技能要求:
Python
经验要求:
5-10年经验
工作描述:
项目编号:【177900】
讨论会(合计经费0.3万元):
项目执行周期约为10个月,平均每个月讨论3次,以保持甲乙双方及时沟通,每次讨论时间保持在1小时以内。100元/次,共30次,3000元。
第一部分——框架设计(合计经费0.7万元):
1,2D python框架设计:基于已有的1D python算法测试程序平台,以及2D python算法demo程序平台,研发基于2D python程序框架。需要将已有的1D算法平台中已有的算法模块迁移到2D python程序框架。按200元每天计算,工作15天,3000元。
2,3D cpp框架设计:基于已有的1D和2D python程序框架,研发cpp版本的3D程序框架。同上,需要将已有的算法模块迁移到3D cpp程序框架中。工作20天,4000元。
备注1:涉及到的已有算法包括:Lax-Fredrich、TVDLF、HLL、HLLC、HLLD、基于0到2阶多项式的DG算法的空间离散模块;euler、RK2、RK3和RK4时间离散模块;以及2D和3D情况下、直接坐标系下的均匀正方形和立方体网格。
备注2:算法研发过程中,测试集包括:blast wave,magnetic reconnection current sheet, CME eruption, 对流,KH不稳定性,RT不稳定性。
第二部分——计算网格设计(合计经费1万元):
3,2D计算网格:在2D python程序框架中,实现球坐标计算网格、球拉伸计算网格、直角坐标系下多片网格、球坐标系下多片网格、球拉伸坐标系下多片网格。网格上需要整合的算法包括Lax-Fredrich、TVDLF、HLL、基于0到2阶多项式的DG算法。工作15天,3000元。
4,3D计算网格:在3D cpp程序框架中,完成与子任务5类似的研发。工作10天,2000元。
5,DG算法下的非均匀网格调研:提交5000字的调研报告,2000元,工作10天。
6,实现几个适配于2D和3D的DG算法的、比较典型的非均匀计算网格,能够初步展示DG算法在复杂计算网格构造方面的独特优势。3000元,工作15天。
备注:研发过程中涉及到的测试集,见第一部分的备注2。
第三部分——基本物理模块(合计经费1.2万元):
7,各向异性热传导模块:只针对Euler方程和MHD方程。研发过程遵循这样的流程:首先在1D python算法测试平台中实现;然后在2D python算法测试平台中实现2D拓展;第三,在3D cpp平台中继续拓展至3D;第四,适配球坐标计算网格、球拉伸计算网格以及多片计算网格。3000元,工作15天。
8,基于ad-hoc加热和辐射致冷的太阳风模块:研发过程遵循子任务7一样的流程。需要通过长时间模拟获得稳定的太阳风(覆盖区域1-50个太阳半径)。3000元,工作15天。
9,多种散度清零算法。针对2D和3D的MHD方程。研发过程遵循子任务7类似的流程。3000元,工作15天。
10,网格耦合算法模块:针对2D和3D的MHD方程。网格耦合基于球拉伸网格。特别地,通过网格耦合,实现2D和3D薄球壳层(0.6-1个太阳半径范围)对流模拟,驱动上方(1-50个太阳半径)日冕和太阳风的演化。3000元,工作15天。
备注:需要准备充分的测试集,以说明模块的可用性。
第四部分——GPU异构程序开发与网格自适应(合计经费1.3万元):
11,通过重构与改写,将3D cpp程序平台整合到GPU框架:具体框架还未定,拟在AMReX和Kokkos中选择一个。研发目标是实现GPU与CPU异构计算。工作30天,6000元。
12,基于GPU框架的静态网格细化:工作20天,4000元。日地空间网格设计一:基于静态细化网格,覆盖太阳表面至日地空间。网格设计二:基于静态细化网格,黄道面网格分辨率加密。网格设计三:基于静态细化网格,考虑地球磁层。
13,基于GPU框架的网格自适应:工作15天,3000元。改写已有的fortran版本的2D/3D flare-CME CS物理模型,实现该物理模型,以测试网格自适应模块。
第五部分——DG算法网格设计(合计经费1.2万元):
14,GPU异构程序平台上的、基于DG算法下的网格设计。工作20天,4000元。日地空间网格设计:太阳表面至日地空间,网格分辨率均匀变化。针对复杂几何结构的网格设计,包括:托克马克(TOKAMAK)和仿星器(Stellarator)。
15,GPU异构程序平台上的、基于DG算法下的h型和p型网格静态细化模块。工作20天,4000元。
16,类似于15,网格自适应模块。工作15天,3000元。
开发费用及支付流程
总费用:合计5.7万元。合同签订后托管90%,即5.13万元。验收规则:第一至第四部分,每完成一部分,提交程序该部分对应的文档及源码,通过甲方验收后,释放该部分对应的款项。最后,第五部分任务通过甲方验收后,追加托管剩下的10%,然后支付该部分任务对应的款项,以及讨论会对应的款项。
项目周期:自合同签订日起9个月内完成,最迟不超过1年。