dolfinx/dolfinx Docker 镜像 - 轩辕镜像

dolfinx-nightly 镜像文档

镜像概述

dolfinx-nightly 是基于 FEniCS 项目中 dolfinx 库的每日构建版本，包含最新开发阶段的代码。该镜像提供实数和复数两种计算模式的预构建环境，旨在为开发者和研究人员提供接触 dolfinx 最新特性、修复和功能的途径，适用于需要前沿有限元计算能力的场景。

核心功能与特性

• 每日更新的开发版本：基于 dolfinx 官方代码仓库的每日构建，包含最新开发进展、功能改进和问题修复
• 双计算模式支持：同时提供实数（real）和复数（complex）计算环境，满足不同数值计算需求
• 完整依赖集成：预配置 dolfinx 运行所需的全部依赖，包括有限元求解器、线性代数库及可视化工具
• 轻量级开发环境：基于精简基础镜像构建，兼顾功能完整性与资源效率

使用场景

• 有限元方法开发者需要测试 dolfinx 最新功能时的开发环境
• 研究人员进行偏微分方程数值求解，尤其是涉及复数域计算的场景（如波动问题、电磁学模拟等）
• 教学或原型验证中需要快速部署 dolfinx 最新版本的场景

使用方法

基础运行命令

启动实数计算版本

bash
docker run -it --rm dolfinx/nightly:real

启动复数计算版本

bash
docker run -it --rm dolfinx/nightly:complex

挂载本地目录（数据持久化）

如需将本地项目文件挂载到容器中：

bash
docker run -it --rm -v /path/to/local/project:/workspace dolfinx/nightly:real

容器内 /workspace 目录将映射至本地项目路径，支持文件读写与代码运行。

运行示例代码

容器启动后，可直接在终端中运行 dolfinx 示例脚本：

python
# 示例：求解简单 Poisson 方程（实数模式）
from dolfinx import mesh, fem, plot
from mpi4py import MPI
import numpy as np

# 创建网格
domain = mesh.create_unit_square(MPI.COMM_WORLD, 10, 10)
V = fem.FunctionSpace(domain, ("CG", 1))

# 定义边界条件
u_D = fem.Function(V)
u_D.interpolate(lambda x: 1 + x[0]**2 + 2*x[1]**2)
facets = mesh.locate_entities_boundary(domain, dim=1, marker=lambda x: np.isclose(x[0], 0) | np.isclose(x[0], 1) | np.isclose(x[1], 0) | np.isclose(x[1], 1))
dofs = fem.locate_dofs_topological(V=V, entity_dim=1, entities=facets)
bc = fem.dirichletbc(value=u_D, dofs=dofs)

# 定义变分问题
u = fem.Function(V)
v = fem.TestFunction(V)
f = fem.Constant(domain, -6.0)
a = fem.form(fem.inner(fem.grad(u), fem.grad(v)) * fem.dx)
L = fem.form(f * v * fem.dx)

# 求解
problem = fem.petsc.LinearProblem(a, L, bcs=[bc], petsc_options={"ksp_type": "preonly", "pc_type": "lu"})
u = problem.solve()
print("Solution computed successfully")

注意事项

• 该镜像为开发版本，可能包含未稳定的功能或兼容性问题，不建议用于生产环境
• 实数和复数版本为独立标签（:real 和 :complex），需根据计算需求选择
• 如需长期使用，建议定期拉取最新镜像以获取更新：docker pull dolfinx/nightly:real 或 docker pull dolfinx/nightly:complex