EAS3
 | |
| Oryginalni autorzy | Inst. F. Aero- i Gasdynamik ( Uniwersytet w Stuttgarcie ) |
|---|---|
| Pierwsze wydanie | sierpień 1999 |
| Wersja stabilna | 1.6.7 / 14 kwietnia 2009
|
| Napisane w | Fortran , C |
| System operacyjny | wszystkie systemy POSIX |
| Platforma | niezależny od platformy |
| Dostępne w | angielski / niemiecki |
| Typ | obróbka końcowa, format pliku komputerowego |
| Licencja | Licencja MIT |
| Strona internetowa | |
EAS3 (EAS = Ein-Ausgabe-System) to zestaw narzędzi programowych do odczytywania i zapisywania ustrukturyzowanych danych binarnych z informacjami o geometrii oraz do przetwarzania tych danych. Służy do wymiany danych zmiennoprzecinkowych zgodnie ze standardem IEEE pomiędzy różnymi komputerami, ich modyfikacji lub konwersji do innych formatów plików. Może być używany do wszystkich rodzajów ustrukturyzowanych zestawów danych. Stosowany jest głównie w dziedzinie bezpośrednich symulacji numerycznych .
Pakiet EAS3
Kompletny pakiet składa się z bibliotek przeznaczonych do wykorzystania we własnych kodach oraz osobnego narzędzia wiersza poleceń. Jest napisany w Fortran i C i działa na wszystkich systemach operacyjnych POSIX . Biblioteki zawierają różne algorytmy numeryczne i podprogramy do odczytu i zapisu plików w formacie binarnym EAS3. Procedury odczytu/zapisu są dostępne w językach Fortran i C. Zaimplementowane metody numeryczne obejmują na przykład szybką transformatę Fouriera , algorytm Thomasa i procedury interpolacji . Biblioteki są również odpowiednie dla komputerów wektorowych .
Historia
EAS3 został opracowany w Institut für Aerodynamik und Gasdynamik (IAG) na Uniwersytecie w Stuttgarcie . Poprzednie wersje (EAS, EAS2) sięgają końca lat 80., kiedy moc komputerów umożliwiła pierwsze przestrzenne obliczenia DNS. Nadchodząca ilość danych wymagała sprawnej obsługi i postprocessingu. Zazwyczaj symulacje były i nadal są przeprowadzane na komputerze o wysokiej wydajności, a następnie przetwarzane na innych maszynach o przeciwnej endianowości . Wymagało to niezależnego od endianizmu formatu pliku do obsługi danych.
Od czasu opublikowania EAS3 w 1999 roku, oprogramowanie jest stale rozwijane przez członków zaangażowanych instytutów. Od 2007 roku EAS3 jest również dostępny w heise . EAS3 jest używany przez aplikacje w ramach europejskiego projektu PRACE. Bieżący numer wersji to 1.6.7 z kwietnia 2009 r.
Format pliku
| Rozszerzenie nazwy pliku |
.eas
|
|---|---|
| magiczny numer | EAS3_I8R8 |
| Opracowany przez | Universität Stuttgart |
| Typ formatu | format binarny dla danych zmiennoprzecinkowych |
Format pliku EAS3 służy do przechowywania danych zmiennoprzecinkowych w formacie IEEE oraz do wymiany plików między różnymi architekturami komputerów ( mały/duży endian ). Dane są zorganizowane jako parametry, z jednym parametrem będącym jedno-, dwu- lub trójwymiarową tablicą zmiennoprzecinkową. Kilka z tych parametrów można połączyć w jeden krok czasowy. Pozwala to na przechowywanie tablic pięciowymiarowych. Dane mogą być zapisywane z pojedynczą precyzją (32 bity), podwójną precyzją (64 bity) lub poczwórną precyzją (128 bitów). Informacje o geometrii dla różnych kierunków są zapisywane w nagłówku pliku. Istnieje również możliwość przechowywania dodatkowych informacji w zdefiniowanych przez użytkownika tablicach. Ponieważ rozmiar pliku jest ograniczony tylko przez sam komputer (np. system plików), pliki EAS3 nadają się do dużych symulacji, a tym samym do obliczeń o wysokiej wydajności .
