三維光子晶體能帶結(jié)構(gòu)計算的快速算法（FAME，F(xiàn)ast Algorithms for Maxwell's Equations）作者：南京應用數(shù)學中心林文偉教授團隊及東南大學李鐵香教授團隊用途：光通訊、光子集成器件設(shè)計及國防科技等領(lǐng)域的研究4.0版本的北太天元更新了FAME到FAME2.0，包括Windows版本和Ubuntu22.04版本。FAME2.0 需要 CUDA環(huán)境才能正常加載和使用，推薦 NVIDIA? GeForce? GTX 1050、Tesla? K40、Quadro? P1000 及以上顯卡，并推薦安裝 CUDA 10 及以上版本。FAME2.0配套的CUDA環(huán)境可以在網(wǎng)盤上下載，下載對應的系統(tǒng)的庫文件后放到 軟件安裝目錄/plugins/FAME目錄下通過網(wǎng)盤分享的文件：FAME2.0依賴庫鏈接: https://pan.baidu.com/s/1MQVk8xjzHclt19gpFxmI9Q?pwd=j26v 提取碼: j26v
1.首先我重新打開北太；2.我準備加載Test插件，Test和My_First_plugin就插件名稱不同代碼基本都是一致(唯一的區(qū)別就是圖2所示，多了一條語句52行）。我有2個有疑問：①我并沒有主動加載My_First_plugin，但是我加載Test的時候會報符號沖突？②我希望在加載插件的時候能夠輸出插件的作用是什么？因此我在初始化外部庫句柄的時候添加了一條輸出語句。然后加載Test插件的時候，北太直接自己關(guān)閉了。
main.cpp:4:10: fatal error: bex/bex.hpp: No such file or directory 4 | #include "bex/bex.hpp" | ^~~~~~~~~~~~~compilation terminated.
使用 symbolic 插件提供的 sym 命令創(chuàng)建符號變量 x 后，工作區(qū)不顯示任何變量信息使用 whos 命令查看發(fā)現(xiàn)只有 ans 這個變量，且類型識別為 extern. 將這個 ans 賦值給 x 之后，無論參與運算工作區(qū)都是不顯示任何信息的，也就是工作區(qū)無法識別 extern 這種類型的變量。目前將所有公布過的正式版本都安裝嘗試了一遍，都是這種情況。
近日，《中國科學報》以“仿真計算只需30分鐘，數(shù)學力量拓展新型材料的自主創(chuàng)新”為題，報道由南京應用數(shù)學中心林文偉教授和東南大學李鐵香教授團隊設(shè)計研發(fā)、基于GPU計算平臺的FAME軟件包，該軟件包以仿真插件的形式已正式發(fā)布在北太天元（Ubuntu版）v3.0*。 *已支持Ubuntu20.04版本，更多版本持續(xù)更新中 《中國科學報》報道截圖 報道中提到，“北太天元（Ubuntu版）v3.0成功上線FAME插件，將進一步促進FAME算法的推廣應用，將助力我國光通訊、光子集成器件的設(shè)計及國防科技等核心領(lǐng)域迸發(fā)自主創(chuàng)新活力。”關(guān)于FAME：助力工程領(lǐng)域應用 光子晶體是由不同折射率的介質(zhì)周期性排列而形成的規(guī)則結(jié)構(gòu)材料，具有普通光學材料所不具備的光子禁帶特性，在科學界和產(chǎn)業(yè)界被稱為“光半導體”或“未來的半導體”，被譽為二十一世紀最具潛力的新型材料。 近年來，南京應用數(shù)學中心林文偉教授和東南大學李鐵香教授團隊在三維光子晶體能帶結(jié)構(gòu)的快速計算方面進行了深入研究，成功設(shè)計了三維光子晶體能帶結(jié)構(gòu)計算的快速算法FAME（Fast Algorithms for Maxwell's Equations），算法整體呈現(xiàn)O(n log n)計算時間的復雜度，且FAME的計算過程有利于程序的并行化實現(xiàn)。 