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非线性动力学

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Nonlinear Dynamics 工作区用于 v0.2 项目的持久 exact-lattice、有限 turn、固定 δ 4D DA/FMA 筛选。Engine v0.8 是物理权威;Studio 保存修订绑定的研究草稿、管理任务并可视化严格证据。

第一次打开工作区时,Studio 还会加载内置的冻结 acceptance fixture,便于离线检查 DA/FMA、loss 和 convergence 视图。Evidence origin 会明确标为 acceptance/validation;这些数据不能提升为当前项目的正式结果。当前项目的 durable result 到达后才会进入独立 formal store。

设置研究

打开 Calculate → Nonlinear Dynamics → Setup:

输入 可选值/默认
Observation occurrence 当前晶格中的稳定实例
Location Entrance、Center 或 Exit
Explicit δ list 默认 -0.01, 0, 0.01,最多由 Engine 限制为 7 个
Convergence profile 固定 v0.8:512/1024/2048 turns
Aperture source 只读,显示完整性与物理 loss 是否允许

Radiation、quantum excitation、collective effects、RF kick、magnet errors 和 orbit correction 都固定为 OFF,不能在界面中打开。这不是遗漏,而是 v0.8 已接受物理边界。

保存 .vmaproj 会保存这个研究草稿。若项目内容或 physics revision 改变,草稿显示 STALE REVISION,必须重新审阅绑定。

运行和恢复

当本地草稿 current 且至少配置一个计算源时,点击 Run durable nonlinear v0.8 会打开 Choose computation source(选择计算源)。选择 v0.8 target 并确认 检测计算源(Check source) 后,Studio 才连接并检查 protocol、source revision、CPU durable/reconnect、 限制和固定 profile。若 v0.10 部署要求 Slurm,Engine 会在 Submit 前返回当前可用分区; 用户在 Studio 选择一个 Engine 签名 offer 后继续。当前 GPU 路线使用独立 v0.18 namespace,只接受 cuda_gpu offer,并要求每节点至少 1 张 GPU;取消任一选择窗口都不会启动计算。

v0.18 中真正进入 CUDA 的是 Xsuite 粒子跟踪,使用 Slurm 分配设备上的 ContextCupy。 lattice projection、optics、后处理和独立 PyAT replay 仍在 CPU 上。缺少 GPU 分配、CuPy、 CUDA device 或 ContextCupy 探针时任务直接失败,不会回退到 CPU。

提交后:

  • Detach 停止观察但远端继续;
  • Reconnect 从保存的 job/token 继续;
  • Cancel remote job 请求合作式取消;
  • Retained formal results → Reopen 离线重开已验证结果。

直连路线接受精确 Engine source 5253d6758042381bab15ed9c385aef78bd0331f6。 部署绑定路线接受 b05e977b77f28bfbf98c95b6947ca77b3daea819:安装时 Slurm 为 off 则直连,安装时为 required 则必须选择签名分区 offer。更新或不同构建不会自动放宽门槛。

六个结果页

  1. Dynamic Aperture:按 δ 查看第一象限稳定边界;可叠加全部 δ、缩放并导出 PNG/SVG。
  2. Tune Footprint / FMA:按 δ、幅度、角度和 resonance order 过滤 Qx–Qy 点;空心点是不合格证据。
  3. Losses:按 loss cause 过滤,查看 lattice s、turn 直方图和具体 occurrence。
  4. Convergence:分别查看 turn、径向、角度和切片相邻层级误差门槛。
  5. Evidence:查看项目/修订、坐标、Engine、projection、资格与哈希,可导出 CSV 和规范 JSON。
  6. Setup:任务状态、当前草稿和保留结果。

Nonlinear DA view

如果数值收敛或独立证据失败,页面仍可展示 diagnostic points,但显示:

NON-CONVERGED / DIAGNOSTIC ONLY · NO QUALIFIED DA BOUNDARY

不会绘制或导出“合格边界”。

上手例子

打开:

protocol/nonlinear_lattice_projection_v0_1/fixtures/portable-sextupole-ring.studio-project.json
  1. 选择 Entrance 和 -0.01, 0, 0.01,然后点击 Run。
  2. 在计算源窗口选择 v0.18 GPU-enabled、Slurm-required target,确认 检测计算源(Check source),再从 Engine 返回的列表选择带 GPU 的签名分区 offer。
  3. 记录 ndj8-* job ID。
  4. 运行一段时间后点 Detach,确认状态说明远端未取消。
  5. 点 Reconnect,等待三类产物取回。
  6. 先看 Convergence,再看 DA 和 FMA;最后导出 PNG 和 CSV。

解释边界

这是 ideal-lattice finite-turn screening。v0.18 只把 Xsuite 粒子跟踪放到 CUDA;有限 turn 存活不等于无限时间稳定,DA 不是 LMA,也不能作为 Touschek 输入;不完整孔径不能支持完整 physical-loss 声明;PyAT 一致只代表交叉代码数值证据。该路线仍没有 RF/辐射跟踪、量子激发、 集体效应、误差、修正或强耦合,也不增加机器验证证据。