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वर्ष 2026 में इंजीनियरों और वैज्ञानिकों के लिए 100 सर्वश्रेष्ठ लिनक्स सॉफ्टवेयर

इंजीनियरों और वैज्ञानिकों के लिए सर्वश्रेष्ठ लिनक्स सॉफ्टवेयर
सामग्री की तालिका
1. संख्यात्मक गणना और गणित
2. मैकेनिकल सीएडी और सीएएम
3. परिमित तत्व और बहुभौतिकी: संरचनाओं के लिए लिनक्स सिमुलेशन सॉफ्टवेयर
4. मेसिंग, विज़ुअलाइज़ेशन और पोस्ट-प्रोसेसिंग
5. कम्प्यूटेशनल द्रव गतिशीलता
6. विद्युतचुंबकत्व, आरएफ और फोटोनिक्स
7. पीसीबी और सर्किट डिजाइन: इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए लिनक्स सीएडी और ईडीए सॉफ्टवेयर
8. एफपीजीए और डिजिटल डिजाइन
9. एकीकृत परिपथ डिजाइन
10. एम्बेडेड सिस्टम और रोबोटिक्स
11. सिस्टम मॉडलिंग और बहु-डोमेन सिमुलेशन
12. आणविक, पदार्थ और क्वांटम रसायन विज्ञान: लिनक्स के लिए वैज्ञानिक सॉफ्टवेयर
13. भूविज्ञान, जलवायु और जीआईएस: वैज्ञानिकों के लिए लिनक्स सॉफ्टवेयर
14. एचपीसी, समानांतर प्रोग्रामिंग और कंपाइलर
15. डेटा विज्ञान और मशीन लर्निंग
16. अनुसंधान कार्यप्रवाह और पुनरुत्पादकता
बोनस: चुनने के लिए हमारे सुझाव
इंजीनियरों और वैज्ञानिकों के लिए सर्वश्रेष्ठ लिनक्स सॉफ्टवेयर पर निष्कर्ष
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

इंजीनियरों और वैज्ञानिकों के लिए सर्वश्रेष्ठ लिनक्स सॉफ़्टवेयर में कंपाइलर और टेक्स्ट एडिटर से कहीं अधिक शामिल हैं। हमारी गाइड में 16 क्षेत्रों में 100 पेशेवर टूल सूचीबद्ध हैं, जिनमें फ़ाइनाइट एलिमेंट सॉल्वर और चिप डिज़ाइन सूट से लेकर मॉलिक्यूलर डायनामिक्स कोड और क्लस्टर शेड्यूलर तक शामिल हैं। प्रत्येक टूल लिनक्स पर चलता है, और यह भी बताया गया है कि यह मुफ़्त है, सशुल्क है या दोनों। यहाँ कीमत को मानदंड नहीं बनाया गया है। मुख्य मानदंड तकनीकी क्षेत्र में क्षमता और लिनक्स का कार्यशील संस्करण है।

चाहे आप लिनक्स के लिए वैज्ञानिक सॉफ़्टवेयर खोज रहे हों या लिनक्स सिमुलेशन सॉफ़्टवेयर, अध्यायों को मार्गदर्शक के रूप में उपयोग करें। प्रत्येक प्रविष्टि बताती है कि टूल क्या करता है, इसका उपयोग कौन करता है, यह किस लिए जाना जाता है, यह कहाँ से आया है और लिनक्स पर क्या जाँच करनी चाहिए। यदि कोई विक्रेता समर्थन सूची प्रकाशित करता है, तो प्रविष्टि में वितरणों का नाम दिया गया है।

 

हमने इंजीनियरों के लिए सर्वश्रेष्ठ लिनक्स सॉफ़्टवेयर का चयन कैसे किया

हमने अपनी सूची को आकार देने के लिए पाँच नियमों का पालन किया:

  • केवल तकनीकी क्षेत्र के लिए। इंजीनियरिंग, विज्ञान, इलेक्ट्रॉनिक्स, कंप्यूटिंग और अनुसंधान के लिए उपकरण। लेखांकन, मानव संसाधन या कार्यालय कक्षों की आवश्यकता नहीं है।
  • यह लिनक्स पर काम करता है। या तो नेटिव बिल्ड, लिनक्स के लिए प्रलेखित विक्रेता समर्थन सूची, या ब्राउज़र-आधारित सेवा जिसे स्थानीय रूप से स्थापित करने की आवश्यकता नहीं है।
  • व्यावसायिक उपयोग। यह सॉफ्टवेयर उद्योगों, राष्ट्रीय प्रयोगशालाओं, विश्वविद्यालयों और अनुसंधान समूहों में उपयोग किया जाता है, न कि शौकिया उपयोग के लिए।
  • कीमत कोई निर्णायक कारक नहीं है। निःशुल्क और सशुल्क उपकरण योग्यता के आधार पर प्रतिस्पर्धा करते हैं। प्रत्येक प्रविष्टि में उसके लाइसेंस मॉडल का उल्लेख किया गया है।
  • डुप्लिकेशन पर कवरेज। प्रत्येक डोमेन को एक संतुलित सेट मिलता है, इसलिए सूची में एक ही प्रकार के दस हलकर्ता नहीं होते हैं।

जानकारी के लिए बता दें कि 100 प्रविष्टियों में से 71 निःशुल्क हैं, 26 सशुल्क हैं और 3 में निःशुल्क और सशुल्क दोनों संस्करण या योजनाएँ उपलब्ध हैं। NAMD और ORCA के लाइसेंस केवल शैक्षणिक या गैर-व्यावसायिक कार्यों के लिए निःशुल्क उपयोग की अनुमति देते हैं। तालिका में अध्यायवार विभाजन दर्शाया गया है।

 

 

इस अधिक सामान्य पाठ को पढ़ने से इंजीनियरिंग के लिए लिनक्स आवेदन प्रक्रिया शुरू करने से पहले इस पोस्ट को पढ़ना अनुशंसित है:

इंजीनियरों के लिए लिनक्स
यह भी देखेंइंजीनियरों और वैज्ञानिकों के लिए लिनक्स: 2026 के लिए एक पेशेवर मार्गदर्शिका
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Numerical computing
संख्यात्मक कंप्यूटिंग वातावरण एकीकृत उपकरणों और एल्गोरिदम के माध्यम से इंजीनियरिंग विचारों के इंटरैक्टिव परीक्षण और विकास को सुगम बनाते हैं।

1. संख्यात्मक गणना और गणित

किसी भी पार्ट को जोड़ने या बोर्ड पर रूटिंग करने से पहले, कोई व्यक्ति किसी विचार को परखने के लिए कुछ पंक्तियाँ लिखता है। न्यूमेरिकल कंप्यूटिंग वातावरण इसी कार्य को पूरा करते हैं। इनमें एक भाषा, एक प्लॉटिंग सिस्टम और एल्गोरिदम की एक लाइब्रेरी शामिल होती है, जिससे मैट्रिक्स, समीकरण और माप को इंटरैक्टिव रूप से संभाला जा सकता है और फिर उन्हें स्क्रिप्ट में परिवर्तित किया जा सकता है।

दो तरह की कंपनियां प्रतिस्पर्धा करती हैं: व्यावसायिक पैकेज चुनिंदा टूलबॉक्स और सपोर्ट बेचते हैं, जबकि ओपन-सोर्स पैकेज पारदर्शिता और शून्य लाइसेंस लागत का वादा करते हैं। लिनक्स में स्थिति बेहतर है, क्योंकि शेल, शेड्यूलर और क्लस्टर क्यू एक स्क्रिप्ट को बिना किसी हस्तक्षेप के चलने वाले कार्य में बदल देते हैं।

सामान्य समस्या वर्कस्टेशन और क्लस्टर नोड के बीच संस्करण में अंतर होना है।

हमारा अपना दृष्टिकोण: इस क्षेत्र में, लिनक्स के विकल्प आम तौर पर विंडोज पर मौजूद अन्य समाधानों के बराबर होते हैं।

MATLAB

MATLAB एक संख्यात्मक गणना वातावरण है जो मैट्रिक्स और अपनी उच्च-स्तरीय भाषा पर आधारित है। इसके मुख्य कार्यों में रैखिक बीजगणित, अनुकूलन, सिग्नल और इमेज प्रोसेसिंग, सांख्यिकी और प्लॉटिंग शामिल हैं, और Simulink के माध्यम से ब्लॉक-डायग्राम मॉडलिंग और नियंत्रण प्रणालियों के लिए कोड जनरेशन भी शामिल है। इसके विशिष्ट उपयोगकर्ता नियंत्रण इंजीनियर, सिग्नल प्रोसेसिंग विशेषज्ञ, इंस्ट्रूमेंटेशन लैब और शोधकर्ता हैं जो उत्पादन कोड में स्थानांतरित करने से पहले एल्गोरिदम का प्रोटोटाइप बनाते हैं। MATLAB अपने टूलबॉक्स के लिए प्रसिद्ध है, जो मशीन लर्निंग से लेकर एयरोस्पेस तक के क्षेत्रों के लिए डोमेन फ़ंक्शन प्रदान करते हैं। क्लीव मोलर ने 1970 के दशक के अंत में न्यू मैक्सिको विश्वविद्यालय में इसका पहला संस्करण लिखा था ताकि छात्रों को LINPACK और EISPACK लाइब्रेरी तक आसान पहुँच मिल सके, और जैक लिटिल, मोलर और स्टीव बैंगर्ट ने 1984 में MathWorks की स्थापना की। यह एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ़्टवेयर है। रिलीज़ R2025b को Ubuntu 20.04, 22.04 और 24.04, Debian 12 और 13, और RHEL 9 के 9.2 संस्करणों पर मान्य किया गया है। डेटा एक्विजिशन टूलबॉक्स और स्प्रेडशीट लिंक लिनक्स पर उपलब्ध नहीं हैं।

विशेषताएँ

  • मैट्रिक्स-आधारित भाषा जिसमें टूलबॉक्स की एक बहुत बड़ी सूची है।
  • कोड जनरेशन के साथ सिमुलिंक ब्लॉक आरेख
  • लाइव एडिटर नोटबुक जो कोड, परिणाम और टेक्स्ट को मिलाते हैं
  • समर्पित टूलबॉक्स के माध्यम से समानांतर कंप्यूटिंग और जीपीयू सरणियाँ

लिनक्स की आवश्यकताएँ: Ubuntu 20.04, 22.04 और 24.04, Debian 12 और 13, और RHEL 9 के 9.2 संस्करणों पर मान्य किया गया है। कर्नेल 4.18 या बाद के संस्करण और glibc 2.28 या बाद के संस्करण वाले अन्य वितरण भी सीमित समर्थन के साथ इसे चला सकेंगे। न्यूनतम 8 GB RAM (16 GB अनुशंसित) और SSD की अत्यधिक अनुशंसा की जाती है। भविष्य के एक संस्करण के लिए AVX2 युक्त प्रोसेसर की आवश्यकता होगी।

संख्यात्मक मॉडलिंग के लिए मैथकैड, ओरिजिनप्रो या यहां तक ​​कि माइक्रोसॉफ्ट एक्सेल का लिनक्स विकल्प।

वोल्फ्राम मैथमेटिका

वोल्फ्राम मैथमेटिका एक तकनीकी कंप्यूटिंग सिस्टम है जो वोल्फ्राम लैंग्वेज पर आधारित है। वोल्फ्राम लैंग्वेज एक प्रतीकात्मक भाषा है जिसमें बीजगणित, कैलकुलस, ग्राफिक्स, डेटा आयात और मशीन लर्निंग फ़ंक्शन एक ही सिंटैक्स का उपयोग करते हैं। उपयोगकर्ता नोटबुक में काम करते हैं जो कोड, फ़ार्मूले, प्लॉट और टेक्स्ट को संयोजित करते हैं। भौतिक विज्ञानी, गणितज्ञ, इंजीनियर और मात्रात्मक विश्लेषक इसका उपयोग सटीक परिणाम प्राप्त करने, मॉडल का परीक्षण करने और इंटरैक्टिव दस्तावेज़ प्रकाशित करने के लिए करते हैं। यह अपने प्रतीकात्मक इंजन और अंतर्निहित ज्ञान की व्यापकता के लिए जाना जाता है, जिसमें रसायन विज्ञान, भूगोल और भौतिकी पर संकलित डेटा शामिल है। स्टीफन वोल्फ्राम ने जून 1988 में पहला संस्करण जारी किया था, और वोल्फ्राम रिसर्च तब से इसका विकास कर रहा है। मैथमेटिका एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ़्टवेयर है, जिसके लिए अकादमिक और साइट लाइसेंस उपलब्ध हैं। इसका एक नेटिव लिनक्स संस्करण भी मौजूद है, इसलिए नोटबुक को बिना रूपांतरण के लिनक्स और अन्य सिस्टम के बीच स्थानांतरित किया जा सकता है।

विशेषताएँ

  • एक ही भाषा में प्रतीकात्मक और संख्यात्मक इंजन
  • गतिशील नियंत्रणों के साथ इंटरैक्टिव नोटबुक
  • अंतर्निर्मित क्यूरेटेड डेटा संग्रह
  • डेटा प्रारूपों का व्यापक आयात और निर्यात

लिनक्स की आवश्यकताएँ: Wolfram 15.0 का Ubuntu 22.04, 24.04 और 26.04, RHEL 8 से 10, AlmaLinux 8 से 10, Debian 11 से 13, Fedora 43 और 44, openSUSE Leap 16 और SUSE Linux Enterprise Server 15 और 16 (x86-64) पर पूर्ण परीक्षण किया गया है। कर्नेल 4.18 या उसके बाद के संस्करण और glibc 2.28 या उसके बाद के संस्करण वाले अन्य डिस्ट्रीब्यूशन भी संभवतः काम करेंगे, और नए डिस्ट्रीब्यूशन के लिए अतिरिक्त संगतता लाइब्रेरी की आवश्यकता हो सकती है। स्थानीय दस्तावेज़ों के साथ लगभग 23 GB डिस्क स्थान (बिना दस्तावेज़ों के 10 GB) और 4 GB या उससे अधिक RAM की अनुशंसा की जाती है।

विंडोज पर उपलब्ध मैथकैड या मैपल का लिनक्स विकल्प।

मेपल

मेपल एक कंप्यूटर बीजगणित प्रणाली और संख्यात्मक वातावरण है जिसका उपयोग प्रतीकात्मक गणित, सटीक अंकगणित, अवकल समीकरण, अनुकूलन और तकनीकी दस्तावेज़ों के लिए किया जाता है। इसका वर्कशीट इंटरफ़ेस पाठ, समीकरण, कोड और प्लॉट का मिश्रण है, और मेपलसिम नामक एक ऐड-ऑन भौतिक मॉडल बनाता है। इंजीनियरिंग के छात्र और शिक्षक इसका व्यापक रूप से उपयोग करते हैं, और इंजीनियर कोड में बदलने से पहले नियंत्रण नियम या गतिज श्रृंखला जैसे सूत्र प्राप्त करने के लिए इस पर निर्भर रहते हैं। मेपल अपने सशक्त प्रतीकात्मक सॉल्वर और शैक्षिक उपकरणों के लिए जाना जाता है। इस पर शोध 1980 में कनाडा के वाटरलू विश्वविद्यालय में शुरू हुआ था, और अब मेपलसॉफ्ट इसका विकास और बिक्री करता है। यह एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ़्टवेयर है, और वर्कस्टेशन और सर्वर के लिए इसका लिनक्स संस्करण उपलब्ध है।

विशेषताएँ

  • बीजगणित, कैलकुलस और अवकल समीकरणों के लिए प्रतीकात्मक हलकर्ता
  • पाठ, गणित और कथानकों को संयोजित करने वाली कार्यपत्रकियाँ
  • भौतिक मॉडलिंग के लिए MapleSim ऐड-ऑन
  • सटीक अंकगणित और मनमानी परिशुद्धता

लिनक्स की आवश्यकताएँ: Linux x64 के लिए Maple 2026 में Red Hat Enterprise Linux 8 और 9 तथा SUSE Linux Enterprise Desktop 15 को शामिल किया गया है, जिसके लिए 8 GB RAM और 10 GB डिस्क स्पेस की अनुशंसा की जाती है। Maplesoft लाइसेंस मैनेजर को Linux पर LSB संगतता की आवश्यकता होती है, इसलिए यदि सक्रियण में होस्ट ID त्रुटि आती है तो lsb पैकेज स्थापित करें।

Mathcad या SMath Studio का Linux विकल्प।

जीएनयू ऑक्टेव

GNU Octave एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स भाषा और संख्यात्मक गणना के लिए वातावरण है, जिसे GNU जनरल पब्लिक लाइसेंस के तहत जारी किया गया है। इसका सिंटैक्स MATLAB के समान है, इसलिए कई स्क्रिप्ट थोड़े से बदलाव के साथ चलती हैं। यह रैखिक बीजगणित, अवकल समीकरण, अनुकूलन, सिग्नल प्रोसेसिंग और प्लॉटिंग को कवर करता है, और यह C, C++ और Fortran कोड को कॉल कर सकता है। छात्र, शोधकर्ता और इंजीनियर इसका उपयोग उन जगहों पर करते हैं जहां MATLAB लाइसेंस उपलब्ध नहीं है, उदाहरण के लिए साझा क्लस्टर नोड्स पर या शिक्षण प्रयोगशालाओं में। Octave को MATLAB के साथ सबसे अधिक संगत निःशुल्क विकल्प के रूप में जाना जाता है। जॉन डब्ल्यू. ईटन ने इसे लगभग 1988 में एक रासायनिक रिएक्टर डिजाइन पाठ्यक्रम के लिए सहायक सॉफ्टवेयर के रूप में शुरू किया था, और इसका पहला सार्वजनिक संस्करण 1993 में जारी किया गया था। यह एक GNU परियोजना है, और Linux इसके प्रमुख प्लेटफार्मों में से एक है।

विशेषताएँ

  • MATLAB के अनुकूल सिंटैक्स
  • ऑक्टेव फोर्ज के माध्यम से पैकेज सिस्टम
  • कमांड लाइन और ग्राफिकल इंटरफेस
  • C, C++ और Fortran कोड के लिए कॉल

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। ऑक्टेव मुख्य वितरणों में शामिल है।

विंडोज पर MATLAB या Mathcad का लिनक्स विकल्प।

साइलैब

Scilab एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स प्लेटफॉर्म है जो संख्यात्मक गणना के लिए अपनी स्वयं की स्क्रिप्टिंग भाषा, मैट्रिक्स संचालन, अनुकूलन, सिग्नल प्रोसेसिंग और 2D और 3D ग्राफिक्स जैसी सुविधाओं से लैस है। इसका Xcos संपादक गतिशील प्रणालियों के ब्लॉक आरेख बनाता है, ठीक वही भूमिका जो MATLAB परिवार में Simulink निभाता है। नियंत्रण इंजीनियर, शिक्षक और औद्योगिक उपयोगकर्ता इसे तब चुनते हैं जब लाइसेंस की लागत मायने रखती है या जब एक ओपन कोडबेस की आवश्यकता होती है। Scilab अपने Xcos और अपने फ्रांसीसी अनुसंधान मूल के लिए जाना जाता है: कंप्यूटर विज्ञान के लिए फ्रांसीसी राष्ट्रीय संस्थान INRIA के शोधकर्ताओं ने इसे 1990 के दशक में बनाया था। यह Linux, Windows और macOS पर चलता है। किसी बड़े MATLAB प्रोजेक्ट को पोर्ट करने से पहले यह सुनिश्चित कर लें कि आपको आवश्यक टूलबॉक्स मौजूद हैं, क्योंकि लाइब्रेरी कैटलॉग छोटा है।

विशेषताएँ

  • Xcos ब्लॉक-आरेख संपादक और सिम्युलेटर
  • मैट्रिक्स संचालन के साथ स्वयं की स्क्रिप्टिंग भाषा
  • ATOMS सिस्टम के माध्यम से ऐड-ऑन मॉड्यूल
  • अनुकूलन और सिग्नल प्रोसेसिंग फ़ंक्शन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई विशेष आवश्यकता नहीं है। मुख्य वितरणों के लिए पैकेज उपलब्ध हैं।

विंडोज पर उपलब्ध MATLAB और Simulink या Mathcad का Linux विकल्प।

सेजमैथ

SageMath एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स गणितीय प्रणाली है जो बीजगणित, संख्या सिद्धांत, ग्राफ सिद्धांत और संख्यात्मक विश्लेषण जैसी कई मौजूदा लाइब्रेरी को एक सामान्य पायथन-आधारित इंटरफ़ेस में समाहित करती है। उपयोगकर्ता नोटबुक या स्क्रिप्ट में कमांड लिखते हैं और प्रत्येक इंजन को सीखे बिना विशेष इंजनों को कॉल कर सकते हैं। गणितज्ञ, क्रिप्टोग्राफी शोधकर्ता और शिक्षक इसका उपयोग करते हैं, और इंजीनियर इसका उपयोग तब करते हैं जब उन्हें पायथन के साथ प्रतीकात्मक कार्य की आवश्यकता होती है। यह Magma, Maple, Mathematica और MATLAB के एक व्यवहार्य ओपन-सोर्स विकल्प होने के अपने घोषित लक्ष्य के लिए जाना जाता है। विलियम स्टीन ने 2005 में इस परियोजना की शुरुआत की थी। Sage Linux पर मूल रूप से चलता है, और वितरण पैकेज या कंटेनर स्थापना को सरल बनाते हैं।

विशेषताएँ

  • कई गणितीय पुस्तकालयों के लिए पायथन-आधारित इंटरफ़ेस
  • नोटबुक इंटरफ़ेस
  • संख्या सिद्धांत, संयोजन विज्ञान और क्रिप्टोग्राफी में निपुण।
  • प्रतीकात्मक और संख्यात्मक गणना एक साथ

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण के लिए कोई विशेष आवश्यकता नहीं है। वितरण पैकेज, कोंडा या कंटेनर के माध्यम से इंस्टॉलेशन आम बात है, और निर्भरताओं का दायरा बड़ा है।

विंडोज पर मैपल और मैथमेटिका का लिनक्स विकल्प।

जूलिया

जूलिया संख्यात्मक और वैज्ञानिक गणना के लिए एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स प्रोग्रामिंग भाषा है। इसे LLVM के माध्यम से जस्ट-इन-टाइम कंपाइल किया जाता है, इसलिए लूप और एरे कोड C के लगभग बराबर गति से काम करते हैं, जबकि इसका सिंटैक्स MATLAB और Python के समान रहता है। इसके मुख्य कार्यों में मल्टीपल डिस्पैच, एक पैकेज मैनेजर, अंतर्निहित समानांतरता और C, Fortran और Python लाइब्रेरी में कॉल करना शामिल हैं। शोधकर्ता इसका उपयोग अवकल समीकरणों, अनुकूलन, जलवायु और मात्रात्मक मॉडलिंग के लिए करते हैं, और इंजीनियर इसका उपयोग ऐसे तीव्र प्रोटोटाइप बनाने के लिए करते हैं जिन्हें दोबारा लिखने की आवश्यकता नहीं होती। जूलिया को दो-भाषा समस्या को हल करने के लिए जाना जाता है। जेफ बेजांसन, स्टीफन कार्पिंस्की, वायरल शाह और एलन एडेलमैन ने MIT में इसकी शुरुआत की और 2012 में इसकी घोषणा की, और संस्करण 1.0 अगस्त 2018 में जारी हुआ। आधिकारिक लिनक्स बाइनरी उपलब्ध हैं।

विशेषताएँ

  • कोर डिज़ाइन के रूप में मल्टीपल डिस्पैच
  • एलएलवीएम के माध्यम से जस्ट-इन-टाइम संकलन
  • अंतर्निर्मित पैकेज प्रबंधक
  • पैकेजों के माध्यम से नेटिव पैरेललिज़्म और जीपीयू सपोर्ट।

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। आधिकारिक लिनक्स बाइनरी डाउनलोड के लिए उपलब्ध हैं।

विंडोज पर MATLAB या Mathcad का लिनक्स विकल्प।

आर

R एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स भाषा और सांख्यिकीय गणना एवं ग्राफिक्स के लिए उपयोग किया जाने वाला वातावरण है। यह डेटा फ्रेम, रैखिक और अरैखिक मॉडलिंग, समय श्रृंखला, परिकल्पना परीक्षण, क्लस्टरिंग और एक ग्राफिक्स सिस्टम प्रदान करता है, और CRAN पर उपलब्ध हजारों योगदानित पैकेज इसे लगभग हर क्षेत्र में विस्तारित करते हैं। सांख्यिकीविद, जीवविज्ञानी, समाज वैज्ञानिक और इंजीनियर इसका उपयोग प्रयोगों को डिजाइन करने, मापों का विश्लेषण करने और पुनरुत्पादित रिपोर्ट लिखने के लिए करते हैं। R अपने पैकेज संग्रह और ggplot2 ग्राफिक्स पैकेज के लिए जाना जाता है। रॉस इहाका और रॉबर्ट जेंटलमैन ने 1990 के दशक की शुरुआत में ऑकलैंड विश्वविद्यालय में S भाषा के मॉडल पर इसे बनाया था, और 2000 में संस्करण 1.0 के साथ यह एक GNU प्रोजेक्ट बन गया। लिनक्स पर यह वितरण पैकेजों से स्थापित होता है, और Rscript विश्लेषणों को स्वचालित रूप से चलाता है, जो क्लस्टर कार्यों के लिए उपयुक्त है।

विशेषताएँ

  • डेटा फ्रेम और सूत्र-आधारित मॉडलिंग
  • CRAN पैकेज संग्रह
  • ggplot2 और एक लचीली ग्राफिक्स प्रणाली
  • पुनरुत्पादनीय रिपोर्टों के लिए R Markdown

लिनक्स की आवश्यकताएँ: बेस सिस्टम की कोई आवश्यकता नहीं है। सोर्स से कंपाइल होने वाले पैकेजों को C, C++ या Fortran कंपाइलर और डेवलपमेंट लाइब्रेरी की आवश्यकता होती है।

लिनक्स में मिनिटैब (आंशिक रूप से), जेएमपी या आईबीएम एसपीएसएस सांख्यिकी का विकल्प।

2. मैकेनिकल सीएडी और सीएएम

CAD किसी विचार को ऐसी ज्यामिति में परिवर्तित करता है जिसका उपयोग कार्यशाला या सॉल्वर कर सकते हैं, और CAM उस ज्यामिति को टूल पाथ में परिवर्तित करता है। पैरामीट्रिक मॉडलिंग, जहाँ आयाम आकार निर्धारित करते हैं, और STEP जैसे एक्सचेंज फॉर्मेट प्रमुख अवधारणाएँ हैं। इंटरैक्टिव कमर्शियल CAD लिनक्स पर एक कमजोर कड़ी रही है: SolidWorks का कोई लिनक्स बिल्ड उपलब्ध नहीं है, और सीमेंस ने वहाँ इंटरैक्टिव NX को बंद कर दिया है। यह प्लेटफ़ॉर्म तीन तरीकों से समाधान प्रदान करता है। ओपन-सोर्स मॉडलर पारंपरिक डिज़ाइन को कवर करते हैं, कोड-आधारित टूल किसी पार्ट को प्रोग्राम की तरह मानते हैं, और ब्राउज़र-आधारित सेवा के लिए स्थानीय इंस्टॉलेशन की आवश्यकता नहीं होती है। मशीन नियंत्रण वह क्षेत्र है जहाँ लिनक्स अग्रणी है, क्योंकि रीयल-टाइम कर्नेल सीधे मिलिंग मशीन चला सकते हैं।

