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PyAlbany: A Python interface to the C plus plus multiphysics solver Albany

JOURNAL OF COMPUTATIONAL AND APPLIED MATHEMATICS 2023年第1期425卷

作者： Liegeois, Kim Perego, Mauro Hartland, Tucker Sandia Natl Labs Ctr Comp Res Albuquerque NM 87123 USA Univ Calif Merced Merced CA USA

Albany is a parallel C++ finite element library for solving forward and inverse problems involving partial differential equations (PDEs). In this paper we introduce PyAlbany, a newly developed Python interface to the Albany library. PyAlbany can be used to effectively drive Albany enabling fast and easy analysis and post-processing of applica-tions based on PDEs that are pre-implemented in Albany. PyAlbany relies on the library PyBind11 to bind Python with C++ Albany code. Here we detail the implementation of PyAlbany and showcase its capabilities through a number of examples targeting a heat -diffusion problem. In particular we consider (1) the generation of samples for a Monte Carlo application, (2) a scalability study, (3) a study of parameters on the performance of a linear solver, and (4) a tool for performing eigenvalue decompositions of matrix-free operators for a Bayesian inference application.(c) 2023 Elsevier B.V. All rights reserved.

关键词： Albany Python interface Python front -end nonintrusive parameter computations

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