在線有限元程序自動生成系統
互聯網的高速發展最大限度的突破了地域的限制,使人們的生活、工作和學習方式面臨著翻天覆地的變化,各行各業幾乎都在進行著一種以網絡為基礎的發展模式的轉變,誰最先完成這種轉變,誰就有可能成為該領域的當然王者。
軟件業正在從銷售軟件轉變成軟件服務,使用軟件的用戶將從現在的購買和安裝軟件逐步過渡到直接租用放在網上服務器的軟件。通過這種方式使用軟件具有以下好處:
(1) 用戶可以節省軟件費用30~70%,用戶無需一次性付款;
(2) 不需要安裝用戶使用的軟件,免去安裝和維護該軟件的人力,節省了客戶機的內存和磁盤空間;
(3) 用戶隨時可以得到最新的軟件版本。
這一軟件發展的新方式正在影響著整個軟件產業,許多先進的軟件公司正在朝著這一方向發展。但是由于通訊帶寬的限制以及其它原因,使得目前能夠通過互聯網使用的軟件還很少。到目前為止,還沒有發現哪個有限元軟件可以通過互聯網使用。目前的有限元軟件通過互聯網使用會遇到以下兩個難以解決定困難:
(1)有限***往往需要很長的時間(例如一個小時),如果有兩個以上的用戶同時使用同一服務器上的有限元軟件,在時間上將無法忍受;
(2)需要大量的通訊,如果通訊帶寬較窄的話,則需要很長的通訊時間,這也是用戶無法接受到。
采用軟件的自動生成技術則可完全避免以上兩大困難。這一技術的基本思想由以下幾步組成:
(1)把用戶在有限***中所使用的公式,主要是微分方方程表達式和算法表達式等,通過網絡傳送到服務器端(通訊量很少,即時可以傳到);
(2)在服務器端根據用戶的公式通過有限元程序自動生成系統(FEPG)產生全部有限元程序;
(3)把生成的全部源程序,由服務器送回客戶計算機,這一部分的通訊量也不大,一般不超過100K字節,在我國目前窄帶寬度條件下,傳輸時間也不長(一般在10秒以內),用戶是可以接受到;
(4)在客戶端編譯和運行用戶所需的全部有限元程序。
由于網上服務器只管生成有限元程序,不管編譯和運行這些程序,因此所需的時間很短,一般只需數秒鐘就可完成,因此一個服務器就可支持許多用戶同時使用該軟件。
梁國平經過不懈的努力,完成了這一軟件系統的全部功能,并把這一系統安裝在兩臺服務器上,一臺托管于263網站,另一臺放在中科院數學與系統科學研究院,聯接于科教網。梁國平在2000年7、8月份訪問加拿大和美國時,曾通過互聯網使用這一系統,10秒鐘以內就可生成全部有限元程序。通過這些使用結果,說明這一系統已完全達到了預想到效果。
在線有限元程序自動生成系統(IFEPG)的發明,使用戶可以在任何時候,任何地點,采用任何一臺計算機,通過互聯網使用有限元程序自動生成系統(IFEPG),生成他所需要的全部有限元程序,并且可以把這些程序傳送到世界上任何一臺計算機上進行編譯和運行,獲得用戶所需的結果。這正是人們夢寐以求的、公認的網絡時代最理想到軟件使用方式。
本系統的技術并不局限于有限元的計算,完全可以推廣到其它的科學與工程計算領域,差分程序自動生成系統和有限體積法程序自動生成系統已在FEPG4.0中發布,并在工程與科學領域通過大量成功案例的運用。
我們深信這一技術必將與INTENET網同步深入到工程與科學計算領域的每一個角落,創造出巨大的經濟與社會效益。
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