हमारा अपना दृष्टिकोण: हालांकि इस क्षेत्र में (OnShape) आशाजनक है, लेकिन लिनक्स के विकल्प अभी तक विंडोज समाधानों के स्तर पर नहीं हैं।

फ्रीकैड

FreeCAD एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स पैरामीट्रिक 3D मॉडलर है। इसके वर्कबेंच पार्ट डिज़ाइन, स्केचिंग, असेंबली, 2D ड्राफ्टिंग, आर्किटेक्चर, फाइनाइट एलिमेंट एनालिसिस, CAM पाथ और अन्य कार्यों को कवर करते हैं, और लगभग हर फ़ंक्शन पायथन स्क्रिप्टिंग के माध्यम से सुलभ है। मैकेनिकल डिज़ाइनर, निर्माता, आर्किटेक्ट और शोधकर्ता इसका उपयोग संपादन योग्य मॉडल बनाने और STEP या STL फ़ाइलों का आदान-प्रदान करने के लिए करते हैं। यह अपनी मॉड्यूलर संरचना और सबसे पूर्ण निःशुल्क पैरामीट्रिक मॉडलर होने के लिए जाना जाता है। जुर्गन रीगल, वर्नर मेयर और योरिक वैन हैवरे ने इसे लगभग 2002 में शुरू किया था, और संस्करण 1.0 नवंबर 2024 में आया। संस्करण 1.1 25 मार्च 2026 को आया, फिर 1.1.1। FreeCAD लिनक्स पर नेटिव रूप से चलता है।

विशेषताएँ

  • पैरामीट्रिक इतिहास-आधारित मॉडलिंग
  • पार्ट डिज़ाइन, असेंबली, ड्राइंग, FEM और CAM के लिए वर्कबेंच
  • पायथन कंसोल और मैक्रो रिकॉर्डिंग
  • STEP, IGES और STL का आयात और निर्यात

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। एक कार्यशील OpenGL वाला ग्राफ़िक्स ड्राइवर आवश्यक है। इसे वितरण पैकेज या Flatpak से इंस्टॉल किया जा सकता है।

सॉलिडवर्क्स, ऑटोडस्क इन्वेंटर या ऑटोडस्क फ्यूजन का लिनक्स विकल्प।

Mechanical cad cam
नवीन CAD और CAM समाधान, लिनक्स प्लेटफॉर्म पर यांत्रिक डिजाइन को बेहतर बनाने के लिए पैरामीट्रिक मॉडलिंग और ओपन-सोर्स टूल का लाभ उठाते हैं।

ओपनएससीएडी

OpenSCAD एक मुफ़्त, ओपन-सोर्स सॉलिड मॉडलर है जिसमें आप पार्ट को ड्रॉ करने के बजाय उसका वर्णन करने वाला कोड लिखते हैं। प्रिमिटिव, बूलियन ऑपरेशन, लूप और वैरिएबल ज्योमेट्री जनरेट करते हैं, और प्रोग्राम STL और अन्य फॉर्मेट में फ़ाइलें एक्सपोर्ट करता है। फिक्स्चर, एनक्लोजर, मैकेनिकल किट और पैरामीट्रिक पार्ट फैमिली के डिज़ाइनर इसका उपयोग करते हैं, खासकर तब जब किसी संख्या को एडिट करके डाइमेंशन बदलने हों और डिज़ाइन को वर्ज़न कंट्रोल में रखना हो। यह अपने टेक्स्ट-फर्स्ट अप्रोच और साझा डिज़ाइनों के बड़े समुदाय के लिए जाना जाता है। क्लिफोर्ड वुल्फ ने इसे लगभग 2009 में शुरू किया था, और मारियस किंटेल कई वर्षों से इसका रखरखाव कर रहे हैं। इसमें फ्रीफॉर्म सरफेसिंग की सुविधा नहीं है, इसलिए ऑर्गेनिक शेप्स कहीं और बनाना बेहतर है। यह Linux पर नेटिवली चलता है।

विशेषताएँ

  • कोड में परिभाषित ज्यामिति
  • प्रिमिटिव पर बूलियन ऑपरेशन
  • पैरामीट्रिक डिज़ाइनों के लिए चर और लूप
  • कोड में बदलाव किए बिना पैरामीटर बदलने के लिए एक कस्टमाइज़र पैनल।

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। मुख्य वितरणों में उपलब्ध है।

सरल पैरामीट्रिक पार्ट्स के लिए सॉलिडवर्क्स और ऑटोडस्क फ्यूजन का लिनक्स विकल्प।

कैडक्वेरी

CadQuery एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स पायथन लाइब्रेरी है जो पैरामीट्रिक CAD के लिए ओपनकैस्केड ज्योमेट्री कर्नेल पर आधारित है। मॉडल एक स्क्रिप्ट है जो स्केच, एक्सट्रूज़न, फ़िलेट और बूलियन ऑपरेशन्स को आपस में जोड़ती है, और परिणाम STEP, STL और अन्य फॉर्मेट में एक्सपोर्ट होता है। इंजीनियर जो स्वचालित वर्कफ़्लो के भीतर CAD का उपयोग करना चाहते हैं, वे इसका उपयोग करते हैं, उदाहरण के लिए पार्ट फ़ैमिली बनाने, ऑप्टिमाइज़ेशन लूप चलाने या निरंतर एकीकरण में डिज़ाइन का परीक्षण करने के लिए। यह अपने सहज, पठनीय इंटरफ़ेस और डिज़ाइन को कोड के रूप में मानने के लिए जाना जाता है। यह प्रोजेक्ट 2010 के दशक में शुरू हुआ था और एक सक्रिय समुदाय इसे बनाए रखता है। लिनक्स इंस्टॉलेशन के लिए केवल पायथन और पैकेज की आवश्यकता होती है।

विशेषताएँ

  • फ्लुएंट पायथन इंटरफ़ेस
  • ओपनकैस्केड ज्यामिति कर्नेल
  • STEP और STL फॉर्मेट में एक्सपोर्ट करें
  • यह Jupyter नोटबुक और एक समर्पित संपादक में काम करता है।

लिनक्स की आवश्यकताएँ: समर्थित पायथन इंस्टॉलेशन के अलावा कोई और आवश्यकता नहीं है।

सॉलिडवर्क्स और ऑटोडस्क इन्वेंटर का लिनक्स विकल्प, जिसमें मैक्रो या नियम इंटरफेस शामिल हैं।

सॉल्वस्पेस

SolveSpace एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स पैरामीट्रिक CAD प्रोग्राम है जिसमें 2D स्केच और 3D असेंबली के लिए कंस्ट्रेंट सॉल्वर मौजूद है। यह एक्सट्रूज़न, रिवॉल्व, बूलियन ऑपरेशन, लिंक्ड पार्ट्स और 2D ड्रॉइंग व 3D फॉर्मेट के निर्यात का समर्थन करता है। मैकेनिज़्म डिज़ाइनर, निर्माता और इंजीनियर इसका उपयोग काइनेमैटिक लेआउट और छोटे पार्ट्स के लिए करते हैं, जहाँ एक तेज़ और हल्का टूल बड़े सॉफ़्टवेयर सूट से बेहतर होता है। यह अपने छोटे आकार, तेज़ शुरुआत और भरोसेमंद कंस्ट्रेंट सॉल्विंग के लिए जाना जाता है। जोनाथन वेस्थ्यूज़ ने इसे बनाया और लगभग 2008 में जारी किया, और तब से एक समुदाय इसका रखरखाव कर रहा है। यह Linux पर नेटिव रूप से चलता है।

विशेषताएँ

  • बाधा-आधारित 2डी स्केचिंग
  • 3डी पैरामीट्रिक ठोस और संयोजन
  • 2D ड्राइंग और मेश फ़ाइलों का निर्यात
  • बहुत छोटा इंस्टॉलेशन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। मुख्य वितरणों के लिए पैकेज उपलब्ध हैं।

लिनक्स का विकल्प: छोटे यंत्रों के लिए ऑटोडस्क फ्यूजन और सॉलिडवर्क्स का उपयोग किया जा सकता है।

बीआरएल-सीएडी

BRL-CAD एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स सॉलिड मॉडलिंग सिस्टम है जो रचनात्मक ठोस ज्यामिति पर आधारित है। इसमें कमांड-आधारित इंटरफ़ेस, ज्यामिति कन्वर्टर, रे ट्रेसर और विश्लेषण उपकरण शामिल हैं। यह प्रिमिटिव्स को बूलियन ऑपरेशन्स के साथ मिलाकर ठोसों का मॉडल तैयार करता है और यह गणना कर सकता है कि किरणें या प्रक्षेप्य किसी मॉडल से कैसे गुजरते हैं। रक्षा शोधकर्ता, भेद्यता विश्लेषक और इंजीनियर जिन्हें सटीक ठोस ज्यामिति की आवश्यकता होती है, इसका उपयोग करते हैं। यह अपनी पुरानी तकनीक और रे-ट्रेसिंग इंजन के लिए जाना जाता है। इसका विकास 1979 में अमेरिकी सेना की बैलिस्टिक अनुसंधान प्रयोगशाला में माइक मुस के नेतृत्व में शुरू हुआ था और इसका कोड 2004 में ओपन सोर्स के रूप में जारी किया गया था। यह लिनक्स पर मूल रूप से चलता है।

विशेषताएँ

  • रचनात्मक ठोस ज्यामिति मॉडलिंग
  • किरण अनुरेखण और किरण-आधारित विश्लेषण
  • ज्यामिति परिवर्तक
  • कमांड-लाइन आधारित मॉडलर और एक ग्राफिकल एडिटर

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। यह सोर्स कोड से बिल्ड होता है, और कई डिस्ट्रीब्यूशन के लिए पैकेज उपलब्ध हैं।

लिनक्स का विकल्प: सॉलिड मॉडलिंग कार्यों के लिए राइनोसेरोस और सॉलिडवर्क्स का उपयोग किया जाता है।

ऑनशेप

ऑनशेप एक पेशेवर पैरामीट्रिक सीएडी और डेटा प्रबंधन प्रणाली है जो पूरी तरह से वेब ब्राउज़र में चलती है, इसलिए ब्राउज़र के अलावा लिनक्स मशीन पर कुछ भी इंस्टॉल करने की आवश्यकता नहीं होती है। इसमें पार्ट्स, असेंबली, ड्राइंग, शीट मेटल, सरफेसिंग और कॉन्फ़िगरेशन शामिल हैं, साथ ही वर्जन कंट्रोल और लाइव मल्टी-यूज़र एडिटिंग की सुविधा भी अंतर्निहित है। उत्पाद डिज़ाइन टीमें, स्टार्टअप, स्कूल और विभिन्न इंजीनियरिंग समूह इसका उपयोग करते हैं। यह पहला पूर्ण-क्लाउड 3डी सीएडी सिस्टम होने के लिए जाना जाता है। सॉलिडवर्क्स के पूर्व प्रमुखों, जिनमें जॉन हिर्शटिक भी शामिल हैं, ने 2012 में कंपनी की शुरुआत की, 2015 में उत्पाद लॉन्च किया और पीटीसी ने 2019 में कंपनी का अधिग्रहण कर लिया। ऑनशेप सदस्यता के आधार पर बेचा जाता है, जिसमें गैर-व्यावसायिक उपयोग के लिए एक निःशुल्क योजना भी है जिसमें सभी दस्तावेज़ सार्वजनिक होते हैं। इसके लिए इंटरनेट कनेक्शन आवश्यक है।

विशेषताएँ

  • पूर्ण क्लाउड आर्किटेक्चर
  • ब्रांचिंग, मर्जिंग और वर्जन हिस्ट्री अंतर्निहित हैं
  • वास्तविक समय सहयोग
  • कस्टम मॉडलिंग सुविधाओं के लिए फीचरस्क्रिप्ट

लिनक्स की आवश्यकताएँ: केवल एक चालू वेब ब्राउज़र और इंटरनेट कनेक्शन की आवश्यकता है। स्थानीय रूप से कुछ भी स्थापित नहीं है।

सॉलिडवर्क्स, ऑटोडस्क इन्वेंटर या पीटीसी क्रियो का लिनक्स विकल्प।

लिनक्ससीएनसी

LinuxCNC एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स मशीन कंट्रोलर है जो पीसी से मिलिंग मशीन, लेथ, राउटर, प्लाज्मा कटर, रोबोट और अन्य गति प्रणालियों को संचालित करता है। यह जी-कोड को समझता है, समन्वित गति की योजना बनाता है, सटीक समय निर्धारण के लिए एक रीयल-टाइम लेयर चलाता है और कॉन्फ़िगर करने योग्य ऑपरेटर इंटरफ़ेस और एक हार्डवेयर एब्स्ट्रैक्शन लेयर प्रदान करता है। कार्यशालाएं, विश्वविद्यालय और कस्टम मशीन निर्माता मालिकाना कंट्रोलर से बचने के लिए इसका उपयोग करते हैं। यह रीयल-टाइम कर्नेल के साथ सामान्य पीसी हार्डवेयर पर चलने के लिए जाना जाता है। यह प्रोजेक्ट 1990 के दशक में अमेरिकी राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान में विकसित किए गए एन्हांस्ड मशीन कंट्रोलर से विकसित हुआ है, और इसने 2011 में LinuxCNC नाम अपनाया। जैसा कि नाम से पता चलता है, यह लिनक्स पर चलता है।

विशेषताएँ

  • जी-कोड दुभाषिया
  • रीयल-टाइम मोशन प्लानिंग
  • मशीनों को जोड़ने के लिए हार्डवेयर एब्स्ट्रैक्शन लेयर
  • कई ऑपरेटर इंटरफेस जैसे कि AXIS

लिनक्स की आवश्यकताएँ: PREEMPT-RT, RTAI या Xenomai जैसी मशीनों को चलाने के लिए रियल-टाइम कर्नेल आवश्यक है। यह प्रोजेक्ट Debian 13 Trixie और Debian 12 Bookworm पर आधारित PREEMPT-RT कर्नेल के साथ इंस्टॉल करने योग्य ISO इमेज प्रदान करता है, और LinuxCNC 2.9 Debian 9 या उससे पुराने संस्करणों पर समर्थित नहीं है। मानक कर्नेल पर यह केवल सिमुलेशन मोड में चलता है।

Mach3 और Mach4 का Linux विकल्प।

Finite element analysis
लिनक्स सिमुलेशन सॉफ्टवेयर संरचनात्मक प्रदर्शन और व्यवहार की भविष्यवाणी करने के लिए उन्नत परिमित तत्व विश्लेषण को सक्षम बनाता है।

3. परिमित तत्व और बहुभौतिकी: संरचनाओं के लिए लिनक्स सिमुलेशन सॉफ्टवेयर

परिमित तत्व विश्लेषण (फाइनाइट एलिमेंट एनालिसिस) किसी संरचना को छोटे-छोटे तत्वों में विभाजित करता है और परिणामी जाल पर संतुलन के समीकरणों को हल करता है, जो किसी भी निर्माण से पहले तनाव, विरूपण, कंपन, ऊष्मा प्रवाह और विफलता का पूर्वानुमान लगाता है। सॉल्वर अपनी-अपनी विशेषज्ञता के आधार पर भिन्न होते हैं: धीमी, सुचारू लोडिंग के लिए अंतर्निहित कोड, टक्कर और प्रभाव के लिए स्पष्ट कोड, और युग्मित प्रभावों के लिए बहुभौतिकी उपकरण।

लिनक्स सिमुलेशन सॉफ्टवेयर इस क्षेत्र के भारी संस्करण में अग्रणी है, क्योंकि बड़े मॉडलों को कई कोर, एक शेड्यूलर और एक बैच वर्कफ़्लो की आवश्यकता होती है। वाणिज्यिक विक्रेता नामित वितरणों और छोटे संस्करणों को प्रमाणित करते हैं, जबकि ओपन-सोर्स सॉल्वर लगभग कहीं भी बनाए जा सकते हैं। तैयारी के लिए विंडोज वर्कस्टेशन और समाधान के लिए लिनक्स नोड्स का उपयोग एक सामान्य विभाजन है।

हमारा अपना दृष्टिकोण: इस क्षेत्र में, लिनक्स के विकल्प विंडोज पर मौजूद अन्य समाधानों के बराबर या उनसे भी बेहतर हैं!

एंसिस मैकेनिकल

Ansys Mechanical, Ansys सिमुलेशन सूट का संरचनात्मक विश्लेषण परिवार है, जिसे Mechanical APDL कमांड-ड्रिवन सॉल्वर और Workbench ग्राफिकल इंटरफ़ेस के माध्यम से पेश किया जाता है। यह स्थैतिक, मोडल, हार्मोनिक, ट्रांजिएंट, थर्मल, संपर्क और अरैखिक विश्लेषण को कवर करता है, साथ ही अनुकूलन और अन्य भौतिकी से भी जुड़ा हुआ है। एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव, ऊर्जा और इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्रों के डिज़ाइन इंजीनियर और विश्लेषक इसका उपयोग करते हैं, और बड़े मॉडल क्लस्टर पर चलते हैं। यह अपने लंबे इतिहास और अपने व्यापक एलिमेंट लाइब्रेरी के लिए जाना जाता है। जॉन स्वानसन ने 1970 में स्वानसन एनालिसिस सिस्टम्स की स्थापना की थी, और बाद में यह कंपनी Ansys बन गई। यह एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ़्टवेयर है। रिलीज़ 2026 R1 RHEL 8.8, 8.10, 9.4 और 9.6, SLES 15 SP5 से SP7, Ubuntu 22.04 और 24.04, और Rocky Linux 8.10, 9.4 और 9.6 पर समर्थित है।

विशेषताएँ

  • कमांड-चालित APDL और ग्राफिकल वर्कबेंच
  • अरेखीय संपर्क और बड़ा विरूपण
  • थर्मल और द्रव विश्लेषणों के साथ युग्मन
  • पैरामीट्रिक अध्ययन और अनुकूलन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: रिलीज़ 2026 R1 में RHEL 8.8, 8.10, 9.4 और 9.6, SLES 15 SP5 से SP7, Ubuntu 22.04 और 24.04, और Rocky Linux 8.10, 9.4 और 9.6 सूचीबद्ध हैं। सभी उत्पाद सभी Linux प्लेटफॉर्म पर उपलब्ध नहीं हैं।

सॉलिडवर्क्स सिमुलेशन या ऑटोडस्क इन्वेंटर नास्ट्रान का लिनक्स विकल्प।

अबाकस

अबाकस, डसॉल्ट सिस्टम्स सिमुलिया द्वारा विकसित एक परिमित तत्व सॉफ्टवेयर है, जिसमें अंतर्निहित विश्लेषण के लिए अबाकस/स्टैंडर्ड और तीव्र, अत्यधिक अरैखिक घटनाओं के लिए अबाकस/एक्सप्लिसिट संस्करण शामिल हैं। यह संपर्क, बड़े विरूपण, प्लास्टिसिटी, रबर और कंपोजिट पदार्थों को संभालता है, और संरचनात्मक, तापीय और अन्य प्रभावों को आपस में जोड़ता है। ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस, बायोमेडिकल और सामग्री इंजीनियर इसका उपयोग क्रैश, फॉर्मिंग, सील और फ्रैक्चर समस्याओं के लिए करते हैं। यह विश्वसनीय अरैखिक अभिसरण और सामग्री व्यवहार को विस्तारित करने वाले उपयोगकर्ता सब-रूटीन के लिए जाना जाता है। डेविड हिब्बिट, बेंग्ट कार्लसन और पॉल सोरेनसेन ने 1978 में कंपनी की स्थापना की थी, और डसॉल्ट सिस्टम्स ने 2005 में इसका अधिग्रहण कर लिया था। अबाकस एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ्टवेयर है। लाइबनिज़ सुपरकंप्यूटिंग सेंटर अपने लिनक्स क्लस्टर पर स्लर्म के तहत अबाकस 2026 का संचालन करता है।

विशेषताएँ

  • अंतर्निहित और स्पष्ट समाधानकर्ता
  • उन्नत संपर्क और सामग्री मॉडल
  • व्यवहार को विस्तारित करने के लिए उपयोगकर्ता सब-रूटीन
  • पायथन के माध्यम से स्क्रिप्टिंग

लिनक्स की आवश्यकताएँ: विक्रेता प्रत्येक रिलीज़ के लिए एक प्लेटफ़ॉर्म मैट्रिक्स प्रकाशित करता है। लाइबनिज़ सुपरकंप्यूटिंग सेंटर में 2026 रिलीज़ SLES 15 SP4 या उससे नए संस्करण पर चलती है।

सॉलिडवर्क्स सिमुलेशन या ऑटोडस्क इन्वेंटर नास्ट्रान का लिनक्स विकल्प।

COMSOL मल्टीफ़िज़िक्स

COMSOL Multiphysics एक परिमित तत्व वातावरण है जिसे एक ही मॉडल में भौतिक प्रभावों को संयोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, उदाहरण के लिए ऊष्मा, संरचनाएं, तरल पदार्थ, विद्युतचुंबकीय, ध्वनिकी और रासायनिक परिवहन। एक मॉडल बिल्डर, एक एप्लिकेशन बिल्डर और विशिष्ट क्षेत्रों के लिए ऐड-ऑन मॉड्यूल कार्य को निर्देशित करते हैं, और मॉडलों को ऐप्स में परिवर्तित किया जा सकता है। शोधकर्ता, उत्पाद डेवलपर और शिक्षक इसका उपयोग करते हैं, विशेष रूप से जहां कई भौतिकी परस्पर क्रिया करती हैं। यह अपने समीकरण-आधारित लचीलेपन और संयोजन की सुगमता के लिए जाना जाता है। COMSOL की स्थापना 1986 में स्टॉकहोम में हुई थी, जिसकी शुरुआत Femlab के रूप में हुई थी और 2005 में इसका वर्तमान नाम COMSOL रखा गया। यह एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ़्टवेयर है। COMSOL Ubuntu, Debian और RHEL के अनुरक्षित LTS संस्करणों का समर्थन करता है, और अपने प्रारंभिक LTS अवधि के बाद के वितरणों को समर्थन प्रदान नहीं करता है।

विशेषताएँ

  • एकीकृत वर्कफ़्लो के साथ मॉडल बिल्डर
  • भौतिकी का समीकरण-आधारित युग्मन
  • मॉडल को ऐप्स के रूप में प्रकाशित करने के लिए एप्लिकेशन बिल्डर
  • विशिष्ट क्षेत्रों के लिए ऐड-ऑन मॉड्यूल

लिनक्स की आवश्यकताएँ: Ubuntu, Debian और RHEL के LTS रिलीज़ को बनाए रखा जाता है। प्रारंभिक LTS अवधि के बाद के वितरणों के लिए कोई समर्थन विस्तार नहीं है।

सॉलिडवर्क्स सिमुलेशन और ऑटोडस्क सीएफडी का लिनक्स विकल्प।

सिमसेंटर नास्ट्रान

सिमसेंटर नैस्ट्रान, सीमेंस द्वारा निर्मित नैस्ट्रान सॉल्वर है। यह लीनियर और नॉन-लीनियर स्टैटिक्स, डायनेमिक्स, एकॉस्टिक्स, रोटरडायनामिक्स, एयरोइलास्टिसिटी, थर्मल एनालिसिस और ऑप्टिमाइजेशन का काम करता है और इसे स्टैंडअलोन या सिमसेंटर 3डी के अंदर चलाया जा सकता है। एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव, इलेक्ट्रॉनिक्स और भारी मशीनरी इंजीनियर इसका उपयोग बड़े स्ट्रक्चरल मॉडल बनाने के लिए करते हैं। नैस्ट्रान की उत्पत्ति 1960 के दशक में नासा द्वारा प्रायोजित एयरोस्पेस वाहनों के स्ट्रक्चरल एनालिसिस के कार्य से हुई थी, जिसके बाद कई कंपनियों ने इसके व्यावसायिक संस्करण विकसित किए। सीमेंस का संस्करण एनएक्स नैस्ट्रान से विकसित हुआ है। यह एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ्टवेयर है। नैस्ट्रान विंडोज और लिनक्स पर चलता है, जो कंप्यूट सर्वर पर बैच रन के लिए उपयुक्त है, जबकि मॉडल वर्कस्टेशन पर तैयार किए जाते हैं।

विशेषताएँ

  • रेखीय और अरैखिक समाधान
  • गतिकी, ध्वनिकी और रोटरगतिकी
  • एयरोइलास्टिसिटी
  • अनुकूलन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: स्टैंडअलोन सॉल्वर के लिए सीमेंस की कोई सार्वजनिक प्लेटफ़ॉर्म सूची नहीं मिल सकी। नैस्ट्रान श्रृंखला विंडोज़ और लिनक्स पर चलती है, और सीमेंस प्रत्येक रिलीज़ के लिए ग्राहकों को सटीक वितरण सूची प्रदान करता है, इसलिए इंस्टॉल करने से पहले अपने संस्करण के लिए मैट्रिक्स का अनुरोध करें।

ऑटोडस्क इन्वेंटर नास्ट्रान और सॉलिडवर्क्स सिमुलेशन का लिनक्स विकल्प।

रास-DYNA

LS-DYNA एक सामान्य प्रयोजन वाला ट्रांजिएंट फाइनाइट एलिमेंट कोड है जिसमें एक मजबूत एक्सप्लिसिट सॉल्वर और एक इम्प्लिसिट सॉल्वर है। यह क्रैशवर्थनेस, मेटल फॉर्मिंग, इम्पैक्ट, ब्लास्ट, ड्रॉप टेस्ट और भूकंप प्रतिक्रिया का अनुकरण करता है, जिसमें कई मटेरियल और कॉन्टैक्ट मॉडल शामिल हैं। ऑटोमोटिव क्रैश टीमें, एयरोस्पेस इंजीनियर, रक्षा विश्लेषक और शोधकर्ता इसका उपयोग करते हैं, और यह क्लस्टर नोड्स में स्केल करता है। यह पूरे वाहनों के क्रैश सिमुलेशन के लिए जाना जाता है। जॉन हॉलक्विस्ट ने 1976 में लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी में DYNA3D के साथ काम शुरू किया, 1987 में लिवरमोर सॉफ्टवेयर टेक्नोलॉजी कॉर्पोरेशन की स्थापना की, और 2019 में Ansys ने कंपनी का अधिग्रहण कर लिया। LS-DYNA एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ्टवेयर है। लिनक्स पर सॉल्वर साझा और वितरित मोड में चलता है। Ansys के कर्मचारियों ने कहा कि 2022 R2 रिलीज़ में लिनक्स पर वर्कबेंच इंटरफ़ेस पूरी तरह से समर्थित नहीं था, इसलिए टीमें अक्सर कमांड लाइन से इनपुट फ़ाइलें चलाती हैं।