FAME可對（雙）各向同（異）性、具有擬周期邊界條件的三維光子晶體的全部14種布拉維晶格結(jié)構(gòu)實現(xiàn)快速數(shù)值仿真。相比其他三維光子晶體仿真軟件而言，F(xiàn)AME運用了先進的數(shù)學技巧，計算內(nèi)存需求小，利用GPU高性能計算技術(shù)可實現(xiàn)計算效率的極大提升。 以三維光子晶體的面心立方晶格和NVIDIA Tesla V100顯卡為例，在五百萬的離散矩陣規(guī)模下，F(xiàn)AME可以在30分鐘左右完成能帶結(jié)構(gòu)的計算，仿真速度是其CPU版本的50倍以上。 FAME 插件的快速仿真技術(shù)有助于提升材料學、物理學等相關(guān)領(lǐng)域的研究效率。用戶可基于 FAME 插件高效搭建三維光子晶體能帶結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫，進而實現(xiàn)逆向的材料電磁參數(shù)和幾何結(jié)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)計。調(diào)用FAME：僅需2步，在北太天元完成調(diào)用 運行北太天元后，在命令行窗口輸入以下內(nèi)容加載該插件：load_plugin(“FAME”) 加載完成后，在命令行窗口輸入以下內(nèi)容即可調(diào)用函數(shù)：Eigenvalue=FAME(“FAME_opt.txt”, “Eigenvalue.txt”)具體使用說明可查看北太天元幫助文檔中相關(guān)板塊在北太天元運行FAME得到的計算結(jié)果示例下載北太天元（Ubuntu版）v3.0即刻體驗FAME復制網(wǎng)址到瀏覽器即可下載mygsb.cn/download 未來，北太振寰將持續(xù)提升服務(wù)水平，將前沿領(lǐng)域的創(chuàng)新性成果與北太天元結(jié)合，推動科研成果轉(zhuǎn)化落地，為國家科技創(chuàng)新發(fā)展注入強勁動力。 歡迎廣大高校加入北太天元開發(fā)者隊伍！如需合作請聯(lián)系：market@baltamatica.com。_____________________________________________ 以下為全文報道： 作者：韓揚眉 來源：中國科學報 報道原文鏈接：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514424.shtm 仿真計算只需30分鐘，數(shù)學力量拓展新型材料的自主創(chuàng)新 近日，由南京應用數(shù)學中心林文偉教授和東南大學李鐵香教授團隊設(shè)計研發(fā)、基于GPU計算平臺的FAME軟件包以仿真插件的形式正式發(fā)布，該成果有望推動新型材料高效仿真算法在相關(guān)領(lǐng)域的自主開發(fā)應用。 光子晶體是由不同折射率的介質(zhì)周期性排列而形成的規(guī)則結(jié)構(gòu)材料，具有普通光學材料所不具備的光子禁帶特性，在科學界和產(chǎn)業(yè)界被稱為“光半導體”或“未來的半導體”，被譽為二十一世紀最具潛力的新型材料。 光子晶體可以依據(jù)頻率范圍實現(xiàn)對電磁波的調(diào)控，這使得人們可以按照自己的設(shè)計需求來控制電磁波的傳播，因此，對光子晶體能帶結(jié)構(gòu)的計算，對光通訊、光子集成器件的設(shè)計及國防科技等領(lǐng)域均具有重要意義。 通過理論分析或者數(shù)值仿真來預測材料性質(zhì)和優(yōu)化材料設(shè)計，是研究材料的一種重要手段。 近年來，林文偉和李鐵香團隊在三維光子晶體能帶結(jié)構(gòu)的快速計算方面持續(xù)深入研究。近日，團隊成功設(shè)計了三維光子晶體能帶結(jié)構(gòu)計算的快速算法FAME（Fast Algorithms for Maxwell's Equations），算法整體呈現(xiàn)計算時間的復雜度，且FAME的計算過程有利于程序的并行化實現(xiàn)。