FEMLAB 3.0 - новый уровень производительности математического моделирования

17 ноября 2003. Компания COMSOL объявила о выходе новой версии ее основного продукта FEMLAB 3.0, которая характеризуется драматическим увеличением производительности. В отличие от предыдущих версий FEMLAB 3.0 не является приложением MATLAB и функционирует как независимая программа, в то же время она может быть установлена и как приложение MATLAB. Разработчики COMSOL переписали оптимизированный код с нуля на языках C++ и Java. Новый продукт может рассчитывать некоторые модели более чем в 20 раз быстрее и использовать в 20 раз меньше памяти по сравнению с предыдущей версией. Таким образом, теперь на стандартном персональном компьютере можно решать чрезвычайно большие задачи, а ускоренная Java графика выполняет визуализацию в 30 раз быстрее. Удобный пользовательский интерфейс, позволяющий ученым и инженерам задавать сложные модели в течение нескольких минут, в сочетании с широким набором оптимизированных алгоритмов, делает программу наиболее быстрым и эффективным средством программного моделирования на рынке подобных средств.

FEMLAB 3.0 использует проверенный метод конечных элементов для эффективного анализа физических явлений, дающего возможность предсказывать поведение исследуемой системы без создания дорогостоящих прототипов. Программа может виртуально моделировать любое физическое явление, описываемое уравнениями с частными производными, включая явления переноса тепла и вещества, течение жидкости или газа, электромагнетизм и теорию упругости. Более того, FEMLAB 3.0 может исследовать все перечисленные явления одновременно, во взаимосвязи. Например, анализ горючего может включать не только химические реакции и электрические токи, но также гидродинамику и перенос тепла. FEMLAB 3.0 связывает все эти процессы переноса и реакции быстрее и проще, чем любая другая программа.

"Мы вложили более ста лет труда программистов в этот продукт, и мы чрезвычайно удовлетворены результатами", - говорит Svante Littmarck, президент и генеральный директор COMSOL. - "Мы создали пакет во много раз лучше предыдущей версии. Пользователи FEMLAB 3.0 имеют выбор: использовать ли его как самостоятельный продукт или как приложение MATLAB."

Моделирование за минуты, а не за дни и недели

FEMLAB 3.0 - пакет для решения уравнений, моделирующих исследуемую систему. "Моделирование в традиционных пакетах чрезвычайно трудоемко и отнимает много времени. Примерно 90% времени необходимо для определения геометрии и параметров в соответствии с заданной моделью. В FEMLAB 3.0 вы можете построить модель за считанные минуты", - говорит Dr. Lars Langemyr, вице-президент отделения исследований и разработок. - "Значительные усилия были вложены для создания пользовательского интерфейса, который не только прост в использовании, но также функционален", - добавляет он.

Интерфейс, созданный на основе Java, имеет много преимуществ. Пользователи могут создавать модель, не прибегая к написанию программ. Встроенная библиотека включает более 200 полностью решенных и документированных моделей, часто встречающихся при решении задач распространения волн, анализе работы двигателей внутреннего сгорания, электромеханических систем и т.д. Инженеры могут использовать их как стартовую дочку, видоизменяя геометрию и систему уравнений под свои задачи. После автоматического вызова встроенной модели, пользователи могут при помощи таблиц и окон легко изменить наименования переменных, задать коэффициенты и даже изменить вид уравнений. В других известных пакетах чрезвычайно трудно изменить уравнения, если это вообще возможно.

Для геометрий, заданных в программах САПР, встроенный редактор CAD позволяет пользователям быстро рисовать 2D и 3D объекты и системы. Когда затем выбирается модель - например, перенос тепла, акустика, перенос вещества, гидродинамика, диффузия, электромагнетизм, теория упругости или другие - FEMLAB автоматически задает соответствующие уравнения. Тем не менее, при желании пользователи могут самостоятельно ввести нужные уравнения. На самом деле FEMLAB 3.0 - единственный пакет подобного рода, позволяющий пользователю непосредственно ввести уравнения с частными производными в знакомой форме. Более того, пользователи могут сочетать и взаимно связывать любые виды явлений, создавая мультифизическую модель.

Объясняя эффективность пользовательского интерфейса FEMLAB , Dr. Jordan MacInnes из отделения Chemical and Process Engineering университета Sheffield сказал: "Я изучал электрокинетические потоки в микроканалах и мне пришлось несколько месяцев потратить на задание модели в другой программе. Та же работа отняла у меня не более двух часов в FEMLAB 3.0. Я просто не могу поверить, как много времени я могу теперь экономить!"

Автоматический выбор из набора самых современных алгоритмов

Когда пользователь дает команду решить систему, FEMLAB 3.0 вначале выбирает оптимальный алгоритм из набора современных встроенных алгоритмов. Эта опция по умолчанию, как правило, лучшая, однако пользователи могут осуществить более тонкую настройку алгоритмов для специальных случаев.

Программисты компании COMSOL потратили много часов для достижения высокой скорости алгоритмов. В среднем FEMLAB 3.0 демонстрирует производительность вдвое выше по сравнению с предыдущей версией и использует вдвое меньше памяти, однако в некоторых случаях наблюдается 20-ти кратное повышение как скорости, так и эффективности использования памяти. На стандартном персональном компьютере FEMLAB 3.0 решает задачи с миллионом степеней свободы в таких областях, как теория упругости, перенос тепла и химическая конвекция-диффузия. Этот пакет может решать стационарные и зависящие от времени задачи, а также задачи на нахождение собственных значений. Время решения варьируется от нескольких минут до нескольких часов в зависимости от сложности задачи и скорости компьютера.

Результат решения задачи с тысячами уравнений может быть выведен в доли секунды с высоким разрешением на экран монитора при помощи Java -интерфейса. Интерфейс также позволяет вращение трехмерной картинки в реальном времени в любом направлении. Кроме того, программа способна автоматически создавать анимации динамических процессов с возможностью генерации AVI или QuickTime фильмов, которые исследователи могут демонстрировать своим коллегам.

Системные требования

FEMLAB 3.0 работает под управлением систем Windows 98/2000/NT 4.0/XP, а также Linux, Solaris и HP-UX. Минимальная конфигурация: процессор Pentium, 256 Мб оперативной памяти (рекомендуется 512 Мб) и OpenGL-совместимая графическая карта.

Поставка продукта начнется с 1 января 2004 года.

Более подробную информацию о компании COMSOL и ее продуктах вы получите, посетив Интернет-сайт компании SoftLine www.softline.ru/science.

************************************************************************

Открыта подписка через редакцию на научно-практический журнал "Exponenta Pro. Математика в приложениях" на 2004 год

************************************************************************

Открыта подписка на 2004 год. До 31 декабря 2003 года можно оформить льготную годовую подписку по ценам 2003 года! Стоимость льготной годовой подписки составляет 396 руб. (включая НДС 10%). Почтовая доставка (по России) - бесплатно! C 1 января 2004 года стоимость подписки возрастет.

Подробная информация о подписке размещена по адресу http://www.exponenta.ru/journal/subscribe.asp.

Оформить подписку можно в редакции журнала, связавшись с Евгенией Артемовой по тел./факсу (095)232-00-23 или e-mail EvgeniyaA@exponenta.ru.

Сайт журнала "Exponenta Pro. Математика в приложениях": http://www.exponenta.ru/journal.

Адрес редакции: 119991, Москва, ул. Губкина, д.8, комн. 203. Тел./факс (095)232-00-23, e-mail journal@exponenta.ru.