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fealpy-win.md

File metadata and controls

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Windows 系统下 FEALPy 的安装

首先下载安装 Visual Studio IDE， https://visualstudio.microsoft.com 。 在安装时 ，只要选择安装 C++ 模块就可以了。这里主要是为了安装编译器，在安装一些 Python 软 件时用到。很多 Python 软件包核心代码是 C\C++ 写的，安装时需要首先编译出库文件才 能安装。

然后下载最新版的 Anaconda3， 下载地址为： https://repo.continuum.io/archive/Anaconda3-2018.12-Windows-x86_64.exe ， 默认安装即可。关于 Anaconda3 的介绍，请见

因为在 Windows 系统下， FEALPy 用到的 meshpy 和 pyamg 默认安装有问题，所以只能 采用手工方式安装。美国加州大学欧文分校生物医学工程系的 Christoph Gohlke 提供了 一个非官方的 Python 软件包下载服务， 网址为 https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/ 。 上面一般都有最新版本的软件包下载， meshpy 和 pyamg 的下载链接为：

这里需要下载最新的适合 Python 3.7 的版本。下载之后，在 Windows 桌面搜索框输入 Anaconda Prompt, 回车即可以打开一个命令行, 显示如下内容:

(base) C:\Users\username>

注意上面 username 实际上会显示为你自己的用户名。

比如下载的目录为: D:\dowloads, 依次输入以下命令, 并回车：

(base) C:\Users\username>D: 
(base) D:\>cd dowloads 
(base) D:\downloads> pip install MeshPy‑2018.2.1‑cp37‑cp37m‑win_amd64.whl # For 64 bit win system with python 3.7
(base) D:\downloads> pip install pyamg‑4.0.0‑cp37‑cp37m‑win_amd64.whl # For 64 bit win system with python 3.7

注意上面命令中的 install 后的文件名，都是适用于 64 位 Windows 系统，对应的 Python 版本是 3.7。 。

最后在 FEALPy 的 https://github.com/weihuayi/fealpy 主页上， 点击 clone or download 按钮， 在弹出的小页面中点击 Download Zip 直接下载得到压缩文件 fealpy-master.zip, 然后解压。 比如解压到目录 D:\fealpy-master 下面， 则在命 令行中首先切换到该目录下，然后安装 fealpy

(base) D:\downloads> cd ../fealpy-master
(base) D:\fealpy-master> pip install -e ./

如果没有报什么错误，就说明安装成功了。下面就可以进行测试了， 比如可以进入 example 目录，运行命令 python PoissonFEMRate.py 2 1 3 4 进行测试， 这里的 2 1 3 4 分别代表 2 维问题， 用 1 次元求解， 初始网格首先加密 3 次， 再迭代加密网 格 4 次并求解。 具体测试结果如下

(base) D:\fealpy-master> cd example 
(base) D:\fealpy-master\example>python PoissonFEMRate.py 2 1 3 4
Can not import spsolve from mumps!Using spsolve in scipy!
Can not import spsolve from mumps!Using spsolve in scipy!
Construct linear system time: 0.01743110000000314
Solve time: 0.006151400000000251
Construct linear system time: 0.006938899999997972
Solve time: 0.0007587999999998374
Construct linear system time: 0.042748799999998255
Solve time: 0.004435099999998471
Construct linear system time: 0.08573089999999794
Solve time: 0.02161789999999897
\begin{table}[!htdp]
\begin{tabular}[c]{|c|c|c|c|c|}\\\hline
Dof &   81 &  289 & 1089 & 4225
$|| u - u_h||_0$ & 1.9408e-02 & 4.9543e-03 & 1.2452e-03 & 3.1173e-04
Order & -- & 1.97 & 1.99 & 2.
$||\nabla u - \nabla u_h||_0$ & 4.3180e-01 & 2.1754e-01 & 1.0898e-01 & 5.4514e-02
Order & -- & 0.99 & 1.   & 1.
\end{tabular}
\end{table}

注意，上面的测试中，报出信息 Can not import spsolve from mumps!Using spsolve in scipy!， 是因为上面的安装默认没有安装并行直接解法器 pymumps （它是 mpi 版本的， 目前 fealpy 还不能充分发挥它的潜力）, 程序就转为调用 scipy 中的的解法器。scipy 中的解法器 求解 100 万规模左右的问题还可以，但更大的时间上就有点受不了啦。这里也没有默 认用 pyamg, 因为高次元还是解不了， 不过线性元还是比较高效的。

总的来说， fealpy 的解法器还有待加强。我计划自己开发一个 mumps 多线程版本的 python 接口，以便能充分利用我的 48 核工作站。当然也非常欢迎你去尝试把 pymumps 在 Windows下的安装搞定， 如果搞定请把安装笔记发给我。