研究成果刊發(fā)在國際權(quán)威期刊SIAM Journal on Scientific Computing。 科研團隊研究三維各向異性光子晶體能帶結(jié)構(gòu)的快速算法，通過直接使用以晶格平移向量為基底的斜坐標系和 Maxwell 方程的協(xié)變表述，提出了一種可以統(tǒng)一處理正交及非正交布拉維晶格、各向同性及各向異性介質(zhì)的算法框架。 特別地，該算法框架在離散化過程中可以輕松處理電磁場的布洛赫條件。在將頻域 Maxwell 方程組離散化為標準代數(shù)特征值問題后，利用矩陣分析的技巧對其進行模型壓縮，便可將該問題直接被轉(zhuǎn)化無零空間的標準特征值問題，結(jié)合求逆Lanczos算法可輕松得到其最小的幾個正特征值和相應的特征向量。論文中，該算法與商業(yè)軟件 COMSOL中進行了大量數(shù)值比較，充分展現(xiàn)了新算法的有效性和高效性。 獨立自主的科學計算與系統(tǒng)仿真軟件是科技競爭力的關(guān)鍵。李鐵香告訴《中國科學報》，F(xiàn)AME是一個專業(yè)的仿真軟件，以三維光子晶體的面心立方晶格和NVIDIA Tesla V100顯卡為例，在五百萬的離散矩陣規(guī)模下，F(xiàn)AME可以在30分鐘左右完成能帶結(jié)構(gòu)的計算，仿真速度是其CPU版本的50倍以上，這是應用數(shù)學在工程領(lǐng)域中應用的典型案例。 當前，北太天元（Ubuntu版）v3.0成功上線FAME插件，將進一步促進FAME算法的推廣應用，將助力我國光通訊、光子集成器件的設(shè)計及國防科技等核心領(lǐng)域迸發(fā)自主創(chuàng)新活力。 相關(guān)程序和數(shù)據(jù)發(fā)布：http://www.njcam.org.cn/fame/index.phtml 關(guān)于《中國科學報》：《中國科學報》由中國科學院、中國工程院、國家自然科學基金委員會和中國科學技術(shù)協(xié)會共同主辦，是中國科技界最具影響力的媒體之一。
說在前面眾所周知，Technical Write是一項技術(shù)活，做這個的人叫Technical Writer，時代變了，做這個的也有可能是GPTs里面的一個應用。解決痛點Technical Write一直是一個技術(shù)活，需要大量的時間和精力，而且還需呀與開發(fā)人員進行大量溝通，開發(fā)人員也要寫出詳細的Feature，現(xiàn)在：你只需要簡短描寫你的Feature，Tech Write Pro會追問你的Feature細節(jié)，然后在開發(fā)人員和對話之間做出綜合的決策，并且寫出Hit Your Heart的文檔，可以減少很多溝通。（對個人開發(fā)者是非常利好的，對Technical Writer來說，這個看老板是把你優(yōu)化掉，還是讓你在AI的基礎(chǔ)上再優(yōu)化）創(chuàng)意軟件界面
目前，國外的MathCAD、MathCAD primer、Smath studio、Calcpad等軟件，獨特的可視化格式和便箋式界面將直觀、標準的數(shù)學符號、文本和圖形均集成到一個工作表中。 采用接近在黑板上寫公式的方式讓用戶表述所要求解的問題，通過底層計算引擎計算返回結(jié)果并顯示在屏幕上。計算過程近似透明，使用戶專注于對問題的思考而不是繁瑣的求解步驟。希望北太天元可以進一步優(yōu)化其交互界面，降低用戶的入門門檻。
將編譯生成的插件拷貝至baltamatica安裝路徑下對應的插件位置后，即可使用CLion來進行調(diào)試。 1. windows系統(tǒng)使用CLion調(diào)試代碼的配置步驟 （1）點擊CLion菜單欄中的“運行-編輯配置” 或 （2）配置插件的配置項：可執(zhí)行文件及環(huán)境變量 可執(zhí)行文件選擇安裝路徑下的可執(zhí)行文件如：
D:\baltamatica\lib\baltamatica.exe將其中D:\baltamatica替換為自己的baltam安裝路徑。環(huán)境變量配置如下： Path中增加baltam安裝路徑的bin及l(fā)ib：