विशेषताएँ

  • अंतर्निहित विकल्प के साथ स्पष्ट समय एकीकरण
  • कई संपर्क और सामग्री मॉडल
  • मेश-मुक्त और कण विधियाँ
  • साझा और वितरित मेमोरी समानांतरता

लिनक्स की आवश्यकताएँ: Ansys का कहना है कि ये सॉल्वर RHEL 9.4 पर समर्थित हैं। Ansys के एक कर्मचारी ने 2023 में कहा था कि Rocky Linux समर्थित नहीं है। वर्तमान Ansys प्लेटफ़ॉर्म मैट्रिक्स देखें।

विंडोज पर उपलब्ध Abaqus Explicit और Altair Radioss का Linux विकल्प।

कोड_एस्टर

Code_Aster एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स परिमित तत्व सॉल्वर है जिसका उपयोग संरचनात्मक और ऊष्मायांत्रिक विश्लेषण के लिए किया जाता है। इसे फ्रांसीसी यूटिलिटी कंपनी EDF द्वारा GPL लाइसेंस के तहत प्रकाशित किया गया है। यह अरैखिक यांत्रिकी, थकान, फ्रैक्चर, संपर्क, गतिशीलता और युग्मित ऊष्मीय-यांत्रिक समस्याओं को कवर करता है, और इसमें एक कमांड भाषा है जो प्रत्येक अध्ययन को स्क्रिप्ट करती है। परमाणु, सिविल और यांत्रिक इंजीनियर इसका उपयोग करते हैं, अक्सर Salome-Meca प्लेटफॉर्म के माध्यम से। यह अपने व्यापक भौतिकी कवरेज और परमाणु संयंत्र अध्ययनों में अपने लंबे अनुभव के लिए जाना जाता है। EDF ने इसका विकास 1989 में शुरू किया और 2001 में इसे ओपन सोर्स के रूप में जारी किया। इसे सीखना थोड़ा कठिन है, और इसका कुछ दस्तावेज़ फ्रेंच भाषा में है। यह लिनक्स पर चलता है, जहां इंस्टॉलेशन के लिए डिस्ट्रीब्यूशन और कंटेनर का उपयोग किया जाता है।

विशेषताएँ

  • नॉनलाइनियर मैकेनिक्स, थकान और फ्रैक्चर
  • युग्मित तापीय-यांत्रिक विश्लेषण
  • पायथन में कमांड फ़ाइलें
  • सलोम-मेका एकीकरण

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई विशेष आवश्यकता नहीं है। सैलोम-मेका वितरण और कंटेनर ही सामान्य तरीका है।

विंडोज पर Abaqus या Ansys Mechanical का Linux विकल्प।

कैलकुलीएक्स

CalculiX एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स परिमित तत्व प्रोग्राम है जिसमें CCX नामक एक सॉल्वर और CGX नामक एक ग्राफिकल प्री-प्रोसेसर और पोस्ट-प्रोसेसर शामिल हैं। सॉल्वर Abaqus के समान इनपुट प्रारूप को पढ़ता है और रैखिक और अरैखिक स्थैतिकी, गतिकी, ऊष्मा स्थानांतरण, संपर्क और कुछ युग्मित विश्लेषणों को संभालता है। छात्र, छोटी इंजीनियरिंग कंपनियाँ और शोधकर्ता बिना लाइसेंस शुल्क के छोटे और मध्यम आकार के मॉडलों के लिए इसका उपयोग करते हैं। यह अपने Abaqus जैसे सिंटैक्स के लिए जाना जाता है, जो उस पैकेज के उपयोगकर्ताओं के लिए उपयोग में आसानी प्रदान करता है। 1990 के दशक के उत्तरार्ध में गुइडो धोंट ने सॉल्वर और क्लाउस विटिग ने प्री-प्रोसेसर लिखा था। कई उपयोगकर्ता इसे मेशिंग के लिए Gmsh या SALOME के ​​साथ उपयोग करते हैं। यह Linux पर वितरण पैकेजों और स्रोत बिल्ड के माध्यम से उपलब्ध है।

विशेषताएँ

  • अलग सॉल्वर और प्री-प्रोसेसर
  • अबाकस जैसा इनपुट प्रारूप
  • स्थैतिकी, गतिकी, ऊष्मा स्थानांतरण और संपर्क
  • प्रकाश स्थापना

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। मुख्य वितरणों में पैकेज मौजूद हैं।

विंडोज पर उपलब्ध सॉलिडवर्क्स सिमुलेशन, ऑटोडस्क इन्वेंटर नास्ट्रान या अबाकस का लिनक्स विकल्प।

एल्मर एफईएम

एल्मर, फिनलैंड के आईटी विज्ञान केंद्र, सीएससी द्वारा विकसित एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स मल्टीफ़िज़िक्स फ़ाइनाइट एलिमेंट पैकेज है। इसके सॉल्वर ऊष्मा स्थानांतरण, द्रव प्रवाह, संरचनात्मक यांत्रिकी, विद्युतचुंबकीय विज्ञान, ध्वनिकी और अन्य कई क्षेत्रों को कवर करते हैं, और यह उन्हें एमपीआई के माध्यम से समानांतर रूप से एक ही रन में जोड़ता है। असामान्य भौतिकी युग्मन की आवश्यकता वाले या उपयोगकर्ता कोड के माध्यम से सॉल्वर को संशोधित करने वाले शोधकर्ता और इंजीनियर इसका उपयोग करते हैं। एल्मर अपने युग्मन में लचीलेपन और ग्लेशियरों और सूक्ष्म प्रणालियों पर शोध में इसके उपयोग के लिए जाना जाता है। इसका विकास 1995 में फिनलैंड के विश्वविद्यालयों, अनुसंधान संस्थानों और उद्योग के सहयोग से शुरू हुआ और सीएससी ने 2005 में कोड को ओपन सोर्स के रूप में जारी किया। यह लिनक्स पर चलता है, और एल्मरजीयूआई एक ग्राफिकल फ्रंट एंड प्रदान करता है।

विशेषताएँ

  • एक ही रन में युग्मित मल्टीफ़िज़िक्स
  • एमपीआई के माध्यम से समानांतर निष्पादन
  • ElmerGUI फ्रंट एंड
  • फोरट्रान में उपयोगकर्ता फ़ंक्शन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। समानांतर उपयोग के लिए एक MPI लाइब्रेरी की आवश्यकता होती है।

COMSOL Multiphysics और Windows पर Ansys Workbench का Linux विकल्प।

 

FEniCSx

FEniCSx एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स प्लेटफॉर्म है जिसका उपयोग परिमित तत्व विधि (फाइनाइट एलिमेंट मेथड) द्वारा आंशिक अवकल समीकरणों को हल करने के लिए किया जाता है। उपयोगकर्ता समस्या का भिन्नात्मक रूप (वेरिएशनल फॉर्म) पायथन में लिखते हैं, और सिस्टम कुशल निम्न-स्तरीय कोड उत्पन्न करता है, उसे संयोजित करता है और DOLFINx को कोर लाइब्रेरी के रूप में उपयोग करते हुए समानांतर रूप से हल करता है। अनुप्रयुक्त गणित, यांत्रिकी और भूभौतिकी के शोधकर्ता इसका उपयोग नए मॉडल और विवेचन के लिए करते हैं। यह समीकरणों को उनके गणितीय रूप के लगभग सटीक रूप में लिखने की सुविधा के लिए जाना जाता है। FEniCS परियोजना की शुरुआत 2003 में शिकागो विश्वविद्यालय और चालमर्स प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के सहयोग से हुई थी, और FEniCSx इसकी नवीनतम पीढ़ी है। इसे मुख्य रूप से लिनक्स पर विकसित किया गया है, और इसकी स्थापना कोंडा, डॉकर या वितरण पैकेजों के माध्यम से की जा सकती है।

विशेषताएँ

  • समीकरणों को भिन्न रूपों में लिखा जाता है
  • स्वचालित कोड निर्माण
  • समानांतर असेंबली
  • पायथन इंटरफ़ेस

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। इसे conda, Docker या वितरण पैकेज के माध्यम से स्थापित करें, समानांतर संचालन के लिए MPI का उपयोग करें।

COMSOL Multiphysics और MATLAB PDE टूलबॉक्स का Linux विकल्प।

4. मेसिंग, विज़ुअलाइज़ेशन और पोस्ट-प्रोसेसिंग

सॉल्वर केवल संख्याएँ देखता है। मेशिंग टूल्स ज्यामिति को उन सेल्स के रूप में दर्शाते हैं जिन पर गणना की जा सकती है, और विज़ुअलाइज़ेशन टूल्स परिणामी फ़ाइलों को चित्रों में बदल देते हैं जिनका इंजीनियर मूल्यांकन कर सकता है। टूल सूचियों में इस जोड़ी पर शायद ही कभी ध्यान दिया जाता है, फिर भी खराब मेश और गलत तरीके से पढ़े गए प्लॉट खराब सॉल्वर की तुलना में कहीं अधिक गलत निष्कर्ष निकालते हैं। डेटा की मात्रा इसकी मुख्य विशेषता है, क्योंकि एक क्षणिक CFD रन टेराबाइट्स डेटा लिख ​​सकता है। लिनक्स रिमोट वर्क को एक अतिरिक्त शक्ति के रूप में जोड़ता है। व्यूअर क्लस्टर नोड्स पर रेंडरिंग के साथ क्लाइंट-सर्वर मोड में चल सकते हैं, और बैच स्क्रिप्ट बिना डिस्प्ले के रातोंरात आंकड़े तैयार कर सकती हैं।

हमारा अपना दृष्टिकोण: इस क्षेत्र में, लिनक्स के विकल्प तकनीकी रूप से विंडोज पर मौजूद अन्य समाधानों के बराबर या उनसे बेहतर हैं, बशर्ते आप जीयूआई (या बिना जीयूआई के) के अभ्यस्त हो जाएं या अन्य समाधानों में परिणामों को पुनः इंजेक्ट/प्रोसेस करें।

जी मेश

Gmsh एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स मेश जनरेटर है जिसमें एक अंतर्निर्मित CAD इंजन, एक स्क्रिप्ट करने योग्य ज्यामिति भाषा, एक Python और C++ इंटरफ़ेस और एक पोस्ट-प्रोसेसर शामिल हैं। यह एक, दो और तीन आयामी परिमित तत्व मेश बनाता है, जिसमें तत्व घनत्व को नियंत्रित करने के लिए आकार फ़ील्ड होते हैं, और कई सॉल्वरों के लिए प्रारूप लिखता है। इंजीनियर और शोधकर्ता इसका उपयोग CalculiX, Elmer और FEniCSx जैसे सॉल्वरों के पीछे और स्वचालित पाइपलाइनों में कमांड-लाइन मेशर के रूप में करते हैं। यह अपने मेशिंग एल्गोरिदम की गुणवत्ता और छोटे आकार और स्क्रिप्ट करने योग्य होने के लिए जाना जाता है। इसे क्रिस्टोफ़ ग्यूज़ेन और जीन-फ़्रांकोइस रेमेकल ने विकसित किया और 1996 में पहला संस्करण जारी किया। यह GPL के तहत जारी किया गया है और Linux पर मूल रूप से चलता है।

विशेषताएँ

  • अंतर्निर्मित सीएडी इंजन
  • ज्यामिति और मेश नियंत्रण के लिए स्क्रिप्टिंग भाषा
  • तत्व घनत्व के लिए आकार क्षेत्र
  • पायथन, सी++ और जूलिया के लिए इंटरफेस

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। ग्राफिकल मोड के लिए OpenGL आवश्यक है।

Altair HyperMesh, Ansys Meshing या Pointwise का Linux विकल्प।

Meshing
इंजीनियरिंग और उत्पाद डिजाइन में सटीक डेटा व्याख्या सुनिश्चित करने में मेसिंग और विज़ुअलाइज़ेशन टूल का महत्व।

Salome

SALOME संख्यात्मक सिमुलेशन के पूर्व और पश्चात प्रसंस्करण के लिए एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स प्लेटफ़ॉर्म है। इसके मॉड्यूल ज्यामिति निर्माण और मरम्मत, मेशिंग, विज़ुअलाइज़ेशन और सॉल्वर के साथ युग्मन को कवर करते हैं, और एक पायथन कंसोल पूरी श्रृंखला को स्क्रिप्ट करता है। Code_Aster, Code_Saturne या अन्य ओपन सॉल्वर का उपयोग करने वाले इंजीनियर इस पर काम करते हैं, और Salome-Meca वितरण पैकेज इसे Code_Aster के साथ ही प्रदान करता है। यह OPEN CASCADE ज्यामिति कर्नेल को एक एकीकृत अध्ययन कार्यप्रवाह के साथ संयोजित करने के लिए जाना जाता है। CEA, EDF और OPEN CASCADE ने लगभग 2000 में इसका विकास शुरू किया था। यह LGPL लाइसेंस के तहत जारी किया गया है, और Linux इसका मुख्य प्लेटफ़ॉर्म है।

विशेषताएँ

  • ज्यामिति, जाल और दृश्यीकरण मॉड्यूल
  • स्क्रिप्टेड अध्ययनों के लिए पायथन कंसोल
  • ओपन कैस्केड ज्यामिति कर्नेल
  • कोड_एस्टर से युग्मन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: यह प्रोजेक्ट कुछ खास डिस्ट्रीब्यूशन के लिए बाइनरी फाइलें प्रकाशित करता है, जैसे कि 9.x डाउनलोड में डेबियन, सेंटोस, फेडोरा और उबंटू एलटीएस बिल्ड, साथ ही एक यूनिवर्सल लिनक्स बाइनरी जिसमें glibc की न्यूनतम आवश्यकता होती है। ये बाइनरी फाइलें RHEL जैसे अन्य डिस्ट्रीब्यूशन पर भी काम कर सकती हैं, लेकिन इसकी गारंटी नहीं है। मौजूदा सूची के लिए डाउनलोड पेज देखें।

Ansys SpaceClaim, Altair HyperMesh और Siemens Femap का Linux विकल्प।

पाराव्यू

ParaView एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स एप्लिकेशन है जिसका उपयोग बड़े वैज्ञानिक डेटासेट को विज़ुअलाइज़ करने के लिए किया जाता है। यह VTK लाइब्रेरी पर आधारित है और स्लाइस, कंटूर, स्ट्रीमलाइन, वॉल्यूम रेंडरिंग, एनिमेशन और एक पायथन स्क्रिप्टिंग इंटरफ़ेस प्रदान करता है। इसका क्लाइंट-सर्वर मोड भारी प्रोसेसिंग को क्लस्टर नोड्स पर रखता है जबकि उपयोगकर्ता लैपटॉप पर काम करता है। सिमुलेशन इंजीनियर, भौतिक विज्ञानी और जलवायु वैज्ञानिक इसका उपयोग परिणामों का निरीक्षण करने के लिए करते हैं, और यह OpenFOAM मामलों के लिए सामान्य व्यूअर है। यह उन डेटासेट को संभालने के लिए जाना जाता है जो एक मशीन के लिए बहुत बड़े होते हैं। इसे किटवेयर ने लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी के साथ मिलकर और अमेरिकी ऊर्जा विभाग से प्राप्त फंडिंग के साथ विकसित किया था, और इसका पहला संस्करण 2002 में प्रकाशित हुआ था। यह मूल रूप से लिनक्स पर चलता है।

विशेषताएँ

  • क्लाइंट-सर्वर संचालन
  • पायथन स्क्रिप्टिंग
  • मौके पर ही दृश्य
  • अधिकांश सिमुलेशन प्रारूपों के लिए रीडर

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। हेडलेस सर्वर ऑफ-स्क्रीन रेंडरिंग बिल्ड का उपयोग करते हैं।

Tecplot 360, Ansys CFD-Post या Altair HyperView का Linux विकल्प।

मिलने जाना

VisIt एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स समानांतर विज़ुअलाइज़ेशन और विश्लेषण उपकरण है। यह प्लॉट, स्लाइस, क्वेरी, एक्सप्रेशन और स्क्रिप्टिंग की सुविधा प्रदान करता है, और इसे वितरित प्रणालियों पर बहुत बड़े मेश-आधारित डेटा को संसाधित करने के लिए बनाया गया है। राष्ट्रीय प्रयोगशालाओं और विश्वविद्यालयों में भौतिक विज्ञानी, इंजीनियर और कम्प्यूटेशनल वैज्ञानिक इसका उपयोग उन परिणामों का विश्लेषण करने के लिए करते हैं जिन्हें लैपटॉप पर स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है। यह अमेरिकी ऊर्जा विभाग के उन्नत सिमुलेशन और कंप्यूटिंग कार्यक्रम में अपनी उत्पत्ति के लिए जाना जाता है। लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला ने लगभग 2000 में इस परियोजना की शुरुआत की थी। लिनक्स वह प्लेटफॉर्म है जिस पर इसे आमतौर पर क्लस्टर पर चलाया जाता है।

विशेषताएँ

  • बड़े जालों का समानांतर प्रतिपादन
  • अभिव्यक्ति भाषा
  • क्वेरी और स्क्रिप्टिंग
  • कई वैज्ञानिक फ़ाइल स्वरूपों के लिए समर्थन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। आमतौर पर क्लस्टर पर प्रोजेक्ट बाइनरी से इंस्टॉल किया जाता है।

Tecplot 360 या EnSight का Linux विकल्प।

टेकप्लॉट 360

Tecplot 360 एक व्यावसायिक प्लॉटिंग और विज़ुअलाइज़ेशन पैकेज है जो CFD और परीक्षण डेटा के लिए बनाया गया है। यह XY, 2D और 3D प्लॉट, कंटूर, स्ट्रीमलाइन, एनिमेशन और एक मैक्रो भाषा प्रदान करता है, और इसका पायथन इंटरफ़ेस, PyTecplot, रिपोर्ट को स्वचालित करता है। एयरोस्पेस, टर्बोमशीनरी और ऑटोमोटिव इंजीनियर इसका उपयोग उच्च गुणवत्ता वाली रिपोर्ट बनाने और सिमुलेशन की तुलना मापों से करने के लिए करते हैं। यह अपने समर्पित CFD वर्कफ़्लो और SZL फ़ाइल फ़ॉर्मेट के लिए जाना जाता है। Tecplot, Inc. ने इसे 1980 के दशक से विकसित किया है। Tecplot 360 एक सशुल्क सॉफ़्टवेयर है। विक्रेता RHEL 8 और 9, Rocky Linux 8 और 9, Ubuntu 22.04 और 24.04 LTS, और SUSE Linux Enterprise Desktop 15 को Linux पर सपोर्ट करता है।

विशेषताएँ

  • एक ही टूल में XY, 2D और 3D प्लॉटिंग की सुविधा।
  • स्वचालन के लिए PyTecplot
  • मैक्रो भाषा
  • वल्कन रेंडरिंग इंजन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: RHEL 8 और 9, रॉकी लिनक्स 8 और 9, उबंटू 22.04 और 24.04 एलटीएस, SUSE लिनक्स एंटरप्राइज डेस्कटॉप 15.

Ansys CFD-Post और OriginPro का Linux विकल्प।

5. कम्प्यूटेशनल द्रव गतिशीलता

कम्प्यूटेशनल फ्लूइड डायनामिक्स (CFD) तरल गति के समीकरणों, आमतौर पर नेवियर-स्टोक्स समीकरणों को, एक मेश पर हल करके प्रवाह, दबाव, ऊष्मा स्थानांतरण और रासायनिक प्रतिक्रियाओं का पूर्वानुमान लगाता है। विमान, इंजन, भवन, जहाज और पंप सभी इस पर निर्भर करते हैं। टर्बुलेंस मॉडलिंग, मेश की गुणवत्ता और सीमा शर्तें यह निर्धारित करती हैं कि परिणाम विश्वसनीय है या नहीं। CFD क्लस्टर समय का सबसे अधिक उपयोग करने वाले क्षेत्रों में से एक है, इसलिए यह क्षेत्र अन्य क्षेत्रों की तुलना में लिनक्स पर अधिक निर्भर करता है। वाणिज्यिक सॉल्वर प्रमाणित वितरण सूचियाँ प्रकाशित करते हैं और क्लस्टर लॉन्चर प्रदान करते हैं, और ओपनफोम जैसे ओपन-सोर्स कोड पहले लिनक्स पर विकसित किए जाते हैं। MPI लाइब्रेरी और कंपाइलर को सॉल्वर की आवश्यकताओं के अनुरूप रखने की अपेक्षा करें।

हमारा अपना दृष्टिकोण: इस क्षेत्र में, लिनक्स के विकल्प अक्सर विंडोज पर मौजूद अन्य समाधानों से बेहतर साबित होते हैं!

Computational fluid dynamics
विभिन्न इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में द्रव के व्यवहार की भविष्यवाणी करने के लिए कम्प्यूटेशनल द्रव गतिशीलता आवश्यक है।

एंसिस फ्लुएंट

Ansys Fluent एक सामान्य प्रयोजन वाला व्यावसायिक CFD सॉल्वर है। यह असंपीड्य और संपीड्य प्रवाह, अशांति, ऊष्मा स्थानांतरण, दहन, बहुचरणीय प्रवाह और कई अन्य मॉडलों को संभालता है, और इसमें Fluent Meshing जैसे मेशिंग टूल शामिल हैं। एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव, ऊर्जा, प्रक्रिया और इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगों के इंजीनियर इसका उपयोग डिज़ाइन अध्ययन और समस्या निवारण के लिए करते हैं। यह अपने भौतिक मॉडलों की व्यापकता और अपने विशाल उपयोगकर्ता आधार के लिए जाना जाता है। Fluent Inc. की स्थापना 1983 में संयुक्त राज्य अमेरिका में हुई थी, और Ansys ने 2006 में इस कंपनी का अधिग्रहण कर लिया। Fluent एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ़्टवेयर है। Linux पर, बड़े कार्य आमतौर पर क्लस्टर पर चलते हैं, और Ansys 2026 R1 Linux गाइड में Fluent Meshing को वर्कबेंच घटकों में सूचीबद्ध किया गया है।

विशेषताएँ

  • कई अशांति, दहन और बहुचरणीय मॉडल
  • धाराप्रवाह मेषिंग
  • गतिशील और ओवरसेट जाल
  • C में उपयोगकर्ता-परिभाषित फ़ंक्शन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: Ansys 2026 R1 के समान प्लेटफ़ॉर्म सूची: Ansys द्वारा नामित RHEL, SLES 15, Ubuntu LTS और Rocky Linux रिलीज़।

सॉलिडवर्क्स फ्लो सिमुलेशन और ऑटोडस्क सीएफडी का लिनक्स विकल्प।

सिमसेंटर स्टार-सीसीएम+

सिमसेंटर स्टार-सीसीएम+ सीमेंस का एक मल्टीफ़िज़िक्स सीएफडी कोड है जो ज्यामिति, मेशिंग, सॉल्विंग और पोस्ट-प्रोसेसिंग को एक ही क्लाइंट में एकीकृत करता है। यह प्रवाह, ऊष्मा स्थानांतरण, बहुचरण प्रवाह, दहन और द्रव-संरचना अंतःक्रिया को कवर करता है, और यह डिज़ाइन अन्वेषण उपकरण प्रदान करता है जो मॉडल के कई वेरिएंट को स्क्रिप्ट करता है। ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस, समुद्री और ऊर्जा इंजीनियर इसका उपयोग करते हैं। यह अपने स्वचालित पॉलीहेड्रल मेशिंग और एकल-पर्यावरण वर्कफ़्लो के लिए जाना जाता है। सीडी-अडापको ने 2004 में स्टार-सीसीएम+ को पेश किया था, और सीमेंस ने 2016 में सीडी-अडापको का अधिग्रहण कर लिया था। यह एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ़्टवेयर है। रिलीज़ 2021.1 के बाद से, एक लिनक्स-आधारित सीएडी क्लाइंट इसे एनएक्स और सिमसेंटर 3डी से जोड़ता है, जिसमें एनएक्स लिनक्स पर बैच मोड में चलता है।

विशेषताएँ

  • सीएडी, मेश, सॉल्व और पोस्ट-प्रोसेसिंग के लिए एक ही क्लाइंट।
  • बहुफलकीय जाल
  • पैरामीट्रिक अध्ययनों के लिए डिज़ाइन प्रबंधक
  • जावा मैक्रोज़

लिनक्स की आवश्यकताएँ: सीमेंस प्रत्येक रिलीज़ के लिए समर्थित वितरणों की सूची प्रकाशित करता है। रिलीज़ 2021.1 के फैक्ट शीट में RHEL, CentOS, SLES और openSUSE Leap सूचीबद्ध थे, और यह सूची प्रत्येक रिलीज़ के साथ बदलती रहती है। एक CFD-Online उपयोगकर्ता ने Rocky Linux को आधिकारिक रूप से समर्थित बताया है। व्यूअर को glibc 2.17 या उससे नए संस्करण के साथ-साथ xkbcommon लाइब्रेरी की आवश्यकता होती है।

सॉलिडवर्क्स फ्लो सिमुलेशन और ऑटोडस्क सीएफडी का लिनक्स विकल्प।

ओपन फ़ोम

ओपनफोम (OpenFOAM) एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स टूलबॉक्स है जिसमें C++ सॉल्वर और यूटिलिटीज़ शामिल हैं, जो मुख्य रूप से कंटीन्यूअम मैकेनिक्स (CFD) के लिए उपयोगी हैं। केस एक फ़ोल्डर होता है जिसमें टेक्स्ट फ़ाइलें होती हैं, इसलिए स्टडीज़ को स्क्रिप्ट किया जाता है, वर्ज़न किया जाता है और क्लस्टर पर बिना किसी हस्तक्षेप के चलाया जाता है। सॉल्वर असंपीड्य और संपीड्य प्रवाह, टर्बुलेंस, मल्टीफ़ेज़ प्रवाह, दहन और ऊष्मा स्थानांतरण को कवर करते हैं, और उपयोगकर्ता C++ में नए सॉल्वर लिख सकते हैं। शोधकर्ता, सलाहकार और इंजीनियर इसका उपयोग वहाँ करते हैं जहाँ लाइसेंस सर्वर या एक निश्चित इंटरफ़ेस बाधा उत्पन्न करता है। यह अपनी लचीलता और प्रति कोर कोई लाइसेंस लागत न होने के लिए जाना जाता है। इसकी शुरुआत 1990 के दशक में इंपीरियल कॉलेज लंदन में हुए काम से हुई और 2004 में यह ओपन सोर्स बन गया। इसके दो मुख्य वितरण मौजूद हैं, एक ओपनफोम फाउंडेशन से और दूसरा ESI से। इसमें कोई एकीकृत GUI नहीं है और यह मूल रूप से लिनक्स पर चलता है।

विशेषताएँ

  • मामले पाठ फ़ाइलों के रूप में
  • मेशिंग यूटिलिटीज blockMesh और snappyHexMesh
  • बड़ा सॉल्वर पुस्तकालय
  • C++ के माध्यम से विस्तार