Funkcjonalność
Rzeczywisty plik wykonywalny EAS3 to interfejs wiersza poleceń do zmiany plików EAS3. Zaimplementowane polecenia obejmują zarówno podstawowe operacje, np. proste obliczenia, operacje na plikach, jak i bardziej złożone operacje, takie jak transformacja Fouriera czy obliczanie pochodnych. Dostępne są również specyficzne polecenia dla danych DNS, np. kryterium lambda2 vortex . Ponieważ polecenia są odczytywane ze standardowego wejścia, EAS3 może być używany w skryptach powłoki do automatycznych wywołań.
Zarys ważnych funkcji
- zarządzanie plikami: rearanżacja, dołączanie dwóch plików, cięcie
- konwersja do innych formatów plików (ASCII, Covise, Tecplot)
- operacje matematyczne: operacje podstawowe, logarytm itp.
- pochodne i całkowanie
- interpolacja
- redukcja danych: wartości średnie, wartości RMS itp.
- Transformacja Fouriera: pojedyncza/podwójna, rzeczywista/złożona
- Specyficzne dla DNS: kryterium wirowe
Instalacja
Źródła można pobrać bezpośrednio z repozytorium CVS lub pobrać spakowany plik tar. Dołączone są pliki Makefile dla różnych typów maszyn, co zapewnia łatwą kompilację. Ponieważ łączenie plików obiektowych utworzonych za pomocą różnych kompilatorów Fortran może powodować problemy, pakiety binarne ( RPM , .deb ) nie są do tej pory oferowane.
Zalety i wady
Zalety
Głównym zyskiem programisty jest łatwa implementacja odczytu/zapisu dużych (>2 GB ) zbiorów danych binarnych. Biblioteka zapewnia, że dane są zawsze zapisywane big endian . Wynikająca z tego niezależność platformy umożliwia wymianę danych pomiędzy różnymi architekturami sprzętowymi, np. superkomputerami . Użytkownicy korzystają z różnych metod przetwarzania końcowego, które można zautomatyzować za pomocą skryptów powłoki.
Niedogodności
Specjalizacja w sieciach strukturalnych może stanowić problem dla niektórych użytkowników. Do tej pory implementowane były tylko siatki kartezjańskie lub reprezentacja danych w przestrzeni widmowej. Dane w innych rodzajach wyrównania danych, np. współrzędne cylindryczne, mogą być przechowywane w plikach EAS3, ale nie można używać istniejących poleceń postprocessingu. Ponieważ zwykle używane programy do wizualizacji nie obsługują bezpośrednio formatu plików EAS3, często konieczna jest konwersja danych do odpowiedniego formatu pliku. Polecenia w programie EAS3 są wydawane przez interfejs tekstowy, graficzny interfejs użytkownika nie istnieje. Uzupełnienie poleceń w wierszu poleceń EAS3 zapewnia wsparcie dla interaktywnego użytkowania, ale dla obszernej pomocy konieczne są opisy na stronie internetowej.
Licencja
EAS3 jest publikowany na licencji MIT . Licencja MIT jest licencją wolnego oprogramowania pochodzącą z Massachusetts Institute of Technology (MIT) . W szczególności jest to z GPL , co oznacza, że zezwala na ponowne wykorzystanie w ramach oprogramowania własnościowego pod warunkiem, że licencja jest rozpowszechniana z tym oprogramowaniem.
Stosowanie
- Grupa przejściowa w Instytucie Aerodynamiki i Gazodynamiki (IAG) Uniwersytetu w Stuttgarcie: http://www.iag.uni-stuttgart.de
- Laboratorium obliczeniowej dynamiki płynów Uniwersytetu Arizony: https://web.archive.org/web/19971222125309/http://cfd.ame.arizona.edu/
- Instytut Dynamiki Płynów, Eidgenössische Technische Hochschule Zurych: http://www.ifdmavt.ethz.ch
- Lehrstuhl für Aerodynamik na Uniwersytecie Technicznym w Monachium (grupa zajmująca się aerodynamiką dużych prędkości): http://www.aer.mw.tum.de
Powiązane formaty plików
- Wspólny format danych (CDF)
- CGNS ( ogólny system notacji CFD )
- FITS (elastyczny system transportu obrazu)
- GRIB (Siatka binarna)
- Hierarchiczny format danych (HDF)
- NetCDF (sieciowy wspólny formularz danych)
- Pliki binarne Tecplot
- XMDF (eXtensible Model Data Format)
