El Código Lápiz es un código de diferencias finitas de alto orden para resolver ecuaciones diferenciales parciales , escrito en Fortran 95 . El código está diseñado para un cálculo eficiente con paralelización masiva . Debido a su estructura modular, se puede utilizar para una gran variedad de configuraciones físicas como hidro y magnetohidrodinámica relevante para, por ejemplo, astrofísica , geofísica , cosmología , turbulencia y combustión . Muchas de estas configuraciones están disponibles como muestras listas para ejecutar.
El esquema computacional es de diferencias finitas y no conservativo; la integración temporal se implementa mediante un esquema explícito. Debido al uso del vector potencial , el campo magnético está intrínsecamente libre de divergencias. Los derivados de alto orden (4.º, 6.º y 10.º orden, así como de un solo lado o contra el viento) están disponibles para resolver fuertes variaciones en la escala de la cuadrícula. Con un conjunto de pruebas automatizadas, la funcionalidad del código se valida diariamente. MPI se usa para la paralelización, pero el código también se puede ejecutar de forma no paralela en una PC simple . Hay módulos para diferentes esquemas de integración temporal (por ejemplo, Runge-Kutta de tres pasos ), tratamiento de choques, dinámica de partículas integradas, química, E/S paralelas masivas , etc.
El Código Lápiz se ha aplicado principalmente para describir la turbulencia compresible y la magnetohidrodinámica resistiva . Las aplicaciones incluyen estudios de formación de planetas , [1] la dínamo solar , [2] transferencia radiativa monocromática , [3] el problema del calentamiento coronal , [4] discos de escombros , [5] combustión turbulenta de combustibles sólidos y otros.
El desarrollo de Pencil Code fue iniciado en 2001 por Axel Brandenburg y Wolfgang Dobler durante la 'Escuela de verano Helmholtz' en el Centro de Investigación Helmholtz para Geociencias en Potsdam . Inicialmente se utilizó para simulaciones de turbulencia MHD . [6] El desarrollo fue continuado por un equipo de unos diez propietarios de código y alrededor de 90 desarrolladores adicionales que ampliaron el código para su investigación científica. Es utilizado por usuarios adicionales de varias ramas de la ciencia. El repositorio de código estuvo alojado en NORDITA hasta 2008 y luego se trasladó a Google Developers . En abril de 2015 se migró el código a GitHub . Desde junio de 2018, Pencil Code es compatible con HDF5formato de datos. [7]