EAS3 (EAS = Ein-Ausgabe-System) es un conjunto de herramientas de software para leer y escribir datos binarios estructurados con información de geometría y para el posprocesamiento de estos datos. Está destinado a intercambiar datos de punto flotante de acuerdo con el estándar IEEE entre diferentes computadoras, para modificarlos o convertirlos a otros formatos de archivo. Se puede utilizar para todo tipo de conjuntos de datos estructurados. Se utiliza principalmente en el campo de las simulaciones numéricas directas .
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Autor (es) original (es) | Inst. F. Aero- & Gasdynamik ( Universidad de Stuttgart ) |
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Versión inicial | Agosto de 1999 |
Lanzamiento estable | 1.6.7 / 14 de abril de 2009 |
Escrito en | Fortran , C |
Sistema operativo | todos los sistemas POSIX |
Plataforma | plataforma independiente |
Disponible en | Inglés / alemán |
Tipo | posprocesamiento, formato de archivo de computadora |
Licencia | Licencia MIT |
Sitio web | wiki |
Paquete EAS3
El paquete completo consta de bibliotecas diseñadas para su uso en códigos propios y una herramienta de línea de comandos separada. Está escrito en Fortran y C y se ejecuta en todos los sistemas operativos POSIX . Las bibliotecas incluyen diferentes algoritmos numéricos y subrutinas para leer y escribir archivos en el formato de archivo binario EAS3. Las rutinas de lectura / escritura se proporcionan en Fortran y C. Los métodos numéricos implementados incluyen, por ejemplo, la transformada rápida de Fourier , el algoritmo de Thomas y las rutinas de interpolación . Las bibliotecas también son adecuadas para computadoras vectoriales .
Historia
EAS3 ha sido desarrollado en el Institut für Aerodynamik und Gasdynamik (IAG) de la Universidad de Stuttgart . Las versiones anteriores (EAS, EAS2) se remontan a finales de la década de 1980, cuando la potencia informática permitió los primeros cálculos de DNS espacial. [1] La próxima cantidad de datos requirió un manejo y un posprocesamiento eficientes. Por lo general, las simulaciones se realizaban, y todavía se realizan hoy en día, en una computadora de alto rendimiento y luego se procesan posteriormente en otras máquinas de endianidad opuesta . Esto requería un formato de archivo independiente del endianness para el manejo de datos.
Desde la publicación de EAS3 en 1999, el software ha sido desarrollado continuamente por miembros de los institutos involucrados. Desde 2007, EAS3 también está disponible a través del directorio de software heise . [2] EAS3 es utilizado por aplicaciones dentro del proyecto europeo PRACE. [3] El número de versión actual es 1.6.7 de abril de 2009.
Formato de archivo
Extensión de nombre de archivo | .eas |
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número mágico | EAS3_I8R8 |
Desarrollado por | Universidad de Stuttgart |
Tipo de formato | formato binario para datos de coma flotante |
El formato de archivo EAS3 se utiliza para almacenar datos de punto flotante en formato IEEE y para intercambiar archivos entre diferentes arquitecturas de computadora ( little / big endian ). Los datos se organizan como parámetros con un parámetro que es una matriz de punto flotante de una, dos o tres dimensiones. Varios de estos parámetros se pueden combinar en un solo paso de tiempo. Esto permite almacenar matrices de cinco dimensiones. Los datos se pueden escribir en precisión simple (32 bits), precisión doble (64 bits) o precisión cuádruple (128 bits). La información de geometría para las diferentes direcciones se guarda en el encabezado del archivo. También es posible almacenar allí información adicional en matrices definidas por el usuario. Dado que el tamaño del archivo está limitado solo por la propia computadora (por ejemplo, el sistema de archivos), los archivos EAS3 son adecuados para grandes simulaciones y, por lo tanto, para computación de alto rendimiento . [4] [5]
Funcionalidad
El ejecutable de EAS3 real es una interfaz de línea de comandos para la alteración de archivos EAS3. Los comandos implementados van desde operaciones básicas, por ejemplo, cálculos simples, operaciones de archivos, hasta operaciones bastante complejas como la transformación de Fourier o el cálculo de derivadas. También están disponibles comandos específicos para datos DNS, por ejemplo, el criterio de vórtice lambda2 . Como los comandos se leen desde la entrada estándar, EAS3 puede usarse en scripts de shell para llamadas automatizadas.
