WaterLily.jl:Julia 中支持快速异构执行的可微分流体模拟器
流体动力学
2023-04-18 v1 计算物理
摘要
将计算流体动力学(CFD)软件集成到优化和机器学习框架中,受到经典计算语言僵化以及更灵活的高级语言性能低下的制约。WaterLily.jl 是一个用 Julia 语言编写的开源不可压黏性流求解器。其精简的代码库支持多维、多平台且与后端无关(串行 CPU、多线程及 GPU 执行)。该模拟器是可微分的,并在内部使用自动微分来沉浸固体几何并优化压力求解器。每个时间步的计算时间在 CPU 上随自由度数量线性缩放,并且在使用 CUDA 内核时我们观察到高达 182 倍的加速。这使得其在许多研究尺度问题上达到与 Fortran 求解器相当的性能,为机器学习研究前沿令人振奋的潜在未来应用打开了大门。
引用
@article{arxiv.2304.08159,
title = {WaterLily.jl: A differentiable fluid simulator in Julia with fast heterogeneous execution},
author = {Gabriel D. Weymouth and Bernat Font},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.08159},
year = {2023}
}