch Linux“.
  8. ^ „ASL mezi zdroji Khronos OpenCL“.
  9. ^ „Příklad aerodynamické simulace“.
  10. ^ „Nasazení ASL: problematické ovladače“.
  11. ^ „O knihovně pokročilé simulace: hgpu.org“.
  12. ^ „ACTIVE Project: Intraoperative Brain Shift“.
  13. ^ „ASL na www.technology.org“.
  14. ^ „ASL na interestingengineering.com“.