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/1/19/Eas3_screenshot_ableiten.jpg)
Esquema de funciones importantes
- gestión de archivos: reorganización, adjuntar dos archivos, cortar
- conversión a otros formatos de archivo (ASCII, Covise, Tecplot)
- operaciones matemáticas: operaciones básicas, logaritmo, etc.
- derivados e integración
- interpolación
- reducción de datos: valores medios, valores eficaces, etc.
- Transformación de Fourier: simple / doble, real / compleja
- Específico de DNS: criterio de vórtice
Instalación
Las fuentes se pueden obtener directamente del repositorio de CVS o se puede descargar un archivo tar comprimido. Se incluyen archivos Make para diferentes tipos de máquinas, lo que facilita la compilación. Dado que la vinculación de archivos objeto, creados con diferentes compiladores de Fortran puede causar problemas, los paquetes binarios ( RPM , .deb ) no se ofrecen hasta ahora.
Ventajas y desventajas
Ventajas
El principal beneficio para el programador es la fácil implementación de la lectura / escritura de grandes conjuntos de datos binarios (> 2 GB ). La biblioteca proporciona que los datos siempre se escriben en big endian . La independencia de la plataforma resultante permite el intercambio de datos entre diferentes arquitecturas de hardware, por ejemplo, supercomputadoras . Los usuarios se benefician de los diferentes métodos proporcionados para el posprocesamiento, que pueden automatizarse mediante scripts de shell.
Desventajas
Estar especializado en cuadrículas estructuradas puede ser un problema para algunos usuarios. Hasta ahora, solo se implementan cuadrículas cartesianas o una representación de los datos en el espacio espectral. Los datos en otros tipos de alineación de datos, por ejemplo, coordenadas cilíndricas, se pueden almacenar en archivos EAS3, pero es posible que no se utilicen los comandos de posprocesamiento existentes. Como los programas de visualización que se utilizan habitualmente no admiten el formato de archivo EAS3 directamente, a menudo es necesario convertir los datos al formato de archivo correspondiente. Los comandos en el programa EAS3 vienen dados por una interfaz de texto, no existe una interfaz gráfica de usuario. La finalización de los comandos en la línea de comandos de EAS3 proporciona soporte para el uso interactivo, pero para una ayuda extensa, las descripciones en la página web son necesarias.
Licencia
EAS3 se publica bajo la licencia MIT . La licencia MIT es una licencia de software libre que se origina en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) . Específicamente, es una licencia permisiva compatible con GPL , lo que significa que permite la reutilización dentro del software propietario con la condición de que la licencia se distribuya con ese software.
Uso
- Grupo de transición en el Instituto de Aerodinámica y Gasdinámica (IAG) de la Universidad de Stuttgart: http://www.iag.uni-stuttgart.de
- Laboratorio de dinámica de fluidos computacional de la Universidad de Arizona: https://web.archive.org/web/19971222125309/http://cfd.ame.arizona.edu/
- Instituto de Dinámica de Fluidos, Eidgenössische Technische Hochschule Zürich: http://www.ifdmavt.ethz.ch
- Lehrstuhl für Aerodynamik en la Universidad Técnica de Múnich (grupo de aerodinámica de alta velocidad): http://www.aer.mw.tum.de
Formatos de archivo relacionados
- Formato de datos común (CDF)
- CGNS ( Sistema de notación general CFD )
- FITS (Sistema de transporte de imágenes flexible)
- GRIB (binario GRIdded)
- Formato de datos jerárquico (HDF)
- NetCDF (formulario de datos comunes de red)
- Archivos binarios Tecplot
- XMDF (formato de datos de modelo extensible)
Referencias
- ^ H. Fasel, U. Rist, U. Konzelmann: Investigación numérica del desarrollo tridimensional en la transición de la capa límite , AIAA Journal, vol. 28, pág. 29 a 37 de 1990
- ^ Página EAS3 en el directorio de software heise
- ^ Sitio web de la asociación para la informática avanzada en Europa
- ^ A. Babucke, M. Kloker, U. Rist: Simulación numérica directa de un extremo de boquilla dentado para reducción de ruido de chorro , en Computación de alto rendimiento en ciencia e ingeniería 07, p. 319-338, ISBN 978-3-540-74738-3 , Springer 2008
- ^ J. Linn, M. Kloker: simulación numérica directa de enfriamiento de película en flujo de capa límite hipersónico , en computación de alto rendimiento en ciencia e ingeniería 08, p. 171-189, ISBN 978-3-540-88301-2 , Springer 2009
enlaces externos
- Página web del proyecto EAS3