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। सोर्स बिल्ड के लिए C++ कंपाइलर और पैरेलल रन के लिए MPI लाइब्रेरी की आवश्यकता होती है। Ubuntu, Debian और RPM आधारित सिस्टम के लिए पैकेज रिपॉजिटरी उपलब्ध हैं।

विंडोज पर उपलब्ध SOLIDWORKS Flow Simulation, Autodesk CFD या Ansys Fluent का Linux विकल्प।

एसयू2

SU2 एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स सॉफ्टवेयर सूट है जो असंरचित जालों पर मल्टीफ़िज़िक्स सिमुलेशन और डिज़ाइन ऑप्टिमाइज़ेशन के लिए उपयोग किया जाता है। यह संपीड्य और असंपीड्य प्रवाह को हल करता है, और यह एडजॉइंट-आधारित आकार ऑप्टिमाइज़ेशन के लिए जाना जाता है, जो एक अतिरिक्त समाधान से कई डिज़ाइन चरों के संबंध में ग्रेडिएंट प्रदान करता है। एयरोडायनामिक डिज़ाइनर, शोधकर्ता और छात्र इसका उपयोग करते हैं। स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय की एयरोस्पेस डिज़ाइन प्रयोगशाला, जिसका नेतृत्व जुआन अलोंसो कर रहे हैं, ने इसे 2012 में जारी किया था, और अब एक समुदाय इसे विकसित कर रहा है। यह C++ में लिखा गया है और इसमें पायथन ड्राइवर हैं, और यह लिनक्स वर्कस्टेशन और क्लस्टर पर चलता है।

विशेषताएँ

  • एडजॉइंट-आधारित आकार अनुकूलन
  • संपीड़ित और असंपीड़ित सॉल्वर
  • पायथन ड्राइवर
  • मल्टीफ़िज़िक्स एक्सटेंशन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। इसे बनाने के लिए C++ कंपाइलर, Python और MPI लाइब्रेरी की आवश्यकता होती है।

विंडोज पर मौजूद Ansys Fluent या Autodesk CFD का Linux विकल्प।

कोड_शनि

Code_Saturne, EDF द्वारा विकसित एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स CFD सॉल्वर है जो असंपीड्य और दुर्बल संपीड्य प्रवाहों के लिए है। इसके कार्यों में टर्बुलेंस मॉडल, ऊष्मा स्थानांतरण, दहन, वायुमंडलीय प्रवाह और कण ट्रैकिंग शामिल हैं, और यह बड़ी संख्या में कोर पर काम करता है। परमाणु और ऊर्जा इंजीनियर इसका उपयोग संयंत्र और घटक अध्ययन के लिए करते हैं, और अनुसंधान समूह इसका उपयोग टर्बुलेंस मॉडलिंग के परीक्षण के लिए करते हैं। यह एक लंबे समय से अनुरक्षित औद्योगिक कोड है जिसे ओपन सोर्स के रूप में जारी किया गया है। EDF ने 1997 में इसका विकास शुरू किया और 2007 में GPL के तहत इसका स्रोत कोड प्रकाशित किया। यह ज्यामिति और मेशिंग के लिए SALOME के ​​साथ काम करता है, और यह Linux पर चलता है।

विशेषताएँ

  • अशांति, दहन और वायुमंडलीय मॉड्यूल
  • कण ट्रैकिंग
  • अच्छा समानांतर स्केलिंग
  • सैलोम युग्मन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। इसे बनाने के लिए एक कंपाइलर और एक MPI लाइब्रेरी की आवश्यकता होती है।

विंडोज पर उपलब्ध Ansys Fluent और SOLIDWORKS Flow Simulation का लिनक्स विकल्प।

मिलना

CONVERGE एक व्यावसायिक CFD सॉल्वर है जो स्वचालित मेशिंग के लिए जाना जाता है। यह रन के दौरान कम्प्यूटेशनल ग्रिड का निर्माण और परिष्करण करता है, इसलिए उपयोगकर्ता को मेश बनाने की आवश्यकता नहीं होती है। इसका सबसे मजबूत क्षेत्र आंतरिक दहन इंजन है, जिसमें विस्तृत रसायन विज्ञान और गतिशील सीमाएँ शामिल हैं, और यह प्रतिक्रियाशील प्रवाह, टर्बोमशीनरी और आफ्टरट्रीटमेंट को भी संभालता है। इंजन डेवलपर, ईंधन शोधकर्ता और ऑटोमोटिव आपूर्तिकर्ता इसका उपयोग करते हैं। इसे विस्कॉन्सिन के मैडिसन स्थित कन्वर्जेंट साइंस द्वारा विकसित किया गया है। CONVERGE एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ़्टवेयर है। विक्रेता HPC-X, Intel MPI, MPICH या Open MPI के साथ Linux इंस्टॉलेशन का दस्तावेजीकरण करता है और RHEL और Ubuntu जैसे Linux वितरणों को सूचीबद्ध करता है। CONVERGE 5 को Linux पर glibc 2.28 या बाद के संस्करण की आवश्यकता होती है।

विशेषताएँ

  • स्वायत्त जालीकरण
  • अनुकूली जाल परिशोधन
  • विस्तृत रसायन विज्ञान
  • सीमाओं का स्थानांतरण

लिनक्स की आवश्यकताएँ: CONVERGE 5 के लिए glibc 2.28 या उससे बाद का संस्करण आवश्यक है। पहले के दिशानिर्देशों में RHEL, CentOS, SLED और Ubuntu का उल्लेख है। MPI विकल्पों में HPC-X, Intel MPI, MPICH या Open MPI शामिल हैं।

विंडोज पर मौजूद Ansys Forte या GT-SUITE का Linux विकल्प।

फ्लो-3डी

FLOW-3D एक व्यावसायिक CFD पैकेज है जो मुक्त सतह प्रवाह में विशेषज्ञता रखता है और इसमें कास्टिंग, हाइड्रोलिक्स, कोटिंग और एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग के लिए मॉडल उपलब्ध हैं। यह वॉल्यूम-ऑफ-फ्लूइड विधि का उपयोग करके गतिशील तरल सतह को ट्रैक करता है और सॉलिडिफिकेशन, सतह तनाव और द्रव-संरचना मॉडल प्रदान करता है। फाउंड्री इंजीनियर, हाइड्रोलिक इंजीनियर और प्रोसेस डेवलपर इसका उपयोग करते हैं। यह भरने और छलकने की समस्याओं में अपनी सटीकता के लिए जाना जाता है। यह विधि CW Hirt के कार्यों पर आधारित है और न्यू मैक्सिको के सांता फ़े स्थित फ्लो साइंस ने 1985 में FLOW-3D का पहला संस्करण जारी किया था। यह एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ़्टवेयर है। विक्रेता विंडोज और लिनक्स संस्करण उपलब्ध कराता है और इसके दस्तावेजित लिनक्स समर्थन में RHEL और SUSE शामिल हैं।

विशेषताएँ

  • द्रव मुक्त सतह ट्रैकिंग का आयतन
  • ठोसकरण और ढलाई मॉडल
  • हाइड्रोलिक्स वेरिएंट
  • विंडोज और लिनक्स सॉल्वर

लिनक्स की आवश्यकताएँ: पुराने विक्रेता दस्तावेज़ों में RHEL 6 या उसके बाद के संस्करण और SUSE Linux Enterprise 12 या उसके बाद के संस्करण सूचीबद्ध हैं, और अन्य वितरणों को असमर्थित बताया गया है। Mesa-आधारित OpenGL रेंडरर्स की अनुशंसा नहीं की जाती है। वर्तमान प्लेटफ़ॉर्म पृष्ठ देखें।

सॉलिडवर्क्स फ्लो सिमुलेशन या ऑटोडस्क सीएफडी का लिनक्स विकल्प।

Electromagnetics
विभिन्न कम्प्यूटेशनल प्लेटफार्मों पर एंटेना, सर्किट बोर्ड और फोटोनिक उपकरणों के डिजाइन और अनुकूलन के लिए विद्युतचुंबकीय सिमुलेशन तकनीकें आवश्यक हैं।

6. विद्युतचुंबकत्व, आरएफ और फोटोनिक्स

विद्युतचुंबकीय सिमुलेशन (इलेक्ट्रोमैग्नेटिक सिमुलेशन) एंटेना, केबल, सर्किट बोर्ड, वेवगाइड और ऑप्टिकल घटकों के माध्यम से क्षेत्र के संचरण की गणना करता है। विधियों को तीन समूहों में बांटा जा सकता है: आवृत्ति-डोमेन परिमित तत्व, समय-डोमेन परिमित अंतर और समाकल समीकरण। प्रत्येक विधि एक अलग समस्या के लिए उपयुक्त है, जैसे कि अनुनादी संरचनाएं, वाइडबैंड पल्स या बहुत बड़े विकिरणशील पिंड। फोटोनिक्स में नैनोस्केल विशेषताएं और दृश्य तरंगदैर्ध्य शामिल हैं। लिनक्स यहां दोहरी भूमिका निभाता है: कुछ उपकरणों के लिए एक पूर्ण वर्कस्टेशन और अन्य के लिए एक शुद्ध सॉल्वर प्लेटफॉर्म। कई वाणिज्यिक सूट लिनक्स पर अपवाद रखते हैं, और एक विंडोज फ्रंट एंड जो लिनक्स सर्वरों को कार्य भेजता है, एक वैध सेटअप है। योजना बनाने से पहले प्रत्येक विक्रेता का नोट अवश्य पढ़ें।

हमारा अपना दृष्टिकोण: इस क्षेत्र में, लिनक्स के विकल्प विंडोज पर उपलब्ध अन्य समाधानों के बराबर हो सकते हैं।

एंसिस एचएफएसएस

Ansys HFSS, हाई फ्रीक्वेंसी स्ट्रक्चर सिमुलेटर, एक 3D फुल-वेव इलेक्ट्रोमैग्नेटिक सॉल्वर है जो फाइनाइट एलिमेंट मेथड पर आधारित है। यह एंटेना, फिल्टर, कनेक्टर, पैकेज, प्रिंटेड सर्किट बोर्ड और हाई-स्पीड इंटरकनेक्ट के लिए S-पैरामीटर, फील्ड और रेडिएशन की गणना करता है। RF, माइक्रोवेव और सिग्नल-इंटीग्रिटी इंजीनियर इसका उपयोग मोबाइल फोन एंटेना से लेकर रडार तक के लिए करते हैं। यह जटिल 3D संरचनाओं पर अपनी सटीकता के लिए जाना जाता है। Ansoft ने लगभग 1990 में HFSS को पहली बार जारी किया था, और Ansys ने 2008 में Ansoft का अधिग्रहण कर लिया। HFSS एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ्टवेयर है। Ansys इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स सूट का अधिकांश भाग समर्थित लिनक्स प्लेटफॉर्म पर चलता है। कुछ भाग, जैसे ट्विन बिल्डर, सिंपलोरर डिज़ाइन टाइप और HFSS एंटेना टूलकिट एक्सटेंशन, लिनक्स पर उपलब्ध नहीं हैं।

विशेषताएँ

  • परिमित तत्व पूर्ण-तरंग सॉल्वर
  • अनुकूली मेषिंग
  • बोर्ड और पैकेज के लिए 3डी लेआउट
  • हाइब्रिड और इंटीग्रल-समीकरण सॉल्वर

लिनक्स की आवश्यकताएँ: Ansys द्वारा समर्थित Linux प्लेटफॉर्मों की सूची दी गई है, हालांकि Twin Builder, Simplorer और HFSS Antenna Toolkit एक्सटेंशन जैसे कुछ एप्लिकेशन Linux पर उपलब्ध नहीं हैं। लाइबनिज़ सुपरकंप्यूटिंग सेंटर में Intel MPI समर्थित MPI है।

CST Studio Suite, Altair Feko, या Keysight EMPro का Linux विकल्प।

सीएसटी स्टूडियो सूट

CST स्टूडियो सूट एंटेना, माइक्रोवेव कंपोनेंट्स, EMC और EMI, लो-फ्रीक्वेंसी डिवाइसेस और चार्ज्ड-पार्टिकल सिस्टम्स के लिए इलेक्ट्रोमैग्नेटिक सॉल्वर्स का एक संग्रह है। टाइम-डोमेन, फ्रीक्वेंसी-डोमेन, इंटीग्रल-इक्वेशन और एसिम्प्टोटिक सॉल्वर्स एक ही मॉडलिंग एनवायरनमेंट को साझा करते हैं, और हाई-परफॉर्मेंस कंप्यूटिंग विकल्प सिमुलेशन को कई मशीनों पर फैलाते हैं। एंटेना डिज़ाइनर, ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस EMC इंजीनियर और एक्सेलेरेटर फिज़िक्सिस्ट इसका उपयोग करते हैं। यह अपनी फाइनाइट इंटीग्रेशन तकनीक और टाइम-डोमेन सॉल्वर के लिए जाना जाता है। कंप्यूटर सिमुलेशन टेक्नोलॉजी की स्थापना 1992 में जर्मनी में हुई थी, और डसॉल्ट सिस्टम्स ने इसे 2016 में अधिग्रहित कर लिया। CST एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ्टवेयर है। लिनक्स सपोर्ट में SUSE लिनक्स एंटरप्राइज 15 जैसे एंटरप्राइज डिस्ट्रीब्यूशन शामिल हैं, हालांकि हर CAD इंपोर्ट लिनक्स पर काम नहीं करता है। एक विंडोज फ्रंट एंड लिनक्स सॉल्वर सर्वर को नियंत्रित कर सकता है।

विशेषताएँ

  • समय-डोमेन, आवृत्ति-डोमेन और समाकलन समाधानकर्ता
  • कण और निम्न-आवृत्ति सॉल्वर
  • वितरित कंप्यूटिंग
  • पायथन इंटरफ़ेस

लिनक्स की आवश्यकताएँ: विक्रेता तालिका में केवल SUSE Linux Enterprise 15.x, 64-बिट संस्करण सूचीबद्ध है। सभी CAD आयात Linux पर काम नहीं करते हैं। एक Windows फ्रंट एंड Linux सॉल्वर सर्वर को नियंत्रित कर सकता है।

Keysight EMPro, Sonnet Suites और AWR Microwave Office का Linux विकल्प।

एंसिस ल्यूमेरिकल

Ansys Lumerical फोटोनिक सिमुलेशन टूल्स का एक समूह है। FDTD और RCWA नैनोफोटोनिक संरचनाओं के लिए मैक्सवेल के समीकरणों को हल करते हैं, MODE वेवगाइड्स और मोड सॉल्विंग को संभालता है, CHARGE और HEAT वाहकों और ऊष्मा का विश्लेषण करते हैं, और INTERCONNECT फोटोनिक सर्किट का सिमुलेशन करता है। फोटोनिक्स इंजीनियर, सेंसर डिज़ाइनर और मेटासर्फेस शोधकर्ता इसका उपयोग इंटीग्रेटेड ऑप्टिक्स, इमेज सेंसर और लेज़रों के लिए करते हैं। यह अपने मूल उत्पाद FDTD सॉल्यूशंस और अपनी भाषा और पायथन में स्क्रिप्टिंग के लिए जाना जाता है। Lumerical Solutions की स्थापना 2003 में वैंकूवर, कनाडा में हुई थी और Ansys ने इसे 2020 में अधिग्रहित कर लिया। यह एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ़्टवेयर है। Linux पर यह Open MPI या Intel MPI के तहत ग्राफिकल टूल्स और बैच इंजन दोनों को चलाता है, और रिलीज़ 2025 R1 में Rocky Linux 8 और उससे ऊपर और RHEL 9 और उससे ऊपर के संस्करण शामिल हैं।

विशेषताएँ

  • FDTD, RCWA और मोड सॉल्वर
  • उपकरण और थर्मल सॉल्वर
  • फोटोनिक सर्किट सिमुलेशन
  • स्क्रिप्टिंग और पायथन इंटरफ़ेस

लिनक्स की आवश्यकताएँ: रिलीज़ 2025 R1 रॉकी लिनक्स 8 और उससे ऊपर के संस्करणों तथा RHEL 9 और उससे ऊपर के संस्करणों का समर्थन करती है। डिफ़ॉल्ट इंस्टॉलेशन के लिए रूट एक्सेस आवश्यक है। जिन सिस्टमों में ग्राफ़िकल सेशन नहीं है, उनमें सिमुलेशन फ़ाइलें तो चलती हैं, लेकिन स्क्रिप्ट फ़ाइलें नहीं चलतीं।

Synopsys RSoft और Optiwave OptiFDTD का Linux विकल्प।

ओपनईएमएस

openEMS एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड सॉल्वर है जो समतुल्य-परिपथ सूत्रीकरण के साथ परिमित-अंतर समय-डोमेन विधि का उपयोग करता है। मॉडल को Octave, MATLAB या Python स्क्रिप्ट के माध्यम से परिभाषित किया जाता है, जिससे पैरामीटर स्वीप और ऑप्टिमाइज़ेशन को स्वचालित करना आसान हो जाता है। RF और माइक्रोवेव इंजीनियर इसका उपयोग एंटेना, माइक्रोस्ट्रिप लाइन, फिल्टर और EMC अध्ययन के लिए करते हैं, और शोधकर्ता इसका उपयोग विधियों के परीक्षण के लिए करते हैं। यह व्यावसायिक फील्ड सॉल्वरों के स्क्रिप्ट-योग्य विकल्प के रूप में जाना जाता है। थोरस्टन लिबिग ने इसे लगभग 2010 में ड्यूसबर्ग-एसेन विश्वविद्यालय में शुरू किया था। इसमें कोई परिष्कृत GUI नहीं है, और यह लिनक्स पर चलता है।

विशेषताएँ

  • समतुल्य-परिक्रम एफडीटीडी
  • Octave, MATLAB या Python में स्क्रिप्ट
  • CSXCAD ज्यामिति विवरण
  • एंटीना और क्षेत्र विश्लेषण उपकरण

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। सोर्स बिल्ड के लिए कंपाइलर और HDF5 और VTK जैसी लाइब्रेरी की आवश्यकता होती है।

CST Studio Suite, Sonnet Suites, या Keysight EMPro का Linux विकल्प।

मीप

Meep विद्युत चुम्बकीय सिमुलेशन, विशेष रूप से फोटोनिक्स के लिए एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स FDTD पैकेज है। इसका नाम MIT इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इक्वेशन प्रोपेगेशन का संक्षिप्त रूप है। यह विक्षेपणकारी और अरैखिक पदार्थों का मॉडल तैयार करता है, संचरण, अनुनाद मोड और बैंड संरचनाओं की गणना करता है, और MPI के साथ समानांतर रूप से चलता है। फोटोनिक क्रिस्टल, वेवगाइड, रेज़ोनेटर और मेटासामग्री के शोधकर्ता इसे पायथन या स्कीम स्क्रिप्ट से संचालित करके उपयोग करते हैं। यह स्क्रिप्ट करने योग्य होने और एडजॉइंट ऑप्टिमाइजेशन के समर्थन के लिए जाना जाता है। इसे MIT में स्टीवन जी. जॉनसन के समूह द्वारा विकसित किया गया था, जिसके पहले संस्करण 2000 के दशक में जारी किए गए थे। यह लिनक्स पर मूल रूप से चलता है।

विशेषताएँ

  • पायथन और स्कीम इंटरफेस
  • विक्षेपणकारी और गैर-रेखीय सामग्री
  • सहायक अनुकूलन
  • एमपीआई समानांतरता

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। वितरण पैकेज, कोंडा या स्रोत से इंस्टॉल करें।

Lumerical FDTD, Optiwave OptiFDTD, या Synopsys RSoft का Linux विकल्प।

जीएनयू रेडियो

GNU Radio एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स टूलकिट है जिसका उपयोग C++ या Python में लिखे गए सिग्नल-प्रोसेसिंग ब्लॉक से सॉफ्टवेयर-डिफाइंड रेडियो सिस्टम बनाने के लिए किया जाता है। ब्लॉक में फ़िल्टर, मॉड्यूलेशन, सिंक्रोनाइज़ेशन और कोडिंग शामिल हैं, और एक ग्राफ़िकल एडिटर, GNU Radio Companion, इन्हें फ़्लोग्राफ़ में संयोजित करता है। रेडियो इंजीनियर, छात्र और शोधकर्ता इसका उपयोग USRP उपकरणों जैसे हार्डवेयर या रिकॉर्ड किए गए सिग्नल के साथ संचार लिंक, स्पेक्ट्रम मॉनिटरिंग और रडार प्रोटोटाइप के लिए करते हैं। यह वायरलेस सिस्टम के शिक्षण और प्रोटोटाइपिंग में अपनी भूमिका के लिए जाना जाता है। एरिक ब्लॉसम ने इसे 1990 के दशक के अंत में शुरू किया था, और यह 2001 में एक GNU प्रोजेक्ट बन गया। इसे मुख्य रूप से Linux के लिए विकसित किया गया है।

विशेषताएँ

  • सिग्नल-प्रोसेसिंग ब्लॉकों के फ्लोग्राफ
  • ग्राफिकल संपादक
  • C++ या Python में ब्लॉक
  • यूएचडी के माध्यम से यूएसआरपी रेडियो के लिए समर्थन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। रेडियो हार्डवेयर को अपने ड्राइवर पैकेज की आवश्यकता होती है।

रिसेप्शन के लिए SDR# और HDSDR का Linux विकल्प, या प्रोटोटाइपिंग के लिए LabVIEW का विकल्प भी उपलब्ध है।

7. पीसीबी और सर्किट डिजाइन: इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए लिनक्स सीएडी और ईडीए सॉफ्टवेयर

बोर्ड-स्तरीय इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन स्वचालन में स्कीमेटिक कैप्चर, कंपोनेंट लाइब्रेरी, लेआउट, डिज़ाइन नियम जाँच और निर्माता को आवश्यक फ़ाइलें शामिल हैं। सर्किट सिमुलेशन इसके साथ ही चलता है और प्रोटोटाइप बनने से पहले ही वोल्टेज और करंट का अनुमान लगाता है। यह अध्याय लिनक्स CAD और EDA सॉफ़्टवेयर के लिए सबसे आसान प्रवेश बिंदु है, क्योंकि प्रमुख उपकरण ओपन सोर्स हैं और इन्हें लाइसेंस सर्वर की आवश्यकता नहीं होती है। आमतौर पर, सुविधाओं के बजाय लाइब्रेरी को प्राथमिकता दी जाती है, क्योंकि विश्वसनीय फ़ुटप्रिंट और सिंबल से हफ़्तों का समय बचता है। लिनक्स उपयोगकर्ता स्क्रिप्ट करने योग्य टेक्स्ट फ़ॉर्मेट भी प्राप्त करते हैं जो वर्ज़न कंट्रोल के अनुकूल होते हैं, और सिमुलेटर जो कॉर्नर और मोंटे कार्लो अध्ययनों के लिए बैच मोड में चलते हैं।

हमारा अपना दृष्टिकोण: इस क्षेत्र में, लिनक्स के विकल्प अभी तक मौजूद नहीं हैं—(और इनमें से कुछ समाधान विंडोज पर यथावत मौजूद हैं)।

कीकैड

KiCad इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन स्वचालन के लिए एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स सॉफ़्टवेयर है। इसमें स्कीमेटिक कैप्चर, पीसीबी लेआउट, 3डी व्यूअर, डिज़ाइन रूल चेकर और सिंबल, फ़ुटप्रिंट और 3डी मॉडल की लाइब्रेरी शामिल हैं, और यह ngspice सिम्युलेटर को एकीकृत करता है। हार्डवेयर इंजीनियर, स्टार्टअप, शोधकर्ता और शिक्षक इसका उपयोग सरल प्रोटोटाइप से लेकर सघन मल्टीलेयर डिज़ाइन तक के बोर्ड बनाने के लिए करते हैं। यह अग्रणी ओपन-सोर्स पीसीबी टूल और CERN के समर्थन के लिए जाना जाता है। जीन-पियरे चर्रास ने इसे 1992 में शुरू किया था, और CERN 2013 में इसके विकास में शामिल हुआ। मार्च 2026 में जारी संस्करण 10 में डिज़ाइन वेरिएंट, एक ग्राफ़िकल डिज़ाइन रूल एडिटर और Allegro, PADS और gEDA डिज़ाइन के लिए इंपोर्टर जोड़े गए। यह Linux पर मूल रूप से चलता है।

विशेषताएँ

  • एकीकृत आरेख और लेआउट
  • पुश और शोव राउटर
  • डिजाइन नियम परीक्षक
  • एकीकृत एनजीस्पाइस सिमुलेशन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। वितरण पैकेज धीमे चल सकते हैं, इसलिए कई उपयोगकर्ता प्रोजेक्ट रिपॉजिटरी जोड़ते हैं या फ्लैटपैक का उपयोग करते हैं।

Altium Designer, OrCAD, या PADS का Linux विकल्प।

Pcb design
ओपन सोर्स लिनक्स CAD और EDA सॉफ्टवेयर, स्कीमेटिक कैप्चर, सिमुलेशन और कंपोनेंट लाइब्रेरी के माध्यम से PCB और सर्किट डिजाइन को सुव्यवस्थित करता है।

लिब्रेपीसीबी

LibrePCB एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स पीसीबी डिज़ाइन टूल है जो कंपोनेंट्स की एक प्रबंधित लाइब्रेरी और एक सुसंगत प्रोजेक्ट संरचना पर आधारित है। यह स्कीमेटिक कैप्चर, बोर्ड लेआउट, डिज़ाइन रूल चेक और आउटपुट जनरेशन जैसी सुविधाएँ प्रदान करता है, और स्कीमेटिक, बोर्ड और लाइब्रेरी डेटा को आपस में जोड़े रखता है। इसे मेकर्स, छोटी टीमें और छात्र उपयोग करते हैं जो एक सरल कार्यप्रवाह चाहते हैं, और यह KiCad की तुलना में कम सुविधाओं वाला टूल है। यह अपने सख्त लाइब्रेरी दृष्टिकोण और क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म डिज़ाइन के लिए जाना जाता है। अर्बन ब्रुहिन ने लगभग 2013 में इस प्रोजेक्ट की शुरुआत की थी। यह Linux पर नेटिव रूप से चलता है, और प्रमुख वितरणों के लिए पैकेज उपलब्ध हैं।

विशेषताएँ

  • जाँचों के साथ प्रबंधित पुस्तकालय
  • सख्त परियोजना संरचना
  • आरेख और बोर्ड को सिंक्रनाइज़ रखा गया।
  • गेरबर और पिक-एंड-प्लेस आउटपुट

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। ऐपइमेज और वितरण पैकेजों में उपलब्ध है।

