연필 코드

Pencil Code

연필 코드는 Fortran 95로 작성된 편미분 방정식을 풀기 위한 고차 유한 차분 코드입니다.이 코드는 대규모 병렬화로 효율적인 계산을 위해 설계되었습니다.모듈식 구조 때문에 천체물리학, 지구물리학, 우주론, 난류 및 연소와 관련된 유체 및 자기유체역학 등의 다양한 물리적 설정에 사용할 수 있습니다.이러한 설정 대부분은 실행 준비 샘플로 사용할 수 있습니다.Pencel Code는 GNU [1]GPL v2에 따라 출시된 무료 소프트웨어입니다.

방법들

계산방식은 유한차이이며 비보수적이다.시간통합은 명시적 방식에 의해 구현된다.벡터 전위의 사용으로 인해 자기장은 본질적으로 발산되지 않습니다.그리드 척도의 강한 변동을 해결하기 위해 고차(4차, 6차 및 10차 및 단측 또는 역풍) 파생상품을 사용할 수 있다.일련의 자동 테스트를 통해 코드의 기능이 매일 검증됩니다.MPI는 병렬화에 사용되지만 코드는 단순한 PC에서도 병렬로 실행되지 않을 수 있습니다.다양한 시간 통합 방식(예: 3단계 런지-쿠타), 충격 처리, 내장 입자 역학, 화학, 대규모 병렬 I/O 등을 위한 모듈이 있습니다.

적용들

연필 코드는 압축성 난류와 저항성 자기유체역학을 설명하기 위해 주로 적용되어 왔다.적용 분야에는 행성 형성,[2] 태양 발전기,[3] 단색 복사 전달,[4] 코로나 가열 문제,[5] 잔해 원반,[6] 고체 연료의 난류 연소 등의 연구가 포함된다.

역사

펜슬 코드 개발은 2001년 포츠담에 있는 헬름홀츠 지구과학 연구 센터의 '헬름홀츠 여름 학교'에서 액셀 브란덴부르크와 볼프강 도블러에 의해 시작되었다.처음에는 MHD 난류 [7]시뮬레이션에 사용되었다.개발은 약 10명의 코드 소유자와 약 90명의 추가 개발자로 구성된 팀에 의해 계속되었다. 그들은 그들의 과학적 연구를 위해 코드를 확장했다.다양한 과학 분야의 추가 사용자들에 의해 사용됩니다.코드 저장소는 2008년까지 NORDITA에서 호스팅된 후 Google Developers로 이동되었습니다.2015년 4월에 코드는 GitHub로 이행되었습니다.2018년 6월부터 연필 코드는 HDF5 데이터 [8]형식을 지원합니다.

레퍼런스

  1. ^ "pencil-code/pencil-code". GitHub.com. 4 May 2022. Retrieved 26 May 2022.
  2. ^ Johansen, A.; Oishi, Jeffrey S.; Mac Low, M.-M.; Klahr, H.; Henning, Th.; Youdin, A. (2007). "Rapid planetesimal formation in turbulent circumstellar disks". Nature. 448 (7157): 1022–1025. arXiv:0708.3890. Bibcode:2007Natur.448.1022J. doi:10.1038/nature06086. PMID 17728751. S2CID 4417583.
  3. ^ Käpylä, P. J.; Mantere, M. J.; Brandenburg, A. (2012). "Cyclic magnetic activity due to turbulent convection in spherical wedge geometry". Astrophys. J. 755 (1): L22. arXiv:1205.4719. Bibcode:2012ApJ...755L..22K. doi:10.1088/2041-8205/755/1/L22. S2CID 8254781.
  4. ^ Heinemann T.; Dobler W.; Nordlund Å.; Brandenburg A. (2006). "Radiative transfer in decomposed domains". Astronomy & Astrophysics. 448 (2): 731–737. arXiv:astro-ph/0503510. Bibcode:2006A&A...448..731H. doi:10.1051/0004-6361:20053120. S2CID 13930792.
  5. ^ Bourdin Ph.-A.; Bingert S.; Peter H. (2013). "Observationally driven 3D magnetohydrodynamics model of the solar corona above an active region". Astronomy & Astrophysics. 555: A123. arXiv:1305.5693. Bibcode:2013A&A...555A.123B. doi:10.1051/0004-6361/201321185. S2CID 56246517.
  6. ^ Lyra. W.; Kuchner, M. J. (2013). "Formation of sharp eccentric rings in debris disks with gas but without planets". Nature. 499 (7457): 184–187. arXiv:1307.5916. Bibcode:2013Natur.499..184L. doi:10.1038/nature12281. PMID 23846656. S2CID 659529.
  7. ^ Brandenburg A.; Dobler W. (2002). "Hydromagnetic turbulence in computer simulations". Comput. Phys. Commun. 147 (1–2): 471–475. arXiv:astro-ph/0111569. Bibcode:2002CoPhC.147..471B. doi:10.1016/S0010-4655(02)00334-X. S2CID 14808329.
  8. ^ Bourdin Ph.-A. (2020). "Driving solar coronal MHD simulations on high-performance computers". Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 114 (1–2): 235–260. arXiv:1908.08557. Bibcode:2020GApFD.114..235B. doi:10.1080/03091929.2019.1643849. S2CID 201253269.

외부 링크