全面升级的底层能力，全新的集成开发环境（IDE）及帮助系统，优化后的命令行界面（CLI），北太真元多域动态系统建模仿真平台，图像处理工具箱（河北师范大学）……这一次，Ubuntu用户也可体验！
“不止于3.0”Ubuntu版FAME插件重磅首发！
与北太天元（Windows版）v3.0相比，Ubuntu 版已上线FAME插件，插件由南京应用数学中心林文伟教授和东南大学李铁香教授团队设计研发。
01 走近FAME：三维光子晶体能带结构计算的快速算法
光子晶体是由不同折射率的介质周期性排列而形成的规则结构材料，具有普通光学材料所不具备的光子禁带特性，在科学界和产业界被称为“光半导体”或“未来的半导体”，被誉为二十一世纪最具潜力的新型材料。
光子晶体可以依据频率范围实现对电磁波的调控，这使得人们可以按照自己的设计需求来控制电磁波的传播，因此，对光子晶体能带结构的计算，对光通讯、光子集成器件的设计及国防科技等领域均具有重要意义。
近年来，南京应用数学中心林文伟教授和东南大学李铁香教授团队在三维光子晶体能带结构的快速计算方面进行了深入研究，成功设计了三维光子晶体能带结构计算的快速算法FAME（Fast Algorithms for Maxwell's Equations），算法整体呈现O(n log n)计算时间的复杂度，且FAME的计算过程有利于程序的并行化实现。
目前，基于GPU计算平台的FAME软件包已经以仿真插件的形式发布在北太天元（Ubuntu版）v3.0。
FAME可对（双）各向同（异）性、具有拟周期边界条件的三维光子晶体的全部14种布拉维晶格结构实现快速数值仿真。相比其他三维光子晶体仿真软件而言，FAME运用了先进的数学技巧，计算内存需求小，利用GPU高性能计算技术可实现计算效率的极大提升。
以三维光子晶体的面心立方晶格和NVIDIA Tesla V100显卡为例，在五百万的离散矩阵规模下，FAME可以在30分钟左右完成能带结构的计算，仿真速度是其CPU版本的50倍以上。
由FAME计算得到的三维光子晶体模型及其能带结构
02 仅需2步，在北太天元（Ubuntu版）快速调用FAME
运行北太天元后，在命令行窗口输入load_plugin(“FAME”)加载该插件。
加载完成后，在命令行窗口输入以下内容即可调用函数：
Eigenvalue=FAME(“FAME_opt.txt”, “Eigenvalue.txt”)
具体使用说明可查看北太天元帮助文档中相关板块
最快2周实现“北太天元+”加速科研成果落地应用
随着计算机技术的高速发展，数值仿真不仅在验证理论假设、优化参数设计、减少试错成本等方面发挥巨大作用，而且在帮助科学家理解现象背后的机制、探索新的研究领域进而推动相关行业发展方面展现了卓越的优势，已成为当今科学研究和工程实践中不可或缺的工具。
如今，研发独立自主的科学计算与系统仿真软件已成为增强我国科技竞争力的战略需求。相关行业的发展需要以实际的科学工程问题为背景，从科学计算的角度对数学建模、算法设计、程序实现各个阶段开展系统的研究。
基于此，林文伟教授和李铁香教授团队近年来长期致力于将FAME进行软件化实现。当前，北太天元（Ubuntu版）v3.0成功上线FAME插件，将进一步促进FAME算法的推广应用，助力我国光通讯、光子集成器件的设计及国防科技等核心领域迸发自主创新活力。
事实上，如何有效推广单一应用场景的程序包一直是科研工作者面临的难题。科研工作者不仅要面对软件化过程中能力、时间精力等多方面的挑战，还要克服商业化带来的困扰。而与北太天元的合作将有助于提升相关科研成果落地应用效率：
自主研发，拥有完全知识产权。作为国内首款具有完全自主知识产权的通用型科学计算软件，北太天元将更好地满足用户及合作伙伴的数据安全需求，保障服务的可持续性。在信创建设与数字化融合发展背景下， 国产化浪潮将为北太天元及其合作伙伴注入强劲生命力。
北太天元提供简洁且高效的编程语言。北太天元语言是一种面向科学与工程计算的高级编程语言，适合向量化编程，可移植性高、可拓展性强，符合科研工作者与工程设计人员对数学表达式的书写习惯，便于非计算机专业的用户使用，有效降低科研团队将成果软件化的转化难度。
专业团队提供多维度、高效率的服务支持。面向国内高校科研人员等开发者，北太振寰（重庆）科技有限公司（以下简称“北太振寰”）致力于打造开放合作的创新生态，并配备专业的工程师团队，可以帮助开发者高效解决软件化过程中的实际问题，加速研发成果向自主化软件的转化进程。
北太振寰提供的支持与服务点击查看大图
基于北太振寰提供的软件支持与技术服务，最快仅需2周，高校科研团队便可将成果以插件形式发布在北太天元，促进科研成果应用与推广。
高校科研成果如何以插件形式发布在北太天元点击查看大图
勠力同心，共克技术难关。北太天元FAME插件的上线，离不开南京应用数学中心林文伟教授和东南大学李铁香教授团队的心血浇灌与奉献！
未来，北太振寰期待为更多科研人员服务，将前沿领域的创新性成果与北太天元结合，共同推动核心领域发展，为强化国家战略科技力量作出贡献。
欢迎广大高校加入北太天元开发者队伍！如需合作请联系：market@baltamatica.com
专家介绍 
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利用FAME计算得到的上万组三维光子能带结构的结果，已发布在南京应用数学中心官网，可供相关领域的研究者参考。网站链接：www.njcam.org.cn/fame/index.phtml
*本文中FAME相关资料来源于林文伟教授和李铁香教授团队
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