Altium CircuitMaker या DipTrace का Linux विकल्प।

लेप्टन ईडीए

लेप्टन ईडीए एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स टूलकिट है जो स्कीमेटिक कैप्चर, नेटलिस्टिंग, सिंबल मैनेजमेंट और सर्किट सिमुलेशन इंटरफेस के लिए उपयोगी है। यह जीईडीए प्रोजेक्ट का एक फोर्क है, जिसे एलेस ह्वेज़्दा ने 1990 के दशक के उत्तरार्ध में शुरू किया था, और यह जीईडीए के यूनिक्स दृष्टिकोण को बरकरार रखता है, जिसमें छोटे प्रोग्राम सादे टेक्स्ट फाइलों पर काम करते हैं। स्क्रिप्टेड फ्लो, स्कीम एक्सटेंसिबिलिटी और लंबे समय तक चलने वाले फाइल फॉर्मेट को महत्व देने वाले इंजीनियर इसका उपयोग करते हैं। यह अपने मॉड्यूलर डिजाइन के लिए जाना जाता है। व्लादिमीर ज़्बानोव के नेतृत्व में एक समूह ने 2017 में इस फोर्क की शुरुआत की। यह लिनक्स और अन्य यूनिक्स-जैसे सिस्टम पर चलता है।

विशेषताएँ

  • पाठ-आधारित योजनाबद्ध प्रारूप
  • योजना विस्तारशीलता
  • कमांड-लाइन नेटलिस्टिंग
  • प्रतीक प्रबंधन उपकरण

लिनक्स की आवश्यकताएँ: इसके लिए GTK लाइब्रेरी की आवश्यकता होती है। इसे डेबियन-परिवार के वितरणों के लिए पैकेज किया गया है और यह अन्य यूनिक्स-जैसे सिस्टम पर भी बिल्ड हो सकता है।

Altium Designer के स्कीमेटिक एडिटर OrCAD Capture का Linux विकल्प।

Ngspice
Ngspice एक ओपन-सोर्स सर्किट सिम्युलेटर है जिसका उपयोग उत्पाद डिजाइन और इंजीनियरिंग में विभिन्न विश्लेषणों के लिए किया जाता है।

एनजीस्पाइस

ngspice एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स मिक्स्ड-लेवल सर्किट सिम्युलेटर है। यह DC, AC, ट्रांजिएंट, नॉइज़ और अन्य विश्लेषण करता है, मानक डिवाइस मॉडल और नेटलिस्ट स्वीकार करता है, और इसे अन्य प्रोग्रामों में एम्बेड किया जा सकता है या मोंटे कार्लो और कॉर्नर स्टडीज़ के लिए बैच मोड में चलाया जा सकता है। एनालॉग और मिक्स्ड-सिग्नल डिज़ाइनर, छात्र और EDA टूल निर्माता इसका उपयोग करते हैं, और KiCad सिमुलेशन के लिए इसका उपयोग करता है। यह SPICE की परंपरा को आगे बढ़ाने के लिए जाना जाता है। SPICE का निर्माण 1970 के दशक की शुरुआत में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में हुआ था, और ngspice बर्कले के SPICE3f5 पर आधारित है, जिसका अपना प्रोजेक्ट लगभग 2000 में शुरू हुआ था। यह लिनक्स पर चलता है और सभी प्रमुख वितरणों में उपलब्ध है।

विशेषताएँ

  • डीसी, एसी, क्षणिक और शोर विश्लेषण
  • XSPICE कोड मॉडल
  • एम्बेडिंग के लिए साझा लाइब्रेरी
  • बैच और इंटरैक्टिव मोड

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। सभी प्रमुख वितरणों में उपलब्ध है।

LTspice, PSpice और NI Multisim का Linux विकल्प।

क्यूक्स-एस

Qucs-S एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स ग्राफिकल फ्रंट एंड है जो ngspice और Xyce जैसे सर्किट सिमुलेशन इंजनों को संचालित करता है। उपयोगकर्ता एक ही विंडो में एक स्कीमेटिक बनाते हैं, विश्लेषण का चयन करते हैं और प्लॉट देखते हैं, जबकि सिम्युलेटर बैकग्राउंड में चलता रहता है। इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर, छात्र और रेडियो शौकिया इसका उपयोग फिल्टर, एम्पलीफायर और आरएफ सर्किट के लिए करते हैं। यह ओपन सिमुलेटरों को एक आधुनिक दृश्य कार्यप्रवाह प्रदान करने के लिए जाना जाता है। यह Qucs (क्वाइट यूनिवर्सल सर्किट सिम्युलेटर) से विकसित हुआ है, जिसे माइकल मार्ग्राफ ने 2003 में शुरू किया था, और वादिम कुज़नेत्सोव ने लगभग 2015 में Qucs-S का फोर्क लॉन्च किया था। यह लिनक्स पर चलता है।

विशेषताएँ

  • कई सिमुलेटरों के लिए एक ही इंटरफ़ेस
  • प्लॉट के साथ योजनाबद्ध संपादक
  • आरएफ और माइक्रोवेव घटक
  • डिवाइस मॉडल की लाइब्रेरी

लिनक्स की आवश्यकताएँ: इसके लिए ngspice या Xyce का इंस्टॉलेशन आवश्यक है। यह Qt लाइब्रेरी का उपयोग करता है।

LTspice, PSpice या NI Multisim का Linux विकल्प।

ज़ाइस

Xyce, सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज द्वारा विकसित एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स समानांतर सर्किट सिम्युलेटर है। यह SPICE-शैली की नेटलिस्ट पढ़ता है और कई प्रोसेसरों पर चलने वाले बहुत बड़े सर्किटों को हल करता है। इसमें विकिरण जैसे प्रभावों और विशेष उपकरणों के लिए मॉडल भी शामिल हैं। बड़े एकीकृत सर्किटों का अनुकरण करने वाले इंजीनियर और विकिरण-प्रतिरोधी इलेक्ट्रॉनिक्स के शोधकर्ता इसका उपयोग करते हैं। यह सीरियल SPICE प्रोग्रामों की क्षमता से कहीं अधिक स्केल करने के लिए जाना जाता है। सैंडिया ने इसे 1990 के दशक के उत्तरार्ध से अपने स्वयं के इलेक्ट्रॉनिक्स कार्यों के लिए विकसित किया और 2013 में इसे ओपन सोर्स के रूप में जारी किया। Qucs-S इसे संचालित कर सकता है। यह लिनक्स वर्कस्टेशन और क्लस्टर पर चलता है।

विशेषताएँ

  • बड़े सर्किटों के लिए समानांतर सॉल्वर
  • SPICE-शैली की नेटलिस्ट
  • विकिरण और विशेष उपकरण मॉडल
  • सैंडिया संख्यात्मक पुस्तकालयों पर निर्मित

लिनक्स की आवश्यकताएँ: स्रोत से बिल्ड करने के लिए C++11 सपोर्ट वाला C++ कंपाइलर, Xyce द्वारा बताए गए विकल्पों के साथ बनाया गया Trilinos बिल्ड और पैरेलल वर्जन के लिए Open MPI या MPICH जैसी MPI लाइब्रेरी की आवश्यकता होती है। डिस्ट्रीब्यूशन Trilinos पैकेज का उपयोग करने की सलाह नहीं दी जाती है। Sandia प्रत्येक रिलीज़ के साथ Red Hat Linux के लिए बाइनरी इंस्टॉलर प्रदान करता है।

PSpice और LTspice का Linux विकल्प।

8. एफपीजीए और डिजिटल डिजाइन

डिजिटल डिज़ाइन की शुरुआत वेरिलॉग, सिस्टमवेरिलॉग या वीएचडीएल जैसी हार्डवेयर विवरण भाषा से होती है और इसका अंत एफपीजीए के लिए बिटस्ट्रीम या चिप के लेआउट में होता है। सिमुलेशन, सिंथेसिस, प्लेस एंड राउट और टाइमिंग एनालिसिस इसके बीच में आते हैं। यहाँ दो दुनियाएँ मिलती हैं। एफपीजीए विक्रेता सूट मुफ़्त या सस्ते होते हैं, जबकि चिप-स्तरीय सिमुलेटर और सिंथेसाइज़र महंगे होते हैं और लिनक्स सर्वर पर चलते हैं, कभी-कभी केवल वहीं। योसिस, वेरिलैटर और ओपनरोड से मिलकर बना एक ओपन-सोर्स फ्लो तेजी से विकसित हुआ है। लिनक्स की आवश्यकताएँ आमतौर पर सख्त होती हैं, जिनमें नामित एंटरप्राइज़ डिस्ट्रीब्यूशन और विशिष्ट लाइब्रेरी शामिल होती हैं, इसलिए इंस्टॉल करने से पहले विक्रेता गाइड पढ़ें।

हमारा अपना दृष्टिकोण: इस क्षेत्र में, लिनक्स के "विकल्प" कभी-कभी एकमात्र विकल्प भी हो सकते हैं!

एएमडी विवाडो

Vivado, AMD FPGA और एडैप्टिव SoC के लिए डिज़ाइन सूट है। इसमें हाई-लेवल सिंथेसिस, RTL सिंथेसिस, इम्प्लीमेंटेशन, टाइमिंग क्लोज़र, सिमुलेशन, डिबगिंग के लिए लॉजिक एनालाइज़र और IP इंटीग्रेशन शामिल हैं। FPGA सिस्टम बनाने वाले डिजिटल डिज़ाइनर, एम्बेडेड इंजीनियर और शोधकर्ता इसका उपयोग करते हैं। यह अपने IP इंटीग्रेटर और Xilinx टूल परंपरा में अपनी जगह के लिए जाना जाता है। Xilinx ने 2012 में ISE के उत्तराधिकारी के रूप में Vivado को पेश किया था, और AMD ने 2022 में Xilinx का अधिग्रहण कर लिया। Vivado को कई स्तरों में पेश किया जाता है, जिसमें एक निःशुल्क बेसिक स्तर और सशुल्क स्तर शामिल हैं। मई 2026 में आई खबरों में कहा गया था कि निःशुल्क स्तर से Linux हटा दिया जाएगा, लेकिन AMD 2026.1 गाइड में सभी स्तरों पर Linux समर्थन का उल्लेख है। रिलीज़ 2026.1 में AlmaLinux, Rocky Linux और Ubuntu LTS सूचीबद्ध हैं।

विशेषताएँ

  • आईपी ​​इंटीग्रेटर
  • उच्च-स्तरीय संश्लेषण
  • एकीकृत तर्क विश्लेषक
  • विभिन्न स्तरों वाले संस्करण, जिनमें एक निःशुल्क बेसिक स्तर शामिल है।

लिनक्स की आवश्यकताएँ: रिलीज़ 2026.1 में AlmaLinux 8.10, 9.4 से 9.7, 10.0 और 10.1; Rocky Linux 8.10, 9.6, 9.7, 10.0 और 10.1; और Ubuntu 22.04.3 से 22.04.5 और 24.04 से 24.04.3 शामिल हैं। Ubuntu को libtinfo.so.5 लाइब्रेरी की आवश्यकता होती है।

लैटिस रेडिएंट और माइक्रोचिप लिबेरो एसओसी का लिनक्स विकल्प।

इंटेल क्वार्टस प्राइम

क्वार्टस प्राइम इंटेल एफपीजीए के लिए डिज़ाइन सॉफ़्टवेयर है। यह सिंथेसिस, प्लेस एंड रूट, टाइमिंग एनालिसिस, पावर एस्टिमेशन और इन-सिस्टम डिबगिंग जैसी सुविधाएँ प्रदान करता है और थर्ड-पार्टी सिमुलेटर से कनेक्ट होता है। एफपीजीए और एम्बेडेड डिज़ाइनर इसका उपयोग करते हैं, और कंपाइल सर्वर इसे लिनक्स पर चलाते हैं। यह अपने लाइट एडिशन के लिए जाना जाता है, जो छोटे उपकरणों के लिए निःशुल्क है, इसके अलावा स्टैंडर्ड और प्रो एडिशन भी सशुल्क हैं। अल्टेरा ने 2000 के दशक की शुरुआत में क्वार्टस टूल्स पेश किए थे, इंटेल ने 2015 में अल्टेरा का अधिग्रहण किया और क्वार्टस प्राइम नाम उसी समय से प्रचलित है। इंटेल के दस्तावेज़ में कैडेंस एक्ससेलियम और सिनॉप्सिस वीसीएस को इसके इंटरफ़ेस टेबल में केवल लिनक्स सिमुलेटर के रूप में सूचीबद्ध किया गया है।

विशेषताएँ

  • प्लेटफ़ॉर्म डिज़ाइनर सिस्टम एकीकरण
  • समय विश्लेषक
  • इन-सिस्टम लॉजिक विश्लेषक
  • फ्री लाइट संस्करण

लिनक्स की आवश्यकताएँ: Quartus Prime Standard और Lite 25.1std में RHEL 8.10, 9.4 और 9.6, SLES 15 SP5 और Ubuntu 24.04 को जोड़ा गया है, जबकि RHEL 8.6, 8.7 और 9.1 से 9.3, Ubuntu 18.04 और SLES 12 SP5 और 15 SP3 को हटा दिया गया है। Pro 25.1 में SLES 15 SP5 और Ubuntu 24.04 को जोड़ा गया है। Questa Intel FPGA Edition 2025.2 केवल RHEL 8 और 9 पर चलता है। Xcelium और VCS केवल Linux पर चलते हैं।

लैटिस रेडिएंट या माइक्रोचिप लिबेरो एसओसी का लिनक्स विकल्प।

Fpga
एफपीजीए के लिए डिजिटल डिजाइन में हार्डवेयर विवरण भाषाएं और सिमुलेशन से लेकर बिटस्ट्रीम जनरेशन तक एक संरचित प्रवाह शामिल होता है, जिसमें ओपन-सोर्स टूल्स पर बढ़ता जोर दिया जाता है।

कैडेंस एक्ससेलियम

Xcelium, Verilog, SystemVerilog और VHDL में लिखे गए डिजिटल डिज़ाइनों के लिए Cadence का एक लॉजिक सिम्युलेटर है। यह बड़े पैमाने पर रिग्रेशन को तेज़ करने के लिए पैरेलल सिमुलेशन का उपयोग करता है, और कवरेज, डिबग और मिक्स्ड-सिग्नल फ्लो को सपोर्ट करता है। चिप और FPGA कंपनियों के वेरिफिकेशन इंजीनियर सर्वर फ़ार्म पर हज़ारों टेस्ट सूट चलाते हैं। इसे 2017 में पेश किए गए Cadence Incisive और NC-Verilog सिम्युलेटर का उत्तराधिकारी माना जाता है। यह एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ़्टवेयर है। Intel के Quartus दस्तावेज़ में इसे केवल Linux के लिए ही बताया गया है।

विशेषताएँ

  • समानांतर सिमुलेशन
  • मिश्रित-संकेत समर्थन
  • कवरेज और डिबग
  • वेरिलॉग, सिस्टमवेरिलॉग और वीएचडीएल

लिनक्स की आवश्यकताएँ: केवल Linux के लिए। Cadence के रोडमैप में x86_64 पर 2026.x रिलीज़ के लिए RHEL 8.6 और उसके बाद के संस्करण, RHEL 9 और RHEL 10 सूचीबद्ध हैं, जबकि Rocky Linux और AlmaLinux को सीमित समर्थन प्राप्त है। हर उत्पाद हर संयोजन का समर्थन नहीं करता है।

Aldec Riviera-PRO या Aldec Active-HDL का Linux विकल्प।

सिनॉप्सिस वीसीएस

VCS, Synopsys द्वारा विकसित Verilog और SystemVerilog के लिए एक सिम्युलेटर है, जिसका उपयोग ASIC और FPGA को सत्यापित करने के लिए किया जाता है। एक कंपाइल-कोड सिम्युलेटर होने के नाते, यह डिज़ाइन को चलाने से पहले उसे नेटिव कोड में रूपांतरित करता है। यह Verdi टूल के माध्यम से असर्शन, कवरेज, कंस्ट्रेंड-रैंडम टेस्टिंग और डिबग को सपोर्ट करता है। सत्यापन टीमें इसे रिग्रेशन फ़ार्म में चलाती हैं। इसका पूरा नाम Verilog Compiled Simulator है। इसकी शुरुआत 1990 के दशक की शुरुआत में Chronologic Simulation में हुई थी, और बाद में Synopsys ने इस तकनीक का अधिग्रहण कर लिया। यह एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ़्टवेयर है। Intel के FPGA दस्तावेज़ में VCS को केवल Linux के लिए उपलब्ध बताया गया है।

विशेषताएँ

  • संकलित-कोड सिमुलेशन
  • विवश-यादृच्छिक और अभिकथन समर्थन
  • वर्डी डिबग
  • कवरेज

लिनक्स की आवश्यकताएँ: केवल Linux के लिए। 2026.03 से 2026.09 तक के रिलीज़ के लिए, Synopsys RHEL 8.4 और उसके बाद के संस्करण तथा 9.x, Rocky Linux 8.4 और उसके बाद के संस्करण तथा 9.x, तथा AlmaLinux 8.4 और उसके बाद के संस्करण तथा 9.1 और उसके बाद के संस्करण सूचीबद्ध करता है, और CentOS Linux और RHEL 7 को हटा दिया गया है। प्रोसेसर में AVX2 का समर्थन होना आवश्यक है, जिसका अर्थ है Intel Haswell या उससे नया या AMD Excavator या उससे नया। SolvNetPlus डाउनलोड सेंटर दिखाता है कि कौन सा उत्पाद किस प्लेटफ़ॉर्म पर उपलब्ध है।

Aldec Riviera-PRO और Aldec Active-HDL का Linux विकल्प।

सीमेंस क्वेस्टा

क्वेस्टा, सीमेंस ईडीए का सत्यापन प्लेटफॉर्म है, जिसे सिस्टमवेरिलॉग, वीएचडीएल और मिश्रित भाषा डिज़ाइनों के लिए सिम्युलेटर के आधार पर बनाया गया है। यह औपचारिक सत्यापन, कवरेज और सत्यापन प्रबंधन को जोड़ता है, और यूवीएम टेस्ट बेंच का समर्थन करता है। एएसआईसी और एफपीजीए परियोजनाओं पर काम करने वाले सत्यापन इंजीनियर इसका उपयोग करते हैं। यह मेंटर ग्राफिक्स के सिम्युलेटर मॉडलसिम में अपनी विरासत के लिए जाना जाता है, जिसे कई एफपीजीए विक्रेताओं ने अपने उत्पादों में शामिल किया था। मेंटर ग्राफिक्स ने 2000 के दशक में क्वेस्टा को लॉन्च किया था, और सीमेंस ने 2017 में मेंटर का अधिग्रहण कर लिया। यह एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ्टवेयर है, जो लिनक्स सर्वर और वर्कस्टेशन पर चलता है।

विशेषताएँ

  • SystemVerilog और VHDL सिमुलेशन
  • यूवीएम समर्थन
  • औपचारिक सत्यापन
  • कवरेज प्रबंधन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: क्वेस्टा वन सिम x86 लिनक्स पर RHEL 8 और 9, रॉकी लिनक्स 8 और 9 और SLES 15 SP4, और AArch64 लिनक्स पर RHEL 8 और 9 और रॉकी लिनक्स 8 और 9, साथ ही विंडोज 11 को सपोर्ट करता है। क्वेस्टा इंटेल FPGA एडिशन 2025.2 केवल RHEL 8 और 9 पर ही सपोर्टेड है।

विंडोज पर उपलब्ध Aldec Active-HDL, Aldec Riviera-PRO और ModelSim का Linux विकल्प।

सिनॉप्सिस डिज़ाइन कंपाइलर

डिज़ाइन कंपाइलर, सिनॉप्सिस का एक लॉजिक सिंथेसिस टूल है। यह RTL विवरणों को गेट-लेवल नेटलिस्ट में परिवर्तित करता है, जिन्हें लक्ष्य प्रौद्योगिकी लाइब्रेरी से मैप किया जाता है, और समय, क्षेत्रफल और बिजली की खपत को अनुकूलित करता है। ASIC डिज़ाइन टीमें चिप फ्लो के शुरुआती चरण में इसका उपयोग करती हैं, जिसके बाद प्लेस एंड रूट, समय और बिजली विश्लेषण किया जाता है। इसे लॉजिक सिंथेसिस के व्यावसायीकरण के लिए जाना जाता है। सिनॉप्सिस ने इसे 1987 में पेश किया था, और यह उद्योग में एक संदर्भ उपकरण बना हुआ है। यह एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ़्टवेयर है। सिनॉप्सिस ने RHEL को अपने लिनक्स समर्थन के आधार के रूप में प्रलेखित किया है।

विशेषताएँ

  • आरटीएल से गेट-लेवल संश्लेषण तक
  • स्थलाकृतिक अनुकूलन
  • पावर ऑप्टिमाइज़ेशन
  • Tcl में स्क्रिप्टेड फ्लो

लिनक्स की आवश्यकताएँ: 2026.03 से 2026.09 तक के लिए VCS के समान Synopsys प्लेटफॉर्म सूची: RHEL 8.4 और उसके बाद के संस्करण तथा 9.x, Rocky Linux और AlmaLinux बाइनरी-संगत सिस्टम के रूप में, और SLES 15 रोडमैप में शामिल है। इन रिलीज़ के लिए GCC 13.3 कंपाइलर का नाम दिया गया है, और AVX2 प्रोसेसर आवश्यक हैं।

लिनक्स का विकल्प: ASIC सिंथेसिस के लिए विंडोज़ में कोई सीधा विकल्प उपलब्ध नहीं है। FPGA टारगेट के लिए, विंडोज़ पर Vivado और Quartus सिंथेसिस इंजन उपलब्ध हैं।

वेरिलेटर

वेरिलैटर एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स टूल है जो वेरिलॉग और सिस्टमवेरिलॉग को अनुकूलित C++ या सिस्टमC मॉडल में परिवर्तित करता है। संकलित मॉडल तेजी से चलता है, इसलिए CPU और SoC जैसे बड़े डिज़ाइनों का सॉफ्टवेयर टेस्ट बेंच के भीतर सिमुलेशन किया जा सकता है। ओपन-सोर्स और व्यावसायिक परियोजनाओं में हार्डवेयर इंजीनियर इसका उपयोग सत्यापन और सॉफ्टवेयर के साथ सह-सिमुलेशन के लिए करते हैं। यह अपनी गति के लिए जाना जाता है। यह पहली बार 1990 के दशक के मध्य में सामने आया था, और विल्सन स्नाइडर कई वर्षों से इसका रखरखाव कर रहा है। संस्करण 5 में टाइमिंग सपोर्ट जोड़ा गया। यह लिनक्स पर बिल्ड और रन होता है।

विशेषताएँ

  • C++ या SystemC में अनुवाद
  • तीव्र चक्र-आधारित सिमुलेशन
  • कवरेज
  • संस्करण 5 में टाइमिंग सपोर्ट उपलब्ध है।

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। एक C++ कंपाइलर और मानक बिल्ड टूल्स की आवश्यकता है।

विंडोज पर उपलब्ध Aldec Riviera-PRO, Aldec Active-HDL या ModelSim का Linux विकल्प।

योसिस

Yosys एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स फ्रेमवर्क है जो RTL सिंथेसिस के लिए बनाया गया है। यह Verilog भाषा पढ़ता है, स्क्रिप्टेड पास की एक श्रृंखला के माध्यम से डिज़ाइन को ऑप्टिमाइज़ करता है, इसे FPGA या ASIC सेल लाइब्रेरी में मैप करता है और NextPNR जैसे प्लेस और रूट टूल के लिए नेटलिस्ट लिखता है। शोधकर्ता, ओपन FPGA टूलचेन डेवलपर और छात्र इसका उपयोग करते हैं। यह ओपन-सोर्स FPGA और चिप फ्लो के मूल में अपनी भूमिका के लिए जाना जाता है। क्लेयर ज़ेनिया वुल्फ, जिनका पूर्व नाम क्लिफोर्ड वुल्फ था, ने इसे 2012 में शुरू किया था। यह लिनक्स पर चलता है और प्रमुख वितरणों में शामिल है।

विशेषताएँ

  • वेरिलॉग फ्रंट एंड
  • स्क्रिप्टेड संश्लेषण पास
  • सेल लाइब्रेरी मैपिंग
  • स्थान और मार्ग के लिए नेटलिस्ट आउटपुट

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। सोर्स बिल्ड के लिए C++ कंपाइलर, Python, Bison और Flex की आवश्यकता होती है।

विंडोज पर मौजूद विवाडो और क्वार्टस सिंथेसिस इंजन का लिनक्स विकल्प।

खुला रास्ता

ओपनरोड एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स सिस्टम है जो बिना किसी मानवीय हस्तक्षेप के डिजिटल डिज़ाइन को RTL से GDSII लेआउट में परिवर्तित करता है। इसमें फ्लोरप्लानिंग, प्लेसमेंट, क्लॉक ट्री सिंथेसिस, रूटिंग और टाइमिंग विश्लेषण जैसी सुविधाएं शामिल हैं और यह योसिस और ओपन प्रोसेस डिज़ाइन किट के साथ काम करता है। शोधकर्ता, छात्र और छोटे समूह चिप डिज़ाइन का अध्ययन करने के लिए इसका उपयोग करते हैं, जबकि पेशेवर भौतिक डिज़ाइन एल्गोरिदम का अध्ययन करने के लिए इसका उपयोग करते हैं। यह बिना किसी मानवीय हस्तक्षेप के डिज़ाइन करने के अपने लक्ष्य के लिए जाना जाता है। यह परियोजना 2018 में DARPA द्वारा IDEA कार्यक्रम के माध्यम से वित्त पोषित होकर शुरू हुई थी, जिसमें कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय सैन डिएगो के एक समूह ने अग्रणी भूमिका निभाई थी। यह लिनक्स पर चलता है।

विशेषताएँ

  • स्वचालित RTL-से-GDSII प्रवाह
  • फ्लोर प्लानिंग, प्लेसमेंट और रूटिंग
  • क्लॉक ट्री संश्लेषण
  • समय विश्लेषण

लिनक्स की आवश्यकताएँ: यह CMake और कई लाइब्रेरीज़ की मदद से Linux पर चलता है। कंटेनर इमेज इंस्टॉलेशन को आसान बनाती हैं।

लिनक्स का विकल्प: इसका कोई सीधा विंडोज समकक्ष नहीं है। व्यावसायिक भौतिक डिजाइन उपकरण लिनक्स पर चलते हैं।

9. एकीकृत परिपथ डिजाइन

इंटीग्रेटेड सर्किट डिज़ाइन का मतलब है विनिर्माण प्रक्रिया के लिए ट्रांजिस्टर और तारों का आरेख बनाना, फिर यह सिद्ध करना कि परिणाम कारगर होगा और उसका निर्माण किया जा सकता है। डिज़ाइनर स्किमैटिक और लेआउट एडिटर, सर्किट सिमुलेटर, एक्सट्रैक्शन टूल और साइन-ऑफ चेकर का उपयोग करते हैं, जो सभी एक फाउंड्री किट से जुड़े होते हैं जिसमें प्रक्रिया का वर्णन होता है। उपयोगकर्ता आधार सीमित है और जोखिम बहुत अधिक है, क्योंकि मास्क सेट महंगा होता है।

इन प्रक्रियाओं के लिए लिनक्स एक कार्यशील मंच है। कंप्यूटर फार्म इसे चलाते हैं, और किट विशिष्ट टूल और ऑपरेटिंग सिस्टम रिलीज़ के लिए मान्य किए जाते हैं। ओपन सिलिकॉन आंदोलन मुफ्त टूल जोड़ता है, हालांकि व्यावसायिक स्वीकृति अभी भी उत्पादन प्रक्रिया को परिभाषित करती है।

