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更新于 10-15 22:13

技能介绍

用途:为时间相关仿真提供积分器选择、容差设置与自适应步长管理的工作流,覆盖 ODE 与 PDE、刚性/非刚性问题。

主要能力:提供积分器选择决策(刚性且有 Jacobian 用 Rosenbrock 或 BDF;无 Jacobian 用带数值 Jacobian 的 BDF;非刚性高精度用 RK45/DOP853,否则 RK4 或 Adams-Bashforth);刚性检测症状表;误差范数计算与步长接受判定;P/PI 自适应步长控制;IMEX 与算子分裂规划及分裂误差估计。脚本输出 JSON 字段,如 error_norm、dt_next、recommended、implicit_terms、error_estimate 等。

使用方式:需 Python 3.10+,部分脚本需 NumPy。核心命令示例: python3 scripts/integrator_selector.py --stiff --jacobian-available --accuracy high --json python3 scripts/error_norm.py --error 0.01,0.02 --solution 1.0,2.0 --rtol 1e-3 --atol 1e-6 --json python3 scripts/adaptive_step_controller.py --dt 1e-2 --error-norm 0.8 --order 4 --controller pi --json python3 scripts/imex_split_planner.py --stiff-terms diffusion,elastic --nonstiff-terms reaction --coupling strong --json python3 scripts/splitting_error_estimator.py --dt 1e-4 --scheme strang --commutator-norm 50 --target-error 1e-6 --json 工作流:分类刚性、设容差、选积分器、算误差范数、调步长、规划 IMEX/分裂、用更紧容差验证收敛。

适用场景:材料仿真、相场(如 Allen-Cahn)、刚性 PDE、混合刚性与非刚性项的时间推进。

限制:无自动刚性检测,需借助 numerical-stability 的 stiffness_detector;分裂假设各项可清晰分离;部分方法需解析或数值 Jacobian;脚本不读外部文件,仅输出到 stdout;工具集不含 Bash。具体收费与平台信息暂未提供。