与先进的科学计算面对面——《数值科学计算工具包》本周开课

  • 日期:2010-11-02
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由地球学院邀请的来自芝加哥大学计算机系的Matthew G Knepley是位和蔼严谨的副教授,这是他第二次站在中科院研究生院夏季学期的讲台上,带领同学们进行并行可扩展科学计算工具箱(Parallel Extensible Toolkits for Scientific Computing)的相关学习。 PETSc (Portable, Extensible Toolkit for Scientific Computation) 是美国能源部(DOE)支持开发的20多个ACTS工具箱之一,由Argonne国家实验室开发的可移植可扩展科学计算工具箱,主要用于高性能求解偏微分方程组及相关问题。PETSc用C和C++语言开发,遵循面向对象设计的基本理念,所有消息传递通信均采用MPI标准实现,Fortran 77/90、C和C++编写的串行和并行代码。PETSc集合了系列软件和库,具有良好的可扩展性能,适合(超)大规模并行求解PDE方程(组)。PETSc曾成功的应用于“石油的21世纪新一代油藏数值模拟框架(USA Texas 大学油藏数值模拟中心)”、“空气动力学数值模拟中多模型多区域耦合流场问题(USA自然科学交叉学科重点项目)”、“天体物理中恒星热核爆炸问题数值模拟(USA Chicago大学)”等项目。 借用Matthew的老师Barry Smith的总结:发展具有良好性能的并行PDE方程非线性解求解器仍不是一件容易的事情,可能需要几个月甚至几年的持续努力。PETSc担当的角色是来缓解这些难处,使得开发过程可以缩短。 站在讲台上的Matthew G Knepley 是PETSc团队的主干之一,他从2008年起加入到PETSc团队,对PETSc软件包及其核心技术都非常熟悉。虽然Matthew对一些概念进行了讲解,很多同学仍不是对所有涉及到的概念都有所涉及和熟悉,Matthew很耐心的为同学们随时插入的问题做详细解答。PETSc软件安装的过程并不算非常简单化和程式化。虽然PETSc的可移植性很强,linux、windows、mac等系统都可以使用,但是安装在非linux系统需要安装linux模拟器,对于不熟悉的同学来说真是头疼。不过没关系,Matthew穿梭在同学们中间,一一帮大家查找安装问题,帮助大家正确的安装软件。 PETSc目前仍是免费软件,可以方便的获取。对于在研究中需要做并行计算的同学来说,了解PETSc,使用PETSc进行计算也是一种可以尝试的选择。感兴趣的同学可以从http://www.mcs.anl.gov获得更多的信息。 地学院 杨新杰 供稿