कैडेंस वर्चुओसो

वर्चुओसो, कस्टम और एनालॉग इंटीग्रेटेड सर्किट डिज़ाइन के लिए कैडेंस का एक एनवायरनमेंट है। इसमें स्किमैटिक कैप्चर, सर्किट सिमुलेशन, लेआउट एडिटिंग, पैरासिटिक एक्सट्रैक्शन और वेरिफिकेशन जैसी सुविधाएं शामिल हैं, जो फाउंड्री प्रोसेस डिज़ाइन किट से जुड़ी हुई हैं। सेमीकंडक्टर कंपनियों के एनालॉग, आरएफ और मिक्स्ड-सिग्नल डिज़ाइनर, साथ ही विश्वविद्यालय के चिप समूह इसका उपयोग करते हैं। यह अपने लेआउट एडिटर और एनालॉग डिज़ाइन में उद्योग के संदर्भ के रूप में अपनी स्थिति के लिए जाना जाता है। कैडेंस ने 1990 के दशक की शुरुआत में वर्चुओसो को पेश किया था। यह एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ़्टवेयर है, और यह लिनक्स वर्कस्टेशन और सर्वर पर चलता है।

विशेषताएँ

  • योजनाबद्ध और लेआउट संपादक
  • एनालॉग सिमुलेशन एकीकरण
  • परजीवी निष्कर्षण
  • फाउंड्री डिज़ाइन किट समर्थन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कैडेंस प्रत्येक रिलीज़ स्ट्रीम के लिए एक कंप्यूट प्लेटफ़ॉर्म रोडमैप प्रकाशित करता है। x86_64 पर 2026.x रिलीज़ के लिए, इसमें RHEL 8.6 और उसके बाद के संस्करण, RHEL 9 और RHEL 10 सूचीबद्ध हैं, जिनमें रॉकी लिनक्स और अल्मालिनक्स सीमित समर्थन के साथ उपलब्ध हैं, और पहले के रोडमैप में SLES 15 SP3 और उसके बाद के संस्करण सूचीबद्ध हैं। वर्चुओसो IC 6.1.8 आधिकारिक तौर पर RHEL 7 पर बंद हो गया। कैडेंस का चेकसिसकॉन्फ़ टूल तब चेतावनी देता है जब कोई ऑपरेटिंग सिस्टम समर्थित नहीं होता है, और हर उत्पाद हर संयोजन का समर्थन नहीं करता है।

लिनक्स का विकल्प: इसका कोई सीधा विंडोज़ विकल्प नहीं है। विंडोज़ पर छोटे कार्यों के लिए टैन्नर एल-एडिट उपलब्ध है।

Integrated circuit design
इंटीग्रेटेड सर्किट डिजाइन में विशेष उपकरणों और प्रक्रियाओं का उपयोग करके विनिर्माण के लिए जटिल इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बनाना और उनका सत्यापन करना शामिल है।

सीमेंस कैलिबर

कैलिबर सीमेंस ईडीए का एक भौतिक सत्यापन सॉफ्टवेयर है। यह तैयार चिप लेआउट पर डिज़ाइन नियम जांच, लेआउट बनाम स्कीमेटिक तुलना, पैरासिटिक एक्सट्रैक्शन और विनिर्माण-उन्मुख जांच करता है, और यह कार्य कई कोर में विभाजित होता है। भौतिक सत्यापन इंजीनियर अर्धचालक कंपनियों में इसे साइन-ऑफ टूल के रूप में उपयोग करते हैं, और फाउंड्री अपनी प्रक्रियाओं के लिए कैलिबर नियम डेक वितरित करती हैं। यह साइन-ऑफ सत्यापन में अपनी प्रमुख भूमिका के लिए जाना जाता है। मेंटर ग्राफिक्स ने इसे 1990 के दशक में विकसित किया था, और सीमेंस ने 2017 में मेंटर का अधिग्रहण कर लिया। यह एक सशुल्क व्यावसायिक सॉफ्टवेयर है, और यह लिनक्स सर्वर और फार्म पर चलता है।

विशेषताएँ

  • डिजाइन नियम जाँच
  • लेआउट बनाम योजनाबद्ध
  • परजीवी निष्कर्षण
  • मल्टी-कोर स्केलिंग

लिनक्स की आवश्यकताएँ: सीमेंस प्लेटफॉर्म सपोर्ट दस्तावेज़ों (2022 और 2024 संस्करण) में रेड हैट एंटरप्राइज लिनक्स, सेंटओएस और सुसे लिनक्स एंटरप्राइज सर्वर का उल्लेख है। RHEL 8 और SLES 15 के लिए AVX2 युक्त प्रोसेसर की आवश्यकता होती है। फेडोरा और सेंटओएस स्ट्रीम समर्थित नहीं हैं, और सीमेंस स्वयं ऑपरेटिंग सिस्टम सपोर्ट प्रदान नहीं करता है।

लिनक्स का विकल्प: फुल-चिप साइन-ऑफ के लिए विंडोज़ में कोई सीधा विकल्प उपलब्ध नहीं है। टैन्नर टूल्स विंडोज़ पर छोटे डिज़ाइनों को कवर करते हैं।

के लेआउट

KLayout एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स व्यूअर और एडिटर है जो GDS और OASIS लेआउट फ़ाइलों को देखता और संपादित करता है। यह लेयर मैनेजमेंट, डिज़ाइन रूल चेकर, लेआउट बनाम स्केमैटिक चेकिंग, पायथन और रूबी में स्क्रिप्टिंग इंजन और स्वचालित लेआउट जनरेशन के लिए मैक्रोज़ जैसी सुविधाएँ प्रदान करता है। चिप डिज़ाइनर, MEMS और फोटोनिक सर्किट इंजीनियर और छात्र इसका उपयोग लेआउट का निरीक्षण करने, कस्टम चेक लिखने और पैरामीट्रिक सेल बनाने के लिए करते हैं। यह बड़े लेआउट के साथ अपनी गति और ओपन सिलिकॉन फ्लो में उपयोग के लिए जाना जाता है। इसे मैथियास कोफ़रलीन ने लगभग 2006 से विकसित किया है। यह लिनक्स पर नेटिव रूप से चलता है।

विशेषताएँ

  • जीडीएस और ओएसिस को देखना और संपादित करना
  • पायथन और रूबी स्क्रिप्टिंग
  • डिजाइन नियम और एलवीएस स्क्रिप्टिंग
  • पैरामीट्रिक सेल के लिए मैक्रो

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। वितरण पैकेज और प्रोजेक्ट बाइनरी उपलब्ध हैं।

टैनर एल-एडिट का लिनक्स विकल्प।

10. एम्बेडेड सिस्टम और रोबोटिक्स

एम्बेडेड इंजीनियरिंग में ऐसे सॉफ़्टवेयर बनाए जाते हैं जो उपकरणों के अंदर चलते हैं, थर्मोस्टेट से लेकर ड्रोन तक, आमतौर पर मेमोरी, पावर और टाइमिंग पर सख्त सीमाओं के तहत। रोबोटिक्स में सेंसर, एक्चुएटर और परसेप्शन शामिल होते हैं। टूलचेन में क्रॉस-कंपाइलर, रियल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम, एमुलेटर, सिम्युलेटर और फर्मवेयर इमेज बनाने वाले बिल्ड सिस्टम शामिल होते हैं। लिनक्स इन सभी के लिए स्वाभाविक होस्ट है, क्योंकि क्रॉस-कंपाइलेशन, सीरियल कंसोल, कंटेनर और कंटीन्यूअस इंटीग्रेशन इस पर आसानी से काम करते हैं। कई उत्पाद टारगेट पर लिनक्स भी चलाते हैं। एक रेफरेंस डिस्ट्रीब्यूशन की अपेक्षा करें, जो अक्सर उबंटू एलटीएस रिलीज़ होता है, और टूलचेन वर्जन जो प्रोजेक्ट द्वारा बिल्कुल सटीक रूप से निर्धारित किए जाते हैं।

हमारा अपना दृष्टिकोण: इस क्षेत्र में, कुछ लिनक्स संस्करण अग्रणी हैं, न कि उनके विकल्प।

आरओएस 2

ROS 2 एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स लाइब्रेरी और टूल का सेट है जिसका उपयोग संचार करने वाले नोड्स से रोबोट सॉफ़्टवेयर बनाने के लिए किया जाता है। यह मैसेजिंग, डिवाइस ड्राइवर, नेविगेशन, मैनिपुलेशन, परसेप्शन, सिमुलेशन लिंक और डेटा लॉगिंग, रीप्लेइंग और विज़ुअलाइज़ेशन के लिए टूल प्रदान करता है। रोबोटिक्स इंजीनियर, शोधकर्ता और मोबाइल रोबोट, ड्रोन और आर्म बनाने वाली कंपनियां इसका उपयोग करती हैं। इसे मूल रोबोट ऑपरेटिंग सिस्टम का उत्तराधिकारी माना जाता है, जिसकी शुरुआत 2000 के दशक के उत्तरार्ध में विलो गैराज और स्टैनफोर्ड में हुई थी। ROS 2 का पहला संस्करण 2017 में जारी हुआ और ओपन रोबोटिक्स इसका रखरखाव करता है। जैज़ी और किल्टेड संस्करणों के लिए Ubuntu 24.04 टियर 1 लिनक्स प्लेटफ़ॉर्म है, और किल्टेड के लिए RHEL 9 टियर 2 है। जैज़ी को मई 2029 तक समर्थन प्राप्त है।

विशेषताएँ

  • प्रकाशन-सदस्यता संदेश
  • नेविगेशन और हेरफेर पैकेज
  • बैग रिकॉर्डिंग और रीप्ले
  • Kilted में Zenoh को टियर 1 मिडलवेयर के रूप में उपयोग किया जाता है।

लिनक्स की आवश्यकताएँ: Jazzy और Kilted के लिए Ubuntu 24.04, amd64 और arm64, Tier 1 पर है। Kilted ने RHEL 9 amd64 को Tier 2 और Debian Bookworm को Tier 3 पर सूचीबद्ध किया है।

MATLAB रोबोटिक्स सिस्टम टूलबॉक्स या LabVIEW रोबोटिक्स का लिनक्स विकल्प।

gazebo

गज़ेबो एक मुफ़्त, ओपन-सोर्स रोबोटिक्स सिम्युलेटर है जिसमें फ़िज़िक्स इंजन, सेंसर मॉडल, 3D रेंडरिंग और प्लगइन्स शामिल हैं। उपयोगकर्ता मानक प्रारूपों में रोबोट मॉडल लोड करते हैं, वर्चुअल सेंसर जोड़ते हैं और सिम्युलेटेड दुनिया के विरुद्ध नेविगेशन, नियंत्रण और धारणा कोड का परीक्षण करते हैं। रोबोटिक्स विशेषज्ञ और छात्र हार्डवेयर चलाने से पहले परीक्षण के लिए इसका उपयोग करते हैं, अक्सर ROS 2 के साथ। यह रोबोटिक्स प्रतियोगिताओं और अनुसंधान में अपने लंबे इतिहास के लिए जाना जाता है। नेट कोएनिग और एंड्रयू हॉवर्ड ने 2002 में दक्षिणी कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय में इसकी शुरुआत की थी, और अब ओपन रोबोटिक्स इसका रखरखाव करता है। ROS 2 Kilted आयोनिक रिलीज़ की अनुशंसा करता है, जिसे गज़ेबो प्रोजेक्ट सितंबर 2026 में बंद होने वाला बताता है। नए प्रोजेक्ट जेट्टी या हार्मोनिक LTS रिलीज़ का उपयोग कर सकते हैं। यह लिनक्स पर चलता है।

विशेषताएँ

    • भौतिकी इंजन
    • सेंसर सिमुलेशन
    • प्लगइन इंटरफ़ेस
    • SDF प्रारूप में मॉडल

लिनक्स की आवश्यकताएँ: amd64 पर Ubuntu 24.04 (Noble) के लिए बाइनरी पैकेज उपलब्ध हैं, अन्य प्लेटफॉर्मों के लिए यथासंभव प्रयास किए जा रहे हैं। Gazebo के दस्तावेज़ों के अनुसार, Ionic का समर्थन सितंबर 2026 में समाप्त हो जाएगा, Ubuntu 24.04 के लिए Jetty की अनुशंसा की जाती है, और Harmonic को सितंबर 2028 तक LTS रिलीज़ के रूप में चिह्नित किया गया है।

विंडोज पर मौजूद Webots या CoppeliaSim का Linux विकल्प।

Embedded systems
एम्बेडेड सिस्टम और रोबोटिक्स, उपकरणों की कार्यक्षमता को बढ़ाने के लिए सीमित दायरे में सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर को एकीकृत करते हैं।

पीएक्स4

PX4 ड्रोन और अन्य मानवरहित वाहनों के लिए एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स उड़ान नियंत्रण सॉफ़्टवेयर स्टैक है। इसमें अनुमान, नियंत्रण, मिशन संचालन और सेंसर के लिए ड्राइवर शामिल हैं, और यह सॉफ़्टवेयर-इन-द-लूप और हार्डवेयर-इन-द-लूप सिमुलेशन का समर्थन करता है। ड्रोन निर्माता, शोधकर्ता और विश्वविद्यालय इसका उपयोग करते हैं, विमानों में उड़ान नियंत्रण बोर्ड और विकास के लिए लिनक्स कंप्यूटर का उपयोग किया जाता है। यह अपने उदार लाइसेंस और ड्रोनकोड फ़ाउंडेशन के तहत संचालन के लिए जाना जाता है। इसकी शुरुआत लगभग 2009 में ETH ज़्यूरिख़ में हुई थी, और 2014 से लिनक्स फ़ाउंडेशन ड्रोनकोड का संचालन कर रहा है। विकास और सिमुलेशन लिनक्स पर चलते हैं।

विशेषताएँ

  • उड़ान नियंत्रण और अनुमान
  • मिशन मोड
  • MAVLink प्रोटोकॉल
  • सॉफ्टवेयर-इन-द-लूप सिमुलेशन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: यह डेवलपमेंट एनवायरनमेंट Ubuntu 24.04 और 22.04 LTS को सपोर्ट करता है। CI और रिलीज़ बिल्ड 24.04 को टारगेट करते हैं, बिल्ड टेस्ट 22.04 पर होते हैं, और Ubuntu 26.04 अभी तक सपोर्टेड नहीं है। सेटअप स्क्रिप्ट क्लीन इंस्टॉलेशन के लिए है। अन्य डेबियन-आधारित सिस्टम भी काम कर सकते हैं, लेकिन वे सपोर्टेड विकल्प नहीं हैं।

MATLAB UAV टूलबॉक्स का लिनक्स विकल्प, Simulink।

आर्डुपायलट

आर्डुपायलट विमानों, मल्टीकॉप्टरों, रोवरों, पनडुब्बियों और नौकाओं के लिए एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स ऑटोपायलट है। यह कई उड़ान मोड, सेंसर ड्राइवर, ग्राउंड कंट्रोल सॉफ़्टवेयर के माध्यम से मिशन प्लानिंग और लिनक्स पर चलने वाला सॉफ़्टवेयर सिम्युलेटर, SITL, प्रदान करता है। शौकिया ड्रोन चालक, शोधकर्ता और वाणिज्यिक ड्रोन ऑपरेटर इसका उपयोग सर्वेक्षण, निरीक्षण और मानचित्रण के लिए करते हैं। यह अपने द्वारा समर्थित वाहनों की व्यापकता के लिए जाना जाता है। इसका विकास लगभग 2009 में DIY ड्रोन समुदाय के Arduino-आधारित ऑटोपायलट कार्य से हुआ। विकास उपकरण लिनक्स पर चलते हैं।

विशेषताएँ

  • कई प्रकार के वाहन
  • लुआ स्क्रिप्टिंग
  • SITL सिम्युलेटर
  • बड़े सेंसर ड्राइवर सेट

लिनक्स की आवश्यकताएँ: सिम्युलेटर के लिए किसी वितरण की आवश्यकता नहीं है। उबंटू प्रमाणित विकास मंच है।

लिनक्स का विकल्प: इसका कोई सीधा विंडोज विकल्प मौजूद नहीं है। इसके सबसे करीब ड्रोन निर्माताओं द्वारा विकसित क्लोज्ड ऑटोपायलट सूट हैं।

हलकी हवा

Zephyr माइक्रोकंट्रोलर के लिए एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स रीयल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम है, जिसे लिनक्स फाउंडेशन द्वारा होस्ट किया जाता है। यह एक शेड्यूलर, ड्राइवर, नेटवर्किंग और ब्लूटूथ स्टैक, एक डिवाइस ट्री और CMake तथा west टूल पर आधारित एक बिल्ड सिस्टम प्रदान करता है। कनेक्टेड डिवाइस बनाने वाले फर्मवेयर इंजीनियर कई बोर्डों में इसका उपयोग करते हैं। यह व्यापक हार्डवेयर समर्थन और सुरक्षा-उन्मुख प्रक्रिया के लिए जाना जाता है। इसकी घोषणा 2016 में की गई थी और यह Wind River के Rocket RTOS पर आधारित है। लिनक्स डेवलपर इसके साथ बिल्ड, फ्लैश और डीबग करते हैं, और QEMU बिना हार्डवेयर के परीक्षण चला सकता है।

विशेषताएँ

  • डिवाइस ट्री और Kconfig
  • पश्चिम उपकरण
  • ब्लूटूथ और नेटवर्क स्टैक
  • QEMU में चलता है

लिनक्स की आवश्यकताएँ: यह आरंभिक मार्गदर्शिका Ubuntu 24.04 LTS और उसके बाद के संस्करणों को कवर करती है, और अन्य वितरणों के लिए एक अलग होस्ट निर्भरता पृष्ठ उपलब्ध है। वर्तमान मार्गदर्शिका में न्यूनतम टूल संस्करण CMake 3.20.5, Python 3.12 और डिवाइस ट्री कंपाइलर 1.4.6 हैं। Zephyr SDK टूलचेन प्रदान करता है, और फ्लैशिंग के लिए udev नियमों की आवश्यकता हो सकती है।

Keil MDK या IAR Embedded Workbench का Linux विकल्प।

योक्टो परियोजना

योक्टो प्रोजेक्ट एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स सहयोगात्मक परियोजना है जिसका उपयोग कस्टम एम्बेडेड लिनक्स डिस्ट्रीब्यूशन बनाने के लिए किया जाता है। प्रत्येक पैकेज का विवरण रेसिपी में दिया गया है, और बिटबेक बिल्ड टूल एक बोर्ड के लिए टूलचेन और एसडीके के साथ एक पूर्ण इमेज तैयार करता है। डिवाइस निर्माताओं के एम्बेडेड इंजीनियर लिनक्स पर चलने वाले उत्पादों के लिए प्रतिलिपि योग्य फर्मवेयर बनाने के लिए इसका उपयोग करते हैं। यह अपनी लेयर्स के लिए जाना जाता है, जो विक्रेताओं को कोर को फोर्क किए बिना बोर्ड सपोर्ट जोड़ने की अनुमति देती हैं। लिनक्स फाउंडेशन ने 2010 में ओपनएम्बेडेड पर आधारित इस परियोजना की घोषणा की थी। यह लिनक्स पर एक बिल्ड होस्ट के रूप में चलता है।

विशेषताएँ

  • रेसिपी-आधारित निर्माण
  • बोर्ड सपोर्ट के लिए परतें
  • SDK जनरेशन
  • पुनरुत्पादित छवियां

लिनक्स की आवश्यकताएँ: यह प्रोजेक्ट प्रत्येक रिलीज़ का परीक्षण स्थिर वितरणों के विरुद्ध करता है। वर्तमान दस्तावेज़ में डेबियन 11 से 13, फेडोरा 42 से 44, ओपनएसयूएसई लीप 15.6 और 16.0, रॉकी लिनक्स 8 से 10, और उबंटू 22.04 और 24.04 सूचीबद्ध हैं, जबकि अन्य जैसे कि अल्मालिनक्स पहले की सूचियों में शामिल हैं। यह रोलिंग या डेवलपमेंट वितरणों का समर्थन नहीं करता है। अन्य होस्ट बिल्डटूल्स टारबॉल का उपयोग कर सकते हैं, और WSL 2 काम करता है लेकिन मान्य नहीं है।

लिनक्स का विकल्प: इसका कोई सीधा विंडोज समकक्ष नहीं है। विंडोज योक्टो बिल्ड होस्ट के रूप में कार्य नहीं कर सकता।

क्यूईएमयू

QEMU एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स मशीन एमुलेटर और वर्चुअलाइज़र है। यह कई प्रोसेसर आर्किटेक्चर के लिए गेस्ट ऑपरेटिंग सिस्टम और फर्मवेयर चलाता है, और Linux पर KVM के साथ यह लगभग नेटिव स्पीड से वर्चुअलाइज़ करता है। एम्बेडेड टीमें हार्डवेयर उपलब्ध होने से पहले फर्मवेयर, कर्नेल और बूट फ्लो का परीक्षण करने के लिए इसका उपयोग करती हैं, कर्नेल डेवलपर डिबगिंग के लिए इसका उपयोग करते हैं, और निरंतर एकीकरण सिस्टम क्रॉस-आर्किटेक्चर परीक्षणों के लिए इसका उपयोग करते हैं। यह अपने व्यापक आर्किटेक्चर कवरेज के लिए जाना जाता है। फैब्रिस बेलार्ड ने इसे 2003 में बनाया था। इसका विकास मुख्य रूप से Linux पर किया गया है।

विशेषताएँ

  • सिस्टम और उपयोगकर्ता-मोड अनुकरण
  • कई वास्तुकलाएँ
  • स्नैपशॉट्स
  • केवीएम त्वरण

लिनक्स की आवश्यकताएँ: KVM एक्सेलरेशन के लिए KVM और हार्डवेयर वर्चुअलाइजेशन के साथ Linux कर्नेल की आवश्यकता होती है। अन्य आर्किटेक्चर के अनुकरण के लिए ऐसी कोई आवश्यकता नहीं है।

VMware Workstation, VirtualBox और Hyper-V का Linux विकल्प।

Systems modeling
सिस्टम मॉडलिंग कुशल इंजीनियरिंग विश्लेषण और डिजाइन के लिए विभिन्न भौतिक घटकों को एक सुसंगत सिमुलेशन में एकीकृत करता है।

11. सिस्टम मॉडलिंग और बहु-डोमेन सिमुलेशन

सिस्टम मॉडलिंग विभिन्न भौतिक डोमेन के भागों, जैसे इंजन, गियरबॉक्स, हाइड्रोलिक पंप और कंट्रोलर, को एक मॉडल में जोड़ती है। प्रत्येक भाग के समीकरणों को हाथ से निकालने के बजाय, इंजीनियर पुन: उपयोग योग्य घटकों को इकट्ठा करते हैं और टूल को सिस्टम को निकालने और हल करने देते हैं। दो दृष्टिकोण मिलते हैं: मॉडलिका भाषा के साथ समीकरण-आधारित मॉडलिंग, और ब्लॉक-डायग्राम या बॉन्ड ग्राफ टूल।

परिणाम नियंत्रण डिज़ाइन और हार्डवेयर-इन-द-लूप परीक्षणों में सहायक होते हैं। लिनक्स पर ये उपकरण अधिकतर बैच सॉल्वर के रूप में चलते हैं या मॉडल को किसी लक्ष्य के लिए कोड में संकलित करते हैं, इसलिए GCC जैसे कंपाइलर की अक्सर आवश्यकता होती है।

बख्शीश: इस क्षेत्र में, चुनाव काफी हद तक अन्य पैकेजों और समाधानों पर निर्भर करेगा।

ओपनमॉडलिका

ओपनमॉडलिका, मॉडलिका मॉडलिंग भाषा के लिए एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स वातावरण है। यह भौतिक मॉडलों के लिए एक ग्राफिकल एडिटर, एक कंपाइलर, सिमुलेशन, प्लॉटिंग, स्क्रिप्टिंग इंटरफेस और एफएमआई मॉडल एक्सचेंज के लिए समर्थन प्रदान करता है। इंजीनियर और छात्र इसका उपयोग करके यांत्रिक, विद्युत, तापीय, हाइड्रोलिक और नियंत्रण प्रणालियों का मॉडल तैयार करते हैं। इसे मॉडलिका के मुख्य ओपन कार्यान्वयन के रूप में जाना जाता है। लिंकॉपिंग विश्वविद्यालय में पीटर फ्रिट्जसन के समूह ने इसकी शुरुआत की थी, और 2007 में स्थापित ओपन सोर्स मॉडलिका कंसोर्टियम अब इसका मार्गदर्शन करता है। यह लिनक्स पर चलता है।

विशेषताएँ

  • ग्राफिकल मॉडल संपादक
  • मॉडलिका मानक पुस्तकालय
  • एफएमआई निर्यात और आयात
  • OMPython के माध्यम से पायथन स्क्रिप्टिंग

लिनक्स की आवश्यकताएँ: डेबियन और उबंटू के लिए आधिकारिक पैकेज उपलब्ध हैं: दोनों के एलटीएस संस्करण और नवीनतम गैर-एलटीएस उबंटू, जो x86, amd64 और armv7 के लिए उपलब्ध हैं। अन्य वितरण स्रोत पैकेज या स्रोत बिल्ड का उपयोग करते हैं, और लिनक्स मिंट अपने उबंटू आधार का अनुसरण करता है।

विंडोज पर उपलब्ध Dymola, Wolfram SystemModeler या MapleSim का Linux विकल्प।

डायमोला

Dymola, Modelica के लिए एक व्यावसायिक मॉडलिंग और सिमुलेशन वातावरण है। यह एक ग्राफिकल एडिटर, एक सिंबॉलिक इक्वेशन प्रोसेसर, मैकेनिक्स, थर्मल सिस्टम, पावर सिस्टम आदि के लिए मॉडल लाइब्रेरी और FMI में एक्सपोर्ट की सुविधा प्रदान करता है। ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस, ऊर्जा और रोबोटिक्स क्षेत्र के इंजीनियर इसका उपयोग करके विस्तृत मल्टी-डोमेन सिस्टम मॉडल बनाते हैं। इसे Modelica के विकास का आधार माना जाता है, जिसे Hilding Elmqvist के कार्यों पर विकसित किया गया था। Dynasim AB की स्थापना 1992 में स्वीडन में हुई थी और Dassault Systèmes ने इसे 2006 में अधिग्रहित कर लिया था। Dymola एक सशुल्क सॉफ्टवेयर है। Dassault ने Linux को एक समर्थित प्लेटफॉर्म के रूप में 64-बिट एप्लिकेशन के साथ प्रलेखित किया है, और GCC मॉडल को कोड में अनुवादित करता है। कृपया पहले समर्थित वितरणों की संक्षिप्त सूची देखें।

विशेषताएँ

  • प्रतीकात्मक समीकरण प्रसंस्करण
  • बड़े वाणिज्यिक पुस्तकालय
  • एफएमआई समर्थन
  • रीयल-टाइम कोड जनरेशन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: यह केवल 64-बिट के लिए है और RPM फ़ाइल के रूप में उपलब्ध है। डेबियन-आधारित सिस्टमों पर इसे रूपांतरित करने की आवश्यकता होगी। GCC मॉडल का अनुवाद करता है। केवल कुछ ही वितरण समर्थित हैं। यूजर इंटरेक्शन लाइब्रेरी लिनक्स पर समर्थित नहीं है।

