El proyecto FEniCS está diseñado como un proyecto paraguas para una colección de componentes interoperables. Los componentes principales son [4]
Una descripción esquemática de los componentes de FEniCS y su interacción
UFL (lenguaje de forma unificada), un lenguaje específico de dominio integrado en Python para especificar discretizaciones de elementos finitos de ecuaciones diferenciales en términos de formas variacionales de elementos finitos;
FIAT (tabulador automático de elementos finitos), el backend de elementos finitos de FEniCS, un módulo Python para la generación de funciones base de elementos finitos de orden arbitrario en simplices ;
FFC (compilador de formas fenics), un compilador para formas variacionales de elementos finitos que toma código UFL como entrada y genera una salida UFC;
UFC (código de ensamblaje de forma unificada), una interfaz C++ que consta de funciones de bajo nivel para evaluar y ensamblar formas variacionales de elementos finitos;
Instant, un módulo de Python para incorporar código C y C++ en Python;
DOLFIN, una biblioteca C++/Python que proporciona estructuras de datos y algoritmos para mallas de elementos finitos, ensamblaje automatizado de elementos finitos y álgebra lineal numérica.
DOLFIN, el backend computacional de alto rendimiento en C++ de FEniCS, funciona como el entorno principal de resolución de problemas (tanto en C++ como en Python) y como interfaz de usuario. Su funcionalidad integra los demás componentes de FEniCS y gestiona la comunicación con bibliotecas externas como PETSc , Trilinos y Eigen para álgebra lineal numérica, ParMETIS y SCOTCH para particionamiento en malla, y MPI y OpenMP para computación distribuida.
A partir de mayo de 2022, DOLFINx es la interfaz de usuario recomendada del proyecto FEniCS. [5]
Historia
El proyecto FEniCS se inició en 2003 como una colaboración de investigación entre la Universidad de Chicago y la Universidad Tecnológica de Chalmers . Las siguientes instituciones participan actualmente o han participado activamente en el desarrollo del proyecto
Desde 2019, los componentes principales del proyecto FEniCS han recibido una importante refactorización [7] , lo que dio como resultado DOLFINx. [8] DOLFINx admite muchas características nuevas que no estaban disponibles en la antigua interfaz DOLFIN, entre ellas:
Elementos finitos de grado arbitrario en celdas de intervalo, triangulares, cuadriláteras, tetraédricas y hexaédricas, incluidas mallas no estructuradas sin ordenamiento especial;
Mallas con celdas planas o curvas;
Partición personalizada de celdas en múltiples procesos;
IO paralela a través de Gmsh , VTK , PyVista y ADIOS2;
Ensamblaje y solucionadores que utilizan diferentes tipos escalares de punto flotante, incluidos tipos complejos;
Ensamblaje de núcleos de elementos personalizados escritos con Numba ;
Interpolación de funciones en espacios funcionales arbitrarios;
Interpolación entre espacios funcionales creados sobre mallas diferentes (no coincidentes), incluidas mallas que utilizan geometría no afín;
Capacidad para soportar de forma no intrusiva diferentes backends de álgebra lineal, por ejemplo, NumPy , PETSc , Trilinos y Eigen ;
Uso de la interfaz gráfica de usuario de FEATool Multiphysics para configurar y resolver modelos multifísicos de FEniCS [9] [10]
DefElement: una enciclopedia de definiciones de elementos finitos
Referencias
^ https://fenicsproject.org/download/
^ "La página del Proyecto FEniCS". El Proyecto FEniCS . Consultado el 28 de julio de 2016 .
^ Anders Logg; Kent-Andre Mardal; Garth N. Wells, eds. (2011). Solución automatizada de ecuaciones diferenciales mediante el método de elementos finitos . Springer. ISBN978-3-642-23098-1.
^ "Componentes básicos del Proyecto FEniCS". El Proyecto FEniCS . Archivado desde el original el 4 de noviembre de 2011. Consultado el 8 de diciembre de 2011 .
^ "El nuevo solucionador DOLFINx ahora se recomienda en lugar de DOLFIN". fenicsproject.discourse.group .
^ Documentos de gobernanza de FEniCS. Recuperado el 28 de julio de 2016.
^ "Hoja de ruta 2019-2020 – Proyecto FEniCS". fenicsproject.org . Archivado desde el original el 7 de junio de 2019.
^ "DOLFINx: El entorno de resolución de problemas FEniCS de próxima generación" . Consultado el 4 de abril de 2024 .
^ "Simulaciones multifísicas y FEM en Python con FEniCS y FEATool". featool.com . Consultado el 28 de junio de 2017 .
^ Abali, Bilen Emek (2017). Realidad computacional | SpringerLink . Materiales estructurados avanzados. Vol. 55. doi :10.1007/978-981-10-2444-3. ISBN978-981-10-2443-6.
