# veros

一个从 Fortran 语言转换为 Python 语言的通用循环海洋模型。

## 论文

**Veros v0.1 – a fast and versatile ocean simulator in pure Python**

* https://gmd.copernicus.org/articles/11/3299/2018/

## 模型结构

数值解是使用 Arakawa C 网格上的有限差分计算的，该网格在每个维度上都是交错的。示踪剂（如温度和盐度）的计算位置与纬向通量、经向通量和垂直通量（如速度 u、v 和 w）不同.

![alt text](readme_imgs/model.png)

## 算法原理

主要通过求解诊断关系来获得压力，并使用多种湍流混合和涡旋混合闭合来模拟海洋环流中的非静水效应。

![alt text](readme_imgs/alg.png)

## 环境配置

### Docker（方法一）
    
    docker pull image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/jax:0.4.23-ubuntu20.04-dtk24.04.1-py3.10

    docker run --shm-size 10g --network=host --name=veros --privileged --device=/dev/kfd --device=/dev/dri --group-add video --cap-add=SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfined -v 项目地址(绝对路径):/home/ -v /opt/hyhal:/opt/hyhal:ro -it <your IMAGE ID> bash

    pip install -r requirements_extra.txt

    python setup.py develop


### Dockerfile（方法二）

    docker build -t <IMAGE_NAME>:<TAG> .

    docker run --shm-size 10g --network=host --name=idmvton --privileged --device=/dev/kfd --device=/dev/dri --group-add video --cap-add=SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfined -v 项目地址(绝对路径):/home/ -v /opt/hyhal:/opt/hyhal:ro -it <your IMAGE ID> bash

    pip install -r requirements_extra.txt

    python setup.py develop


### Anaconda (方法三)

1、关于本项目DCU显卡所需的特殊深度学习库可从光合开发者社区下载安装：
https://developer.hpccube.com/tool/

    DTK驱动：dtk24.04
    python：python3.10
    jax: 0.4.23

Tips：以上dtk驱动、python、torch等DCU相关工具版本需要严格一一对应

2、其它非特殊库参照requirements.txt安装

    pip install -r requirements_extra.txt

    python setup.py develop

## 数据集

无

## 推理

### 快速应用

    # 以下是两个基本使用方法，可以查看`veros/setups`中的文件并对命令行进行相应的修改
    veros copy-setup acc 
    veros run acc/acc.py -b jax --device gpu --float-type float32

    veros copy-setup global_4deg
    veros run global_4deg/global_4deg.py -b jax --device gpu --float-type float32

注意：更多使用方法参考`https://veros.readthedocs.io/en/latest/introduction/introduction.html`

### benchmark

    cd benchmarks

    python acc_benchmark.py --timesteps 100 --size 30 42 15 -b jax --device gpu --float-type float32

    python isoneutral_benchmark.py --timesteps 100 --size 30 42 15 -b jax --device gpu --float-type float32

    python pressure_solver_benchmark.py --timesteps 100 --size 30 42 15 -b jax --device gpu --float-type float32

    python streamfunction_solver_benchmark.py --timesteps 100 --size 30 42 15 -b jax --device gpu --float-type float32

    python tdma_benchmark.py --timesteps 100 --size 30 42 15 -b jax --device gpu --float-type float32

### 数据分析

    analyze.ipynb

注意：需运行`pip install jupyter`安装依赖并执行`jupyter notebook --no-browser --ip=0.0.0.0 --allow-root`启动服务以运行该程序。


## result

||psi|salt|temp|vsf_depth|
|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|
|K100_AI|![alt text](readme_imgs/image.png)|![alt text](readme_imgs/image-3.png)|![alt text](readme_imgs/image-5.png)|![alt text](readme_imgs/image-7.png)|


### 精度

无

## 应用场景

`海洋模拟`

### 热点应用行业

`气象,能源,海洋`

## 源码仓库及问题反馈

* https://developer.hpccube.com/codes/modelzoo/veros_jax

## 参考资料

* https://github.com/team-ocean/veros