मैपलसिम, सिमसेंटर एमेसिम या सिमुलिंक सिमस्केप का लिनक्स विकल्प।

सिमसेंटर एमेसिम

सिमसेंटर एमेसिम मेकाट्रॉनिक सिस्टमों के लिए एक सिस्टम सिमुलेशन प्लेटफॉर्म है, जिसमें फ्लूइड पावर, थर्मल, इलेक्ट्रिकल, मैकेनिकल और कंट्रोल कंपोनेंट्स के लिए लाइब्रेरीज़ उपलब्ध हैं। इंजीनियर सिस्टम का एक स्केमैटिक बनाते हैं, पैरामीटर सेट करते हैं और MATLAB और Simulink से लिंक करके स्टेडी-स्टेट और ट्रांजिएंट स्टडीज़ चलाते हैं। ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस और मशीनरी इंजीनियर हाइड्रोलिक्स, इंजन, बैटरी सिस्टम और ड्राइवलाइन के आकार का निर्धारण करने के लिए इसका उपयोग करते हैं। यह अपनी कंपोनेंट लाइब्रेरीज़ और बॉन्ड ग्राफ फाउंडेशन के लिए जाना जाता है। फ्रांसीसी कंपनी इमेजिन ने 1995 में एमेसिम जारी किया, एलएमएस इंटरनेशनल ने 2007 में इमेजिन का अधिग्रहण किया और सीमेंस ने 2012 में एलएमएस को खरीद लिया। यह एक पेड सॉफ्टवेयर है और लिनक्स और विंडोज पर चलता है। संस्करण 2210 के बाद से, सीमेंस एक क्रॉस-कंपाइलर प्रदान करता है जो विंडोज से लिनक्स 64-बिट बाइनरी के साथ एफएमयू निर्यात करता है।

विशेषताएँ

  • द्रव, तापीय और विद्युत प्रणालियों के लिए घटक पुस्तकालय
  • बॉन्ड ग्राफ फाउंडेशन
  • MATLAB और Simulink का संयोजन
  • एफएमयू निर्यात

लिनक्स की आवश्यकताएँ: यह लिनक्स और विंडोज पर चलता है। वितरणों और रीयल-टाइम लिनक्स लक्ष्यों के लिए सीमेंस रिलीज़ नोट्स देखें।

मैपलसिम और सिमुलिंक सिम्स्केप फ्लूइड्स का लिनक्स विकल्प।

प्रोजेक्ट क्रोनो

प्रोजेक्ट क्रोनो एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स भौतिकी इंजन है जो मल्टीबॉडी डायनामिक्स, संपर्क, लचीले पिंड, दानेदार पदार्थ और वाहन सिमुलेशन के लिए उपयोग किया जाता है। उपयोगकर्ता C++ या Python में मॉडल स्क्रिप्ट करते हैं, और मॉड्यूल द्रव-ठोस अंतःक्रिया, सेंसर और रोबोटिक्स सहायता प्रदान करते हैं। वाहन डायनामिक्स शोधकर्ता, रोबोटिक्स समूह और मल्टीबॉडी सिमुलेशन की आवश्यकता वाले इंजीनियर इसका उपयोग करते हैं। यह अपने भू-भाग और वाहन मॉडल के लिए जाना जाता है जो एक अनुमेय BSD लाइसेंस के अंतर्गत उपलब्ध हैं। इसे विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय और इटली के परमा विश्वविद्यालय में विकसित किया गया था। यह लिनक्स वर्कस्टेशन और GPU नोड्स पर चलता है।

विशेषताएँ

  • बहु-पिंड गतिशीलता
  • संपर्क और दानेदार मॉडल
  • वाहन मॉडल
  • सेंसर सिमुलेशन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। CMake के साथ बिल्ड होता है, और GPU मॉड्यूल को CUDA की आवश्यकता होती है।

MSC Adams, SolidWorks Motion या Simcenter 3D Motion का Linux विकल्प।

12. आणविक, पदार्थ और क्वांटम रसायन विज्ञान: लिनक्स के लिए वैज्ञानिक सॉफ्टवेयर

कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान और पदार्थ विज्ञान परमाणुओं और अणुओं के व्यवहार का अनुमान क्वांटम यांत्रिकी समीकरणों को हल करके या गति के शास्त्रीय समीकरणों को एकीकृत करके लगाते हैं। विधियाँ इलेक्ट्रॉनों के लिए घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत से लेकर लाखों परमाणुओं के लिए आणविक गतिशीलता तक फैली हुई हैं। ये प्रोग्राम आमतौर पर फोरट्रान या सी++ में लिखे जाते हैं, एमपीआई के साथ समानांतर किए जाते हैं और जीपीयू के लिए अनुकूलित किए जाते हैं। ये लिनक्स के लिए वैज्ञानिक सॉफ़्टवेयर का एक स्पष्ट उदाहरण हैं, जहाँ क्लस्टर, शेड्यूलर और मॉड्यूल सिस्टम सामान्य वातावरण हैं। लाइसेंसिंग उतनी ही महत्वपूर्ण है जितनी कि स्थापना। NAMD और ORCA केवल शैक्षणिक या गैर-व्यावसायिक उपयोग के लिए निःशुल्क हैं, जबकि VASP और Gaussian के लिए लाइसेंस खरीदना आवश्यक है।

 

हमारा दृष्टिकोण: इस क्षेत्र में, लिनक्स संस्करण अक्सर अग्रणी भूमिका निभाते हैं।

ग्रोमैक्स

GROMACS एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स मॉलिक्यूलर डायनामिक्स पैकेज है, जिसे LGPL लाइसेंस के तहत जारी किया गया है। यह प्रोटीन, लिपिड, न्यूक्लिक एसिड और अन्य आणविक प्रणालियों का अनुकरण करता है, और इसमें सिस्टम सेटअप और विश्लेषण के लिए उपकरण, मुक्त ऊर्जा विधियाँ और कई नोड्स पर मजबूत CPU और GPU प्रदर्शन शामिल हैं। जैवभौतिकीविद्, जैव रसायनज्ञ और कम्प्यूटेशनल रसायनज्ञ इसका उपयोग झिल्ली, दवा बंधन और बल क्षेत्र अध्ययन के लिए करते हैं। यह अपनी गति के लिए जाना जाता है। इसका नाम ग्रोनिंगन मशीन फॉर केमिकल सिमुलेशन्स से लिया गया है। इसे 1990 के दशक में ग्रोनिंगन विश्वविद्यालय में विकसित किया गया था, और आज स्टॉकहोम में KTH रॉयल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और अन्य केंद्रों की टीमें इसका नेतृत्व कर रही हैं। यह लिनक्स पर चलता है, जहाँ अधिकांश उत्पादन कार्य होता है।

विशेषताएँ

  • जीपीयू-त्वरित गैर-बंधित अंतःक्रियाएँ
  • मुक्त ऊर्जा विधियाँ
  • विश्लेषण उपकरणों का विशाल समूह
  • फास्ट पीएमई इलेक्ट्रोस्टैटिक्स

लिनक्स की आवश्यकताएँ: CMake और C++17 कंपाइलर का उपयोग करके बिल्ड किया जाता है। GPU उपयोग के लिए CUDA, OpenCL या SYCL ड्राइवर आवश्यक हैं। किसी वितरण की आवश्यकता नहीं है।

BIOVIA Materials Studio या BIOVIA Discovery Studio का Linux विकल्प।

लैम्प्स

LAMMPS, यानी लार्ज-स्केल एटॉमिक/मॉलिक्यूलर मैसिवली पैरेलल सिमुलेटर, एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स मॉलिक्यूलर डायनामिक्स कोड है जिसे GPL लाइसेंस के तहत जारी किया गया है। यह धातुओं, पॉलिमर, सेमीकंडक्टरों, सॉफ्ट मैटर और ग्रेन्युलर सिस्टम्स का मॉडल तैयार करता है, जिसमें अंतर-परमाणु विभवों का एक बड़ा समूह शामिल है, और यह MPI और GPU पर समानांतर रूप से चलता है। पदार्थ वैज्ञानिक और भौतिक विज्ञानी इसका उपयोग यांत्रिक गुणों, प्रसार और विखंडन के लिए करते हैं। यह अपने विस्तार योग्य पैकेज सिस्टम और टेक्स्ट इनपुट स्क्रिप्ट्स के लिए जाना जाता है जो बड़े अध्ययनों को स्वचालित करते हैं। सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज ने इसे 1990 के दशक के मध्य से विकसित किया है, जिसमें स्टीव प्लिम्पटन प्रमुख लेखक हैं। यह लिनक्स क्लस्टर पर चलता है।

विशेषताएँ

  • विशाल संभावित पुस्तकालय
  • पैकेज प्रणाली
  • GPU और MPI त्वरण
  • इनपुट स्क्रिप्ट

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। CMake और एक MPI लाइब्रेरी का उपयोग करके बिल्ड होता है।

BIOVIA Materials Studio और Synopsys QuantumATK का Linux विकल्प।

Scientific software for linux
लिनक्स के लिए वैज्ञानिक सॉफ्टवेयर क्वांटम और क्लासिकल सिमुलेशन के माध्यम से उन्नत कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान और सामग्री विज्ञान को सक्षम बनाता है।

एनएएमडी

NAMD एक आणविक गतिशीलता प्रोग्राम है जिसे समानांतर मशीनों पर चलने वाले बड़े जैवआणविक तंत्रों के लिए बनाया गया है। यह CHARMM-संगत बल क्षेत्रों का उपयोग करके प्रोटीन, झिल्ली और वायरल कैप्सिड का अनुकरण करता है, और यह विज़ुअलाइज़ेशन प्रोग्राम VMD के साथ मिलकर काम करता है। संरचनात्मक जीवविज्ञानी और जैवभौतिकीविद इसका उपयोग लाखों परमाणुओं वाले तंत्रों के लिए करते हैं। यह अपने Charm++ समानांतर रनटाइम और बड़े आणविक समूहों के अनुकरण में इसके उपयोग के लिए जाना जाता है। क्लाउस शुल्टेन के नेतृत्व में अर्बाना-शैम्पेन स्थित इलिनोइस विश्वविद्यालय के सैद्धांतिक और कम्प्यूटेशनल जैवभौतिकी समूह ने 1990 के दशक से इसका विकास किया। यह अपने लाइसेंस के तहत शैक्षणिक और गैर-व्यावसायिक उपयोग के लिए निःशुल्क है, हालांकि लाइसेंस व्यावसायिक उपयोग की अनुमति नहीं देता है। यह लिनक्स क्लस्टर और GPU नोड्स पर चलता है।

विशेषताएँ

  • Charm++ समानांतर रनटाइम
  • CHARMM-संगत बल क्षेत्र
  • वीएमडी एकीकरण
  • जीपीयू-रेजिडेंट मोड

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। इसका उपयोग गैर-व्यावसायिक लाइसेंस द्वारा सीमित है।

BIOVIA Discovery Studio या Schrodinger Maestro का Linux विकल्प।

ओपनएमएम

ओपनएमएम एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स लाइब्रेरी है जो पाइथन इंटरफ़ेस और उच्च जीपीयू प्रदर्शन के साथ आणविक सिमुलेशन के लिए है। शोधकर्ता पाइथन में सिमुलेशन और कस्टम बल लिखते हैं, उन्हें CUDA, OpenCL या CPU प्लेटफॉर्म पर चलाते हैं, और उनका उपयोग मुक्त ऊर्जा विधियों, उन्नत सैंपलिंग और मशीन लर्निंग पोटेंशियल के लिए करते हैं। इसका उपयोग कम्प्यूटेशनल रसायनज्ञ और विधि विकासकर्ता करते हैं। यह नए बलों को परिभाषित करने में अपनी लचीलता के लिए जाना जाता है। इसे स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में विजय पांडे के समूह द्वारा विकसित किया गया था, और यह Folding@home प्रोजेक्ट से जुड़ा हुआ है। यह जीपीयू सर्वर सहित लिनक्स पर चलता है।

विशेषताएँ

  • पायथन-स्क्रिप्टेड सिमुलेशन
  • कस्टम बलों
  • CUDA, OpenCL और CPU प्लेटफॉर्म
  • मशीन लर्निंग की संभावित सहायता

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। GPU के उपयोग के लिए उपयुक्त NVIDIA या OpenCL ड्राइवर आवश्यक हैं।

BIOVIA Discovery Studio या Schrodinger Maestro का Linux विकल्प।

सीपी2के

CP2K ठोस, तरल, अणुओं और इंटरफेस के परमाणु सिमुलेशन के लिए एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स प्रोग्राम है, जिसे GPL लाइसेंस के तहत जारी किया गया है। यह घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत को आणविक गतिशीलता के साथ जोड़ता है, और इसका क्विकस्टेप मॉड्यूल मिश्रित गाऊसी और समतल-तरंग विधि का उपयोग करता है जो समानांतर कंप्यूटरों पर बड़े सिस्टमों के लिए उपयुक्त है। पदार्थ वैज्ञानिक, सतह रसायनज्ञ और विद्युत रसायनज्ञ इसका उपयोग प्रारंभिक गतिशीलता के लिए करते हैं। यह बड़े आवधिक सिस्टमों पर अपनी दक्षता के लिए जाना जाता है। परियोजना लगभग 2000 में शुरू हुई थी, और स्विट्जरलैंड में मजबूत समूहों के साथ एक अंतरराष्ट्रीय समुदाय इसे विकसित कर रहा है। यह लिनक्स क्लस्टर पर चलता है।

विशेषताएँ

  • क्विकस्टेप गॉसियन और प्लेन-वेव विधि
  • एब इनिशियो आणविक गतिशीलता
  • बड़े आवधिक तंत्र
  • MPI और GPU समर्थन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। बिल्ड के लिए फोरट्रान, एमपीआई और न्यूमेरिकल लाइब्रेरीज़ की आवश्यकता होती है, और टूलचेन स्क्रिप्ट सहायक होती हैं।

BIOVIA Materials Studio या Synopsys QuantumATK का Linux विकल्प।

क्वांटम एस्प्रेसो

क्वांटम एस्प्रेसो एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स सॉफ्टवेयर सूट है जो घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत, समतल तरंगों और स्यूडो-पोटेंशियल का उपयोग करके इलेक्ट्रॉनिक संरचना गणनाओं के लिए बनाया गया है और यह जीपीएल लाइसेंस के अंतर्गत आता है। यह क्रिस्टल और सतहों की ग्राउंड स्टेट्स, संरचना शिथिलता, फोनोन, स्पेक्ट्रोस्कोपी और परिवहन गुणों की गणना करता है। संघनित पदार्थ भौतिक विज्ञानी और पदार्थ वैज्ञानिक इसका उपयोग करते हैं। इसका पूरा नाम ओपन-सोर्स पैकेज फॉर रिसर्च इन इलेक्ट्रॉनिक स्ट्रक्चर, सिमुलेशन, एंड ऑप्टिमाइजेशन है। यह 2000 के दशक में इटली के ट्राइस्टे में स्थित डेमोक्रिटोस केंद्र में विकसित कोड से विकसित हुआ और पाओलो जियानोज़ी इसके प्रमुख लेखकों में से एक हैं। यह एमपीआई के माध्यम से क्लस्टर पर चलता है और इसके जीपीयू-सक्षम संस्करण भी उपलब्ध हैं।

विशेषताएँ

  • समतल तरंगें और छद्म विभव
  • फोनॉन
  • संरचनात्मक शिथिलता
  • जीपीयू संस्करणों

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। इसके लिए फोरट्रान, एमपीआई और एफएफटी लाइब्रेरी की आवश्यकता है।

BIOVIA Materials Studio या Synopsys QuantumATK का Linux विकल्प।

वीएएसपी

VASP, वियना एब इनिशियो सिमुलेशन पैकेज, आवधिक प्रणालियों के लिए एक समतल-तरंग इलेक्ट्रॉनिक-संरचना कोड है। यह प्रोजेक्टर ऑगमेंटेड-वेव स्यूडो-पोटेंशियल के साथ घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत, हाइब्रिड कार्यात्मक, आणविक गतिशीलता और कई-पिंड गणनाएँ करता है। ठोस-अवस्था भौतिक विज्ञानी और सामग्री डिज़ाइनर इसका उपयोग क्रिस्टल, सतहों और दोषों के लिए और नई सामग्रियों की स्क्रीनिंग के लिए करते हैं। यह सामग्री अनुसंधान में व्यापक रूप से उद्धृत होने के लिए जाना जाता है। जॉर्ज क्रेसे और उनके सहयोगियों ने 1990 के दशक की शुरुआत में वियना में इसे विकसित किया था। VASP एक सशुल्क सॉफ़्टवेयर है, जिसका लाइसेंस प्रति अनुसंधान समूह के हिसाब से दिया जाता है, और उपयोगकर्ताओं को पहुँच प्राप्त करने के लिए डेवलपर्स के साथ पंजीकृत होना आवश्यक है। उत्पादन संचालन आमतौर पर एक शेड्यूलर के तहत लिनक्स क्लस्टर का उपयोग करते हैं।

विशेषताएँ

  • प्रोजेक्टर संवर्धित-तरंग विधि
  • संकर कार्यात्मक
  • आणविक गतिशीलता
  • कई-शरीर विधियाँ

लिनक्स की आवश्यकताएँ: प्रत्येक शोध समूह को लाइसेंस दिया जाता है, और इसके उपयोग के लिए डेवलपर्स के साथ पंजीकरण आवश्यक है। लाइसेंस धारक इसे फोरट्रान कंपाइलर और MPI का उपयोग करके विकसित करता है।

BIOVIA Materials Studio या Synopsys QuantumATK का Linux विकल्प।

ओर्का

ORCA अणुओं के लिए एक क्वांटम रसायन विज्ञान प्रोग्राम है। यह घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत, युग्मित-समूह और अन्य सहसंबंधित तरंग फ़ंक्शन विधियों, तथा स्पेक्ट्रोस्कोपी गणनाओं को कवर करता है, जिसमें एक कुशल इनपुट प्रारूप और MPI के माध्यम से समानांतर संचालन की सुविधा है। रसायनज्ञ इसका उपयोग अभिक्रिया तंत्र, स्पेक्ट्रा और संक्रमण धातु यौगिकों के लिए करते हैं। यह तीव्र स्थानीय सहसंबंध विधियों और अकादमिक जगत में निःशुल्क पहुँच के लिए जाना जाता है। इसे मुलहेम स्थित मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर केमिकल एनर्जी कन्वर्जन में फ्रैंक नीस के समूह द्वारा विकसित किया गया था, और अब FACCTs कंपनी इसका समर्थन करती है। ORCA पंजीकृत अकादमिक उपयोगकर्ताओं के लिए निःशुल्क है, जबकि व्यावसायिक उपयोग के लिए लाइसेंस की आवश्यकता होती है। यह लिनक्स पर चलता है।

विशेषताएँ

  • डीएफटी और सहसंबंधित तरंग फ़ंक्शन विधियाँ
  • स्पेक्ट्रोस्कोपी
  • स्थानीय सहसंबंध दृष्टिकोण
  • कॉम्पैक्ट इनपुट

लिनक्स की आवश्यकताएँ: पैरेलल रन में MPI का उपयोग होता है। अकादमिक डाउनलोड के लिए पंजीकरण आवश्यक है।

विंडोज के लिए स्पार्टन या गाउसियन का लिनक्स विकल्प।

गाऊसी

गॉसियन इलेक्ट्रॉनिक संरचना गणनाओं के लिए एक व्यावसायिक पैकेज है। यह घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत, हार्ट्री-फॉक, युग्मित-क्लस्टर और अन्य विधियों के साथ-साथ ज्यामिति अनुकूलन, आवृत्ति और स्पेक्ट्रा गणनाओं और गॉसव्यू ग्राफिकल फ्रंट एंड की सुविधा प्रदान करता है। रसायनज्ञ और रासायनिक इंजीनियर इसका उपयोग कार्बनिक और अकार्बनिक अभिक्रिया अध्ययन और गुणों की भविष्यवाणी के लिए करते हैं। यह कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान को आकार देने में अपनी भूमिका के लिए जाना जाता है। जॉन पोपले और उनके समूह ने 1970 में पहला संस्करण, गॉसियन 70 जारी किया, गॉसियन इंक. की स्थापना 1987 में हुई और पोपले को 1998 में रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार मिला। यह सख्त लाइसेंस शर्तों वाला सशुल्क सॉफ्टवेयर है। गॉसियन 16 अन्य प्लेटफार्मों के साथ-साथ लिनक्स के लिए भी उपलब्ध है, और क्लस्टर अक्सर मल्टी-नोड रन के लिए टीसीपी लिंडा का उपयोग करते हैं।

विशेषताएँ

  • डीएफटी, हार्ट्री-फॉक और युग्मित क्लस्टर
  • ज्यामिति अनुकूलन
  • स्पेक्ट्रा
  • गॉसव्यू फ्रंट एंड

लिनक्स की आवश्यकताएँ: Gaussian 16 एक ही लाइसेंस के तहत लेगेसी, SSE4.2, AVX और AVX2 x86-64 प्रोसेसर के लिए अलग-अलग Linux बाइनरी प्रदान करता है। विक्रेता प्लेटफ़ॉर्म दस्तावेज़, जिसे अप्रैल 2023 में अंतिम बार अपडेट किया गया था, C.01 और C.02 संशोधनों के लिए Red Hat और SUSE संस्करणों को सूचीबद्ध करता है, और C.02 में NVIDIA A100 GPU समर्थन जोड़ा गया है। मल्टी-नोड रन में TCP Linda जोड़ा गया है।

विंडोज के लिए स्पार्टन या गाउसियन का लिनक्स विकल्प।

13. भूविज्ञान, जलवायु और जीआईएस: वैज्ञानिकों के लिए लिनक्स सॉफ्टवेयर

भूविज्ञान सॉफ्टवेयर पृथ्वी पर मौजूद डेटा को संभालता है: मानचित्र, उपग्रह चित्र, ऊंचाई मॉडल, मौसम क्षेत्र और जलवायु रिकॉर्ड। दो प्रकार के उपकरण साथ-साथ मौजूद हैं: स्थानिक विश्लेषण के लिए भौगोलिक सूचना प्रणाली (जीआईएस) और वायुमंडल और महासागर डेटा के लिए प्रसंस्करण उपयोगिताओं वाले संख्यात्मक मॉडल। GeoTIFF, NetCDF और GRIB जैसे फ़ाइल प्रारूप दैनिक कार्य को आकार देते हैं। ये उपकरण वैज्ञानिकों के लिए लिनक्स सॉफ्टवेयर की आवश्यकता को और मजबूत बनाते हैं। अधिकांश सॉफ्टवेयर लिनक्स पर विकसित किए गए हैं, बड़े डेटा सेट बैच में संसाधित किए जाते हैं, और एक जीआईएस सर्वर या मौसम मॉडल क्लस्टर पर सुचारू रूप से चलता है।

हमारा दृष्टिकोण: यहां भी लिनक्स संस्करण अक्सर अग्रणी भूमिका निभाता है और विंडोज ऐप्स को पीछे छोड़ सकता है।

क्यूजीआईएस

QGIS एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स भौगोलिक सूचना प्रणाली है। यह वेक्टर और रास्टर डेटा को प्रदर्शित, संपादित और विश्लेषण करती है, सैकड़ों एल्गोरिदम के साथ एक प्रोसेसिंग टूलबॉक्स प्रदान करती है, प्लगइन्स और पायथन स्क्रिप्टिंग का समर्थन करती है, और प्रिंट और वेब के लिए मानचित्र बनाती है। सर्वेक्षक, पर्यावरण वैज्ञानिक, उपयोगिता इंजीनियर और शहरी योजनाकार इसका उपयोग करते हैं। यह व्यावसायिक GIS के मुख्य निःशुल्क विकल्प के रूप में जाना जाता है। गैरी शेरमैन ने इसे 2002 में क्वांटम GIS नाम से शुरू किया था, और यह ओपन सोर्स जियोस्पेशियल फाउंडेशन की एक परियोजना है। यह लिनक्स पर मूल रूप से चलती है।

विशेषताएँ

  • वेक्टर और रास्टर समर्थन
  • प्रोसेसिंग टूलबॉक्स
  • प्लग-इन
  • पायथन स्क्रिप्टिंग

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। वितरण पैकेज, फ्लैटपैक और प्रोजेक्ट रिपॉजिटरी उपलब्ध हैं।

ArcGIS Pro, MapInfo Pro या Global Mapper का Linux विकल्प।

Geoscience software
लिनक्स आधारित भूविज्ञान सॉफ्टवेयर वैज्ञानिकों के लिए स्थानिक विश्लेषण और जलवायु मॉडलिंग को बेहतर बनाता है।

घास जीआईएस

GRASS GIS एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स भौगोलिक सूचना प्रणाली है जिसका उपयोग रास्टर, वेक्टर, इमेजरी और टाइम सीरीज़ विश्लेषण के लिए किया जाता है। इसके मॉड्यूल भूभाग, जल विज्ञान, भूदृश्य प्रक्रियाओं और रिमोट सेंसिंग डेटा का मॉडल तैयार करते हैं और सर्वर पर बैच मोड में चलते हैं। जल विज्ञान, पारिस्थितिकी और भू-आकृति विज्ञान के शोधकर्ता इसका उपयोग करते हैं, अक्सर QGIS को डिस्प्ले के रूप में इस्तेमाल करते हुए। यह अपनी प्राचीनता और विश्लेषणात्मक गहराई के लिए जाना जाता है। इसकी शुरुआत 1982 में अमेरिकी सेना के निर्माण इंजीनियरिंग अनुसंधान प्रयोगशालाओं द्वारा की गई थी और अब यह OSGeo का एक प्रोजेक्ट है। यह लिनक्स पर चलता है।

विशेषताएँ

  • रास्टर, वेक्टर और इमेजरी मॉड्यूल
  • भूभाग और जल विज्ञान उपकरण
  • समय श्रृंखला विश्लेषण
  • बैच मोड

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई जरूरत नहीं है।

ArcGIS Pro, ERDAS IMAGINE या Global Mapper का Linux विकल्प।

जीडीएएल

GDAL एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स लाइब्रेरी और कमांड-लाइन टूल का समूह है जिसका उपयोग भू-स्थानिक रास्टर और वेक्टर डेटा को पढ़ने, लिखने और परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। यह बड़ी संख्या में प्रारूपों, रीप्रोजेक्शन, मोज़ेकिंग और वार्पिंग का समर्थन करता है, और इसके लिए पायथन और अन्य भाषाओं के लिए भी बाइंडिंग उपलब्ध हैं। लगभग हर GIS एप्लिकेशन इस पर निर्भर करता है, और वैज्ञानिक बड़े डेटा सेट के लिए बैच स्क्रिप्ट में इसका उपयोग करते हैं। इसे ओपन GIS की अंतर्निहित नींव के रूप में जाना जाता है। फ्रैंक वार्मरडैम ने इसे 1998 में शुरू किया था, और यह एक OSGeo प्रोजेक्ट है। gdalwarp या ogr2ogr जैसे टूल पर आधारित स्क्रिप्ट लिनक्स पर चलती हैं।

