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PySDM

Ai源碼

v2.93

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GitHub動作建立狀態

PYSDM是用於模擬顆粒群體動力學的包裝。它旨在用作模擬系統建模涉及分散階段的流體流的構建塊，而PYSDM負責代表分散階段。目前，該開發集中在大氣雲物理應用上，特別是使用基於粒子的（又稱超級滴滴）方法來建模浸入潮濕空氣中的顆粒動力學，以代表氣溶膠/雲/雨雨微物理學。該軟件包採用了用於代表碰撞增長的超級流行法（SDM）蒙特 - 卡洛算法的Pythonic高性能實現（Shima等，2009），因此該名稱。

PYSDM文檔維護在以下位置：https：//open-atmos.github.io/pysdm

有一組越來越多的示例jupyter筆記本示例如何使用PYSDM執行各種類型的計算和模擬。大多數示例筆記本都從文獻中復制結果和繪圖，有關示例和鏈接的列表，請參見下文（可以在雲中執行或查看）。

還有一組越來越多的教程，也有jupyter筆記本的形式。這些教程旨在用於教學目的，並包括對雲微物理概念以及使用PYSDM運行交互式模擬的小部件配對的雲微物理概念的簡短解釋。每個教程還帶有一組問題，可以用作作業問題。像示例一樣，這些教程可以在“雲中”執行或查看，這是學生開始開始的一種特別簡單的方法。

PYSDM有兩個可用的替代並行數字迫使後端：基於numba和GPU居住的後端基於Thrustrtc頂部的多線CPU後端。 Numba後端（Aliased CPU ）具有多核CPU的多線程並行性，它使用基於LLVM基礎架構的即時彙編技術。 ThrustRTC後端（Aliased GPU ）提供了PYSDM的GPU居住操作，利用SIMT並行模型。使用GPU後端需要NVIDIA硬件和CUDA驅動程序。

有關PYSDM功能的概述（以及在論文中引用PYSDM的首選方法），請參閱我們的Joss論文：

Bartman等。 2022（PYSDM V1）。
De Jong，Singer等。 2023（PYSDM V2）。

PYSDM包括SDM方案的擴展，以表示De Jong，Mackay等人中描述的碰撞分裂。 2023。
有關PYSDM上的會談和其他材料的列表，以及包含PYSDM模擬的已發表論文列表，請參見Wiki項目。

依賴項和安裝

PYSDM依賴性為：Numpy，Numba，Scipy，Pint，Chempy，Pyevtk，Thrustrtc和Curandrtc。

要使用pip安裝PYSDM，請使用： pip install PySDM （或pip install git+https://github.com/open-atmos/PySDM.git以獲得最新版本以外的更新）。

Conda用戶也可以使用pip ，請參閱Conda文檔中的“安裝非CONDA軟件包”部分。 PYSDM的依賴性可在以下CONDA渠道上找到：

numba：numba
康達·福克：Pyevtk，品脫和
fyplus：thrustrtc，curandrtc
Bjodah：Chempy
Nvidia：Cudatoolkit

出於開發目的，我們建議使用pip -e克隆存儲庫並安裝它。可以使用pip -e .[tests]安裝測試時間依賴項。

PYSDM示例構成了PySDM-examples包。這些示例在PySDM_examples包裝setup.py文件中列出了其他依賴項。運行示例jupyter筆記本需要安裝PySDM_examples軟件包。建議的安裝和啟動步驟是：

 git clone https://github.com/open-atmos/PySDM.git
pip install -e PySDM
pip install -e PySDM/examples
jupyter-notebook PySDM/examples/PySDM_examples

另外，也可以通過使用pip install PySDM-examples從pypi.org安裝示例軟件包（請注意，這不適用於筆記本本身，僅適用於支持.py文件）。

貢獻，報告問題，尋求支持

我們的技術堆棧：

向項目提交新代碼，最好使用github拉動請求 - 它有助於記錄代碼作者身份，跟踪和存檔代碼審查工作流程，並允許從連續的集成設置中受益，該設置可以通過新添加的代碼自動執行測試。

假定代碼貢獻意味著版權轉移。如果需要例外，請在創建拉動請求或以任何其他方式貢獻代碼時表示。無論如何，貢獻代碼的許可必須與GPL V3兼容。

制定代碼，我們遵循Python和Kiss原則的方式。代碼庫大大受益於Pycharm代碼檢查和Pylint，Black和Isort代碼分析（這都是CI工作流程的一部分）。

我們還使用前簽名掛鉤。在我們的情況下，鉤子修改文件並重新格式化它們。可以在本地運行預密碼掛鉤，然後在進行提交之前需要進行所得更改。要在本地設置鉤子，請通過pip install pre-commit ，並通過pre-commit install設置GIT鉤子（每次您克隆項目時都需要完成此操作）。要運行所有預製掛鉤，請運行pre-commit run --all-files 。如果要添加新掛鉤或需要更改現有的掛鉤，則可以修改.pre-commit-config.yaml文件。

在PYSDM開發人員和Python-dev Hints Wiki和Pysdm Howtos中，還將在PYSDM開發人員和PYSDM Howtos中保持進一步的提示。

關於PYSDM的任何不正確，不直覺或無證的Bahaviour的問題，最好在GitHub問題跟踪器上報告。功能請求記錄在“創意...” PYSDM Wiki頁面中。

我們鼓勵使用GITHUB討論功能（而不是問題跟踪器）來尋求支持，使用和擴展PYSDM代碼。

我們期待您的貢獻和反饋。