D:\baltamatica\bin;D:\baltamatica\lib;增加其他環(huán)境變量：
BALTAM_CONFIG_M=D:\baltamatica\config\config.m BALTAM_FRONTEND=D:\baltamatica\lib\libbaio_qt.dll BALTAM_GNUPLOT=D:\baltamatica\share\gnuplot\gnuplot.exe BALTAM_TABLE_FOR_FUNCTION=D:\baltamatica\config\table_for_function.csv QT_PLUGIN_PATH=D:\baltamatica\qtplugins BALTAM_PLUGIN_PATH=D:\baltamatica點擊確定。 （3）使用CLion的調(diào)試工具進行調(diào)試 2. Ubuntu系統(tǒng)使用CLion調(diào)試代碼的配置步驟 （1）點擊CLion菜單欄中的“運行-編輯配置” 或 （2）配置baltam_builtin的配置項：可執(zhí)行文件及環(huán)境變量 可執(zhí)行文件選擇安裝路徑下的可執(zhí)行文件如：
/opt/Baltamatica/bin/baltamatica將其中/opt/Baltamatica替換為自己的baltam安裝路徑。 環(huán)境變量配置如下： Path中增加baltam安裝路徑的bin：
/opt/Baltamatica/bin增加其他環(huán)境變量：
BALTAM_PATH=/opt/Baltamatica LD_LIBRARY_PATH=/opt/Baltamatica/lib BALTAM_CONFIG_M=/opt/Baltamatica/opt/Baltamatica/lib BALTAM_FRONTEND=/opt/Baltamatica/lib/libbaio_qt.so BALTAM_TABLE_FOR_FUNCTION=/opt/Baltamatica/config/table_for_function.csv QT_QPA_PLATFORM_PLUGIN_PATH=/opt/Baltamatica/lib/platforms BALTAM_PLUGIN_PATH=/opt/Baltamatica點擊確定。 （3）使用CLion的調(diào)試工具進行調(diào)試
一、軟件安裝點擊下方鏈接，選擇適合的版本安裝即可，目前MAC、麒麟系統(tǒng)等正在適配中，敬請期待！北太天元軟件下載安裝與激活二、北太天元學習文檔以下為北太天元的官方文檔，可按需查閱：1、北太天元科學計算與系統(tǒng)仿真軟件白皮書2、北太天元SDK文檔三、新手入門對于一些函數(shù)以及軟件操作使用的學習，可以使用軟件內(nèi)的【幫助文檔】四、常見問題Q&A大家使用北太天元軟件常問問題已整理成Q&A，供大家學習參考：常見問題Q&A若文檔里的內(nèi)容仍沒有為您答疑解惑，可以在社區(qū)發(fā)帖或在該貼下評論求助。本帖會持續(xù)更新相關(guān)學習文檔及操作指引手冊，方便大家查閱學習，請持續(xù)關(guān)注哦~
主要內(nèi)容為：北太天元軟件介紹、北太天元插件機制、北太天元插件開發(fā)。資料：北太天元插件開發(fā)培訓（2023.1.13）.pdf視頻：
請問我在運行測試scripts目錄下的osFDTD的代碼的時候，想要在循環(huán)體內(nèi)加斷點跟蹤數(shù)據(jù)，但是在北太的程序里面斷點調(diào)試功能只能在第一次循環(huán)的時候起作用，在經(jīng)過斷點之后不能跳到第二次循環(huán)內(nèi)部，直接繼續(xù)向下執(zhí)行了，請問怎么解決？我用的是Windows系統(tǒng)下的北太，這里我沒找到停止循環(huán)/停止運行的按鈕，在關(guān)閉程序之后gnuplot還是會一直畫圖，是這個開源FDTD代碼的問題嗎？
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