تدريب CFD
برامج تدريب احترافية على OpenFOAM و GPU CFD من TesboCFD
CFD مُسرَّع بالـ GPU عمليًا — كتابة محرك GPU كامل المجال من الصفر
عبر 15 جلسة كتابة كود مباشرة تكتب بنفسك كل نواة CUDA، وتحوّل محرك تدفق غير قابل للانضغاط من CPU خالص إلى محرك GPU كامل المجال بحقول مقيمة على الجهاز — مع التحقق مقابل الـ CPU حتى دقة الآلة، وتسريع بمئات الأضعاف على شبكات بملايين الخلايا.
أنوية CUDA مكتوبة يدويًا
انطلاقًا من SAXPY، تكتب ضرب المصفوفة المتناثرة LDU في متجه (SpMV)، واختزالًا شجريًا بالذاكرة المشتركة، ومحرك التدرج المترافق PCG بمُسبق Jacobi — كل منها مُتحقَّق منه مقابل الـ CPU حتى دقة الآلة.
إزاحة كاملة المجال إلى GPU
نقل التدرجات، التدفقات (Rhie-Chow)، تجميع الزخم، تصحيح PISO، الشروط الحدودية والحقول المقيمة على الجهاز إلى الـ GPU، بحيث لا تعود الخطوة الزمنية بأكملها إلى الـ CPU.
اختراق سقف Amdahl
أولًا تُزيح المحرك الخطي فقط وتقيس المكسب المحدود، ثم تخترق السقف بالإزاحة كاملة المجال لتسريع بمئات الأضعاف — مع تحليل Nsight وضبط الوصول للذاكرة بنمط SoA.
ماذا ستتعلم
- 1نموذج خيوط وذاكرة CUDA، النقل بين المضيف والجهاز، التوقيت، وإدارة ذاكرة الجهاز بأسلوب RAII
- 2الشبكة المنظمة (Mesh2D) وهندسة الحجم المحدود (Sf / V / deltaCoeff / المالك-الجار)
- 3صيغة LDU المتناثرة و SpMV على GPU (خطوة قطرية + atomicAdd غير قطري)
- 4الاختزال الشجري بالذاكرة المشتركة والضرب النقطي؛ التدرج المترافق PCG بمُسبق Jacobi
- 5الحقول المقيمة على الجهاز (GpuState) وهيكل حلقة الزمن PISO
- 6تدرج Gauss، التدفقات الوجهية واستيفاء Rhie-Chow لمنع تذبذب رقعة الشطرنج
- 7تجميع مصفوفة الزخم (حمل upwind + انتشار متعامد + Euler ddt)، معادلة Poisson للضغط وتصحيح السرعة/التدفق
- 8حل الضغط بالشبكة المتعددة الهندسية (تقارب مستقل عن الشبكة)، تجويف مدفوع بالغطاء Re=100 مقابل مرجع Ghia (1982)، مقارنة سقف Amdahl وتقرير أداء ثلاثي
المتطلبات المسبقة
إلمام بـ C++، وتشغيل حالات OpenFOAM الأساسية، وفهم طريقة الحجم المحدود ومعادلات Navier-Stokes غير القابلة للانضغاط. يلزم توفر GPU من NVIDIA (جهازك الخاص أو خادم/سحابة يمكن الوصول إليه) — فهذه دورة كتابة كود مباشرة تُبنى فيها كل نواة ويُتحقق منها على الـ GPU داخل الحصة، ولا يمكن إتمامها بدونه. يجب تثبيت CUDA Toolkit و OpenFOAM مسبقًا (يُقدَّم دليل الإعداد). لا تحتاج خبرة سابقة في CUDA — يُدرَّس من الأساسيات.
أرقام التسريع هي مقارنات إنتاجية معمارية مقيسة في بيئة التدريس (نفس الشبكة والمخطط والإعدادات)، وليست معيارًا عدديًا مضبوطًا؛ ويجتاز كل محرك التحقق من صحته بشكل مستقل.
تحليل معمّق لكود OpenFOAM المصدري وممارسة C++ متقدمة
من منظور تصميم برامج CFD العامة / البرامج الصناعية. كتابة كود مباشرة، مخططات فئات، خرائط علاقات، إتقان سطر بسطر. المسار الأساسي لتصبح خبير كود OpenFOAM.
C++ متقدم معمّق
الدوال الافتراضية وتعدد الأشكال، نمط المصنع و RTS، CRTP، المؤشرات الذكية، نمط المراقب، البرمجة الوصفية للقوالب — مدفوعة باحتياجات OpenFOAM الهندسية الحقيقية.
بنية OpenFOAM الأساسية
objectRegistry، GeometricField، نظام patch، تفريق ddt/div، بنية thermo — كشف كل طبقة من الصندوق الأسود إلى الشفافية.
تقنيات ناشئة
Claude + برمجة OpenFOAM، الذكاء الاصطناعي يلتقي CFD، حوسبة CUDA و GPU، Runge-Kutta من الدرجة الرابعة للمعادلات المقترنة، أطر التعلم العميق.
المواضيع الأساسية
- 1المُنشئات، الدوال الافتراضية، تعدد الأشكال
- 2objectRegistry: التسجيل ودورة الحياة
- 3نمط المصنع وجداول الاختيار أثناء التشغيل
- 4نظام المؤشرات الذكية autoPtr و tmp
- 5CRTP، نمط المراقب، friend و mutable
- 6نظام patch وتصميم الشروط الحدودية
- 7مؤشرات الدوال، explicit، static/extern
- 8GeometricField: بنية البيانات الكاملة
- 9typedef والماكرو متغيرة المعاملات (VA_ARGS)
- 10تنفيذ عوامل تفريق ddt / div
- 11عامل تحليل النطاق: استخدام أعمق
- 12thermo: بنية النموذج الفيزيائي الحراري
لمن هذه الدورة
- من يريد رفع مهارات C++ من المستوى الوظيفي إلى الاحتراف
- من يريد قراءة وفهم كود OpenFOAM المصدري بشكل مستقل
- من يهدف لأن يصبح مطور OpenFOAM مستقل
- عشاق CFD / OpenFOAM / البرمجة
ميزات جديدة
- استخدام Claude لبرمجة OpenFOAM
- الذكاء الاصطناعي يلتقي CFD: مقدمة إطار التعلم العميق
- Runge-Kutta من الدرجة الرابعة لاقتران الضغط-السرعة
- التعلم العميق و CFD
- برمجة CUDA ونماذج حوسبة GPU
- تصميم الخوارزمية والبنية المقترنة
كتيب 150 صفحة، طباعة فردية، ترقيم فريد. أسئلة وأجوبة دائمة بعد الدورة.
التسجيل والاستفسارات
للحجز أو التسجيل أو الاستشارة، يرجى التواصل معنا عبر البريد الإلكتروني.