विशेषताएँ

  • रास्टर और वेक्टर ड्राइवर
  • पुनर्प्रक्षेपण और विरूपण
  • कमांड-लाइन उपयोगिताएँ
  • कई भाषाओं के लिए बाइंडिंग

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई जरूरत नहीं है।

FME, ग्लोबल मैपर या ArcGIS Pro के डेटा टूल्स का Linux विकल्प।

डब्ल्यूआरएफ

मौसम अनुसंधान और पूर्वानुमान मॉडल एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स वायुमंडलीय सिमुलेशन प्रणाली है। यह वास्तविक डेटा पूर्वानुमानों और आदर्श अध्ययनों का समर्थन करता है, जिसमें नेस्टेड डोमेन, भौतिकी योजनाओं का चयन और डेटा एसिमिलेशन विकल्प शामिल हैं, और यह MPI के समानांतर चलता है। वायुमंडलीय वैज्ञानिक, क्षेत्रीय पूर्वानुमानकर्ता और जलवायु शोधकर्ता इसका उपयोग डाउनस्केलिंग और केस स्टडी के लिए करते हैं। यह सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले सामुदायिक मौसम मॉडलों में से एक है। राष्ट्रीय वायुमंडलीय अनुसंधान केंद्र ने NOAA और अन्य भागीदारों के साथ मिलकर 1990 के दशक के उत्तरार्ध में इसके विकास का नेतृत्व किया। डोमेन और भौतिकी को स्थापित करने के लिए अनुभव की आवश्यकता होती है। यह लिनक्स क्लस्टर पर चलता है।

विशेषताएँ

  • नेस्टेड डोमेन
  • भौतिकी विकल्प
  • डेटा आत्मसात
  • एमपीआई समानांतरता

लिनक्स की आवश्यकताएँ: इसके लिए फोरट्रान कंपाइलर, MPI और NetCDF लाइब्रेरी की आवश्यकता है। किसी वितरण की आवश्यकता नहीं है।

लिनक्स का विकल्प: विंडोज में इसका कोई सीधा विकल्प नहीं है।

सीडीओ

CDO (क्लाइमेट डेटा ऑपरेटर्स) जलवायु और संख्यात्मक मॉडल डेटा को संसाधित करने के लिए कमांड-लाइन ऑपरेटरों का एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स संग्रह है, मुख्य रूप से NetCDF, GRIB और संबंधित प्रारूपों में। इसके ऑपरेटर सांख्यिकी, इंटरपोलेशन, रीग्रिडिंग, फ़ाइल अंकगणित और लंबे रिकॉर्ड पर समय-श्रृंखला संचालन करते हैं। जलवायु वैज्ञानिक और डेटा इंजीनियर इन्हें पाइपलाइन में जोड़ते हैं। यह अपनी गति और स्क्रिप्ट करने योग्य क्षमता के लिए जाना जाता है। इसे हैम्बर्ग स्थित मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर मेटियोरोलॉजी ने विकसित किया है, जिसके प्रमुख लेखक उवे शुल्ज़वेडा हैं। यह लिनक्स और macOS पर चलता है।

विशेषताएँ

  • सांख्यिकीय ऑपरेटर
  • रीग्रिडिंग
  • समय-श्रृंखला संचालन
  • NetCDF और GRIB प्रारूप

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई जरूरत नहीं है।

लिनक्स का विकल्प: इसका कोई सीधा विंडोज विकल्प नहीं है। इसके सबसे करीब MATLAB या Python स्क्रिप्ट हैं।

उच्च प्रदर्शन कंप्यूटिंग
मल्टीपल कोर में सिमुलेशन को ऑप्टिमाइज़ करने के लिए हाई-परफॉर्मेंस कंप्यूटिंग सॉफ्टवेयर आवश्यक है, जो कंपाइलर और लाइब्रेरी जैसे टूल्स पर निर्भर करता है।

14. एचपीसी, समानांतर प्रोग्रामिंग और कंपाइलर

उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग सॉफ़्टवेयर सिमुलेशन को सैकड़ों या हजारों कोर का उपयोग करने की अनुमति देता है। इसमें जॉब शेड्यूलर, मैसेज-पासिंग लाइब्रेरी, कंपाइलर, न्यूमेरिकल लाइब्रेरी, कंटेनर सिस्टम और पैकेज मैनेजर शामिल हैं। उपयोगकर्ता शायद ही कभी इन उपकरणों को देखते हैं, फिर भी हर प्रदर्शन समस्या और हर पुनरुत्पादन विफलता इन्हीं से जुड़ी होती है। यहाँ लिनक्स की अनुमति ही नहीं है, बल्कि यह एक अनिवार्य आवश्यकता है। सुपरकंप्यूटर केंद्र लिनक्स वितरणों का उपयोग करते हैं, और विक्रेता अपने सॉल्वर को विशिष्ट कंपाइलर और लाइब्रेरी संस्करणों के अनुसार बनाते हैं।

व्यावहारिक कौशल संस्करणों का मिलान करना है, यही कारण है कि मॉड्यूल सिस्टम और स्पैक मौजूद हैं।

हमारा विचार (एक सुझाव के तौर पर): इस डोमेन में, यदि आप लिनक्स पर भी नहीं हैं तो संभवतः आप इस डोमेन पर नहीं हैं।

स्लर्म

स्लर्म एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स वर्कलोड मैनेजर है जो कंप्यूट क्लस्टर्स के लिए बनाया गया है। यह नोड्स आवंटित करता है, जॉब्स को कतार में लगाता है, प्राथमिकताओं और सीमाओं को लागू करता है, जॉब एरेज़ चलाता है और अकाउंटिंग डेटा रिकॉर्ड करता है। उपयोगकर्ता कोर, मेमोरी और समय का अनुरोध करने वाले बैच स्क्रिप्ट सबमिट करते हैं। क्लस्टर प्रशासक और सिमुलेशन चलाने वाले शोधकर्ता इसका उपयोग करते हैं। यह कई बड़े सुपरकंप्यूटिंग केंद्रों के बैच सिस्टम चलाने के लिए जाना जाता है। इसका नाम पहले Simple Linux Utility for Resource Management था। लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी ने इसे 2002 में शुरू किया था, और बाद में SchedMD ने इसका विकास कार्य अपने हाथ में ले लिया। लाइबनिज़ सुपरकंप्यूटिंग सेंटर अपने लिनक्स क्लस्टर्स और SuperMUC-NG के लिए स्लर्म का उपयोग करता है।

विशेषताएँ

  • कार्य कतारें, प्राथमिकताएं और सीमाएं
  • नौकरी सरणियाँ
  • लेखांकन
  • जीपीयू और संसाधन शेड्यूलिंग

लिनक्स की आवश्यकताएँ: वितरण की कोई आवश्यकता नहीं है। सभी नोड्स पर समान संस्करणों और साझा कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता है।

माइक्रोसॉफ्ट एचपीसी पैक या आईबीएम स्पेक्ट्रम एलएसएफ का लिनक्स विकल्प।

ओपन एमपीआई

ओपन एमपीआई एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स कार्यान्वयन है जो कई प्रक्रियाओं और नोड्स पर चलने वाले प्रोग्रामों के लिए मैसेज पासिंग इंटरफेस मानक का उपयोग करता है। यह कई नेटवर्क फैब्रिक्स, प्रोसेस लॉन्चर और शेड्यूलर का समर्थन करता है, और कई वाणिज्यिक सॉल्वर इसे एक विकल्प के रूप में सपोर्ट करते हैं। उदाहरण के लिए, ल्यूमेरिकल ओपन एमपीआई या इंटेल एमपीआई के साथ सिमुलेशन चलाने का दस्तावेजीकरण करता है। एचपीसी डेवलपर और क्लस्टर ऑपरेटर इसका उपयोग करते हैं। यह 2004 में चार पूर्व परियोजनाओं, एफटी-एमपीआई, एलए-एमपीआई, एलएएम/एमपीआई और पीएसीएक्स-एमपीआई के विलय के लिए जाना जाता है। यह लिनक्स पर चलता है।

विशेषताएँ

  • कई नेटवर्क फैब्रिक
  • शेड्यूलर एकीकरण
  • एमपीआई मानक अनुपालन
  • कई लॉन्चर

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। उन संस्करणों का मिलान करें जो स्वयं के समाधान प्रदान करते हैं।

विंडोज पर मौजूद माइक्रोसॉफ्ट एमपीआई या इंटेल एमपीआई का लिनक्स विकल्प।

स्पैक

स्पैक एचपीसी के लिए एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स पैकेज मैनेजर है। यह कई संस्करणों और वेरिएंट्स को साथ-साथ रखते हुए स्रोत से वैज्ञानिक सॉफ़्टवेयर बनाता है, और रेसिपी कंपाइलर, एमपीआई लाइब्रेरी और निर्भरताओं का वर्णन करती हैं। क्लस्टर प्रशासक और अनुसंधान सॉफ़्टवेयर इंजीनियर इसका उपयोग मशीनों में एकरूप वातावरण बनाए रखने के लिए करते हैं। यह स्पेक्स की अवधारणा के लिए जाना जाता है, जो एक ही पंक्ति में बिल्ड का वर्णन करता है। टॉड गैम्बलिन ने इसे 2013 में लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी में शुरू किया था। यह लिनक्स और मैकओएस पर चलता है।

विशेषताएँ

  • निर्माण का वर्णन करने वाले विनिर्देश
  • कई संस्करण और प्रकार साथ-साथ
  • कंपाइलर प्रबंधन
  • पुनरुत्पादनीय वातावरण

लिनक्स की आवश्यकताएँ: इसके लिए पायथन और एक कंपाइलर की आवश्यकता है। किसी डिस्ट्रीब्यूशन की आवश्यकता नहीं है।

विंडोज पर मौजूद vcpkg या Conda का Linux विकल्प।

ऐपटेनर

Apptainer एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स कंटेनर सिस्टम है जिसे साझा HPC सिस्टम के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उपयोगकर्ताओं को होस्ट पर रूट एक्सेस दिए बिना इमेज चलाता है, एक एप्लिकेशन और उसकी लाइब्रेरी को एक ही फ़ाइल में पैक करता है जो मशीनों के बीच स्थानांतरित हो सकती है, और MPI और GPU के साथ एकीकृत होता है। शोधकर्ता और क्लस्टर ऑपरेटर इसका उपयोग लैपटॉप और सुपरकंप्यूटर पर समान सॉफ़्टवेयर चलाने के लिए करते हैं। यह अपनी सिंगुलैरिटी विरासत के लिए जाना जाता है। ग्रेगरी कर्टज़र ने 2015 में लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी में सिंगुलैरिटी का निर्माण किया था, और यह प्रोजेक्ट 2021 में Apptainer के रूप में लिनक्स फ़ाउंडेशन में शामिल हो गया। यह लिनक्स पर चलता है।

विशेषताएँ

  • एकल-फ़ाइल छवियाँ
  • यह सामान्य उपयोगकर्ता के रूप में चलता है
  • MPI और GPU समर्थन
  • डॉकर इमेज आयात

लिनक्स की आवश्यकताएँ: रूटलेस उपयोग के लिए अप्रिविलेज्ड यूजर नेमस्पेस की आवश्यकता होती है, जिसके लिए कर्नेल 3.8 न्यूनतम आवश्यकता है और 4.18 या उससे बाद का संस्करण अनुशंसित है। पूर्ण कार्यक्षमता के लिए FUSE और OverlayFS का समर्थन भी आवश्यक है। Setuid मोड इसका विकल्प है, और Enterprise Linux पर इसके लिए fuse3 लाइब्रेरी 3.3.0 या उससे नया संस्करण आवश्यक है। डिस्ट्रीब्यूशन इसे apptainer और apptainer-suid के रूप में पैकेज करते हैं।

डॉकर डेस्कटॉप या पॉडमैन डेस्कटॉप का लिनक्स विकल्प।

जीसीसी

GNU कंपाइलर कलेक्शन C, C++, Fortran और अन्य भाषाओं के लिए एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स कंपाइलर सूट है। यह ऑप्टिमाइज़ेशन करता है, OpenMP और कई प्रोसेसर आर्किटेक्चर को सपोर्ट करता है, और अधिकांश Linux डिस्ट्रीब्यूशन का डिफ़ॉल्ट टूलचेन प्रदान करता है। वैज्ञानिक प्रोग्रामर Fortran, C++ और C कोड के लिए इस पर निर्भर रहते हैं, चाहे वो पुराने सिमुलेशन प्रोग्राम हों या नई लाइब्रेरी। इसे फ्री सॉफ्टवेयर टूलचेन की नींव माना जाता है। रिचर्ड स्टॉलमैन ने इसका पहला संस्करण 1987 में जारी किया था। डिफ़ॉल्ट संस्करण अलग-अलग रिलीज़ में भिन्न होते हैं, उदाहरण के लिए Fedora 44 पर GCC 16, और विक्रेता कंपाइलर की आवश्यकताओं को सूचीबद्ध करते हैं, इसलिए उन्हें अवश्य देखें। यह Linux पर चलता है।

विशेषताएँ

  • C, C++ और फोरट्रान
  • ओपनएमपी
  • कई प्रोसेसर आर्किटेक्चर
  • कई अनुकूलन विकल्प

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई अनिवार्यता नहीं। विक्रेता समर्थित संस्करणों का विवरण देते हैं।

विंडोज पर मौजूद माइक्रोसॉफ्ट विजुअल सी++ या पुराने इंटेल फोरट्रान का लिनक्स विकल्प।

एलएलवीएम और क्लैंग

LLVM एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स कंपाइलर इन्फ्रास्ट्रक्चर है, और Clang C, C++ और संबंधित भाषाओं के लिए इसका फ्रंट एंड है। ये तेज़ कंपाइलेशन, स्पष्ट डायग्नोस्टिक्स, स्टैटिक एनालिसिस, मेमोरी त्रुटियों और अपरिभाषित व्यवहार का पता लगाने वाले सैनिटाइज़र और कई भाषा और GPU टूलचेन द्वारा उपयोग किए जाने वाले फ्रेमवर्क प्रदान करते हैं। वैज्ञानिक सॉफ़्टवेयर डेवलपर और टूल निर्माता इनका उपयोग करते हैं। यह अपने मॉड्यूलर डिज़ाइन के लिए जाना जाता है। क्रिस लैटनर ने लगभग 2000 में अर्बाना-शैम्पेन स्थित इलिनोइस विश्वविद्यालय में LLVM की शुरुआत की, और Clang बाद में आया। NVIDIA ने CUDA के लिए समर्थित होस्ट कंपाइलरों में Clang को सूचीबद्ध किया है। यह Linux पर चलता है।

विशेषताएँ

  • मॉड्यूलर डिजाइन
  • स्थैतिक विश्लेषण
  • सैनिटाइजर
  • भाषा सर्वर

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई जरूरत नहीं है।

लिनक्स, विंडोज पर उपलब्ध माइक्रोसॉफ्ट विजुअल सी++ या इंटेल वनएपीआई कंपाइलर्स का एक विकल्प है।

पीईटीएससी

PETSc, यानी पोर्टेबल, एक्सटेंसिबल टूलकिट फॉर साइंटिफिक कंप्यूटेशन, आर्गोन नेशनल लेबोरेटरी की एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स लाइब्रेरी है। यह MPI और GPU पर चलने वाले लीनियर और नॉन-लीनियर सिस्टम, टाइम इंटीग्रेटर, ऑप्टिमाइजेशन और मेश डेटा स्ट्रक्चर के लिए पैरेलल सॉल्वर प्रदान करती है। फाइनाइट एलिमेंट, CFD और जियोफिजिक्स कोड के डेवलपर इस पर आधारित कोड बनाते हैं, और शोधकर्ता इसका उपयोग सॉल्वर रणनीतियों का परीक्षण करने के लिए करते हैं। यह रनटाइम पर चुने जा सकने वाले सॉल्वर विकल्पों के लिए जानी जाती है। इस पर काम 1990 के दशक की शुरुआत में आर्गोन में शुरू हुआ था। यह लिनक्स क्लस्टर पर चलती है।

विशेषताएँ

  • समानांतर रैखिक और अरैखिक सॉल्वर
  • समय समाकलक
  • MPI और GPU समर्थन
  • रन टाइम पर सॉल्वर विकल्प चुने जाते हैं

लिनक्स की आवश्यकताएँ: इसके लिए MPI, BLAS, LAPACK और कंपाइलर्स की आवश्यकता है। किसी वितरण की आवश्यकता नहीं है।

इंटेल वनएमकेएल सॉल्वर या मैटलैब स्पार्स सॉल्वर का लिनक्स विकल्प।

एनवीडिया कूड़ा टूलकिट

CUDA टूलकिट, GPU कंप्यूटिंग के लिए NVIDIA का डेवलपमेंट एनवायरनमेंट है। इसमें nvcc कंपाइलर, रनटाइम, cuBLAS और cuFFT जैसी गणितीय लाइब्रेरी, प्रोफ़ाइलर और डीबगर शामिल हैं। सिमुलेशन कोड, मशीन लर्निंग फ्रेमवर्क और सिग्नल प्रोसेसिंग सॉफ़्टवेयर के डेवलपर इसका उपयोग करते हैं, और कई व्यावसायिक सॉल्वर GPU एक्सेलरेशन के लिए इसका उपयोग करते हैं। यह सामान्य-उद्देश्यीय GPU कंप्यूटिंग को मुख्यधारा में लाने के लिए जाना जाता है। NVIDIA ने 2006 और 2007 में CUDA को पेश किया था। यह टूलकिट निःशुल्क है लेकिन इसकी अपनी मालिकाना संपत्ति है। आधिकारिक Linux सपोर्ट में RHEL 8 से 10, Ubuntu LTS, Debian, SLES और Fedora शामिल हैं, और मार्च 2026 में CUDA 13.2 के बाद से इसमें AlmaLinux जैसे RHEL रीबिल्ड भी शामिल हैं।

विशेषताएँ

  • nvcc कंपाइलर
  • cuBLAS और cuFFT लाइब्रेरी
  • प्रोफ़ाइलर और डीबगर
  • GCC और Clang के लिए होस्ट कंपाइलर समर्थन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: RHEL 8 से 10, Ubuntu 22.04, 24.04 और 26.04, Debian 12 और 13, SLES 15 और 16, Fedora 44, और CUDA 13.2 के बाद से RHEL के रीबिल्ड संस्करण। NVIDIA प्रत्येक वितरण के अनुसार कर्नेल और GCC संस्करणों का नाम देती है।

विंडोज पर उपलब्ध डायरेक्टकंप्यूट, ओपनसीएल या विभिन्न टूलकिट का लिनक्स विकल्प।

15. डेटा विज्ञान और मशीन लर्निंग

डेटा साइंस और मशीन लर्निंग टूल्स मापों को मॉडल में परिवर्तित करते हैं। वे डेटा को साफ करते हैं, सांख्यिकीय या न्यूरल मॉडल फिट करते हैं और उनका परीक्षण करते हैं। इंजीनियरिंग में, इनके विशिष्ट उपयोग महंगे सिमुलेशन के सरोगेट मॉडल, सेंसर स्ट्रीम पर विसंगति का पता लगाना और परीक्षण प्रयोगशालाओं में छवि विश्लेषण हैं। यह क्षेत्र पायथन और कुछ चुनिंदा लाइब्रेरी पर आधारित है, इसलिए लैपटॉप और सर्वर पर वातावरण एक समान दिखते हैं। लिनक्स की दो खूबियां हैं: कई डिस्ट्रीब्यूशन के लिए जीपीयू ड्राइवर और CUDA उपलब्ध हैं, और कोंडा जैसे पैकेज मैनेजर किसी वातावरण को हूबहू रीबिल्ड कर सकते हैं। मुख्य समस्या लैपटॉप और प्रोडक्शन रन के बीच निर्भरता में अंतर है।

हमारा दृष्टिकोण: पिछले अनुभाग की तरह, इस क्षेत्र में लिनक्स अनिवार्य है।

NumPy और SciPy के साथ Python

पाइथन एक सामान्य प्रयोजन भाषा है, और नम्पी और साइपी इसे एक वैज्ञानिक कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म में बदल देते हैं। नम्पी तीव्र बहुआयामी सरणियों और रैखिक बीजगणित की सुविधा प्रदान करता है, जबकि साइपी अनुकूलन, एकीकरण, इंटरपोलेशन, सिग्नल प्रोसेसिंग, विरल मैट्रिक्स और सांख्यिकी जैसी सुविधाएं जोड़ता है। लगभग हर क्षेत्र के इंजीनियर और वैज्ञानिक डेटा विश्लेषण, सिमुलेशन स्क्रिप्ट और मैटप्लॉटलिब के साथ प्लॉटिंग के लिए इन्हें आधार के रूप में उपयोग करते हैं। ये अपने चारों ओर निर्मित पुस्तकालयों के विशाल संग्रह के लिए जाने जाते हैं। गुइडो वैन रॉसम ने 1991 में पाइथन जारी किया, साइपी की शुरुआत लगभग 2001 में हुई, और ट्रैविस ओलिवेंट ने 2006 में नम्पी बनाया। कोंडा या वर्चुअल वातावरण वर्कस्टेशन और क्लस्टर के बीच पैकेज संस्करणों को पुनरुत्पादित करने योग्य बनाए रखते हैं। ये सभी लिनक्स पर मूल रूप से चलते हैं, और ये सभी निःशुल्क हैं।

विशेषताएँ

  • तेज़ सरणियाँ
  • रेखीय बीजगणित
  • अनुकूलन और एकीकरण
  • सिग्नल प्रोसेसिंग

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई जरूरत नहीं है।

MATLAB, OriginPro या यहां तक ​​कि Microsoft Excel का Linux विकल्प।

जुपिटरलैब

JupyterLab एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स, ब्राउज़र-आधारित वातावरण है जो नोटबुक, टेक्स्ट एडिटर और टर्मिनल के लिए उपयुक्त है। नोटबुक में कोड, परिणाम, प्लॉट और व्याख्यात्मक टेक्स्ट का मिश्रण होता है, और यह कर्नेल के माध्यम से Python, Julia, R और अन्य भाषाओं को सपोर्ट करता है। वैज्ञानिक और इंजीनियर इसका उपयोग अन्वेषण, शिक्षण और विश्लेषण साझा करने के लिए करते हैं। इसकी शुरुआत 2001 में फर्नांडो पेरेज़ द्वारा शुरू किए गए IPython से हुई, फिर 2014 में प्रोजेक्ट Jupyter के रूप में विकसित हुआ, और JupyterLab इंटरफ़ेस 2018 में एक स्थिर संस्करण के रूप में जारी हुआ। Linux पर यह अक्सर सर्वर या क्लस्टर नोड पर चलता है और एक टनल के माध्यम से इस तक पहुँचा जा सकता है, जो विश्लेषण को डेटा के साथ बनाए रखता है। लंबे प्रोडक्शन रन स्क्रिप्ट में किए जाने चाहिए, नोटबुक में नहीं।

विशेषताएँ

  • नोटबुक इंटरफ़ेस
  • कई भाषा कर्नेल
  • टर्मिनल और संपादक
  • एक्सटेंशन

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। दूरस्थ उपयोग के लिए SSH टनलिंग या हब की आवश्यकता होती है।

MATLAB लाइव एडिटर या Mathematica नोटबुक का Linux विकल्प।

पायटॉर्च

PyTorch एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स मशीन लर्निंग फ्रेमवर्क है जिसमें टेंसर, स्वचालित विभेदन, न्यूरल नेटवर्क मॉड्यूल और GPU त्वरण जैसी सुविधाएँ हैं। वैज्ञानिक इसका उपयोग सरोगेट मॉडल, भौतिकी-आधारित नेटवर्क और छवि विश्लेषण के लिए करते हैं, जबकि इंजीनियर इसका उपयोग लर्निंग-आधारित नियंत्रण और सिग्नल प्रोसेसिंग के लिए करते हैं। यह अपने 'रन द्वारा परिभाषित' शैली के लिए जाना जाता है, जिससे मॉडल को डीबग करना आसान हो जाता है। मेटा के AI अनुसंधान समूह ने इसे 2016 और 2017 में पहले की Torch लाइब्रेरी के आधार पर जारी किया था, और 2022 में यह Linux फाउंडेशन के अंतर्गत PyTorch फाउंडेशन में स्थानांतरित हो गया। GPU प्रशिक्षण NVIDIA CUDA स्टैक पर निर्भर करता है, जिसका NVIDIA ने कई Linux वितरणों के लिए दस्तावेजीकरण किया है।

विशेषताएँ

  • जीपीयू पर टेंसर
  • स्वचालित विभेदन
  • न्यूरल नेटवर्क मॉड्यूल
  • वितरित प्रशिक्षण

लिनक्स की आवश्यकताएँ: GPU का उपयोग NVIDIA ड्राइवरों और CUDA संस्करणों पर निर्भर करता है। CPU उपयोग के लिए किसी वितरण की आवश्यकता नहीं है।

MATLAB डीप लर्निंग टूलबॉक्स या विंडोज एमएल का लिनक्स विकल्प।

scikit-learn

scikit-learn क्लासिकल मशीन लर्निंग के लिए एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स पायथन लाइब्रेरी है। यह पाइपलाइन के साथ एक सुसंगत इंटरफ़ेस में रिग्रेशन, वर्गीकरण, क्लस्टरिंग, आयाम में कमी, मॉडल चयन और प्रीप्रोसेसिंग जैसी सुविधाएँ प्रदान करती है। इंजीनियर और वैज्ञानिक इसका उपयोग सेंसर डेटा, परीक्षण परिणामों और प्रक्रिया निगरानी पर करते हैं, जहाँ छोटे और व्याख्या योग्य मॉडल अक्सर डीप नेटवर्क से बेहतर होते हैं। यह अपने दस्तावेज़ीकरण और एकसमान डिज़ाइन के लिए जानी जाती है। डेविड कौरनापेउ ने इसे 2007 में Google समर ऑफ़ कोड प्रोजेक्ट के रूप में शुरू किया था, और INRIA की एक टीम ने 2010 में इसका पहला सार्वजनिक संस्करण प्रकाशित किया। यह Linux पर नेटिव रूप से चलती है।

विशेषताएँ

  • यूनिफॉर्म एस्टीमेटर इंटरफ़ेस
  • पाइपलाइनों
  • पार सत्यापन
  • एल्गोरिदम के व्यापक विकल्प

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई जरूरत नहीं है।

Minitab, JMP या IBM SPSS Modeler का Linux विकल्प।

16. अनुसंधान कार्यप्रवाह और पुनरुत्पादकता

अनुसंधान कार्यप्रवाह उपकरण स्वयं कोई गणना नहीं करते। वे किए गए कार्य, फ़ाइलों, संस्करणों और मापदंडों को रिकॉर्ड करते हैं, ताकि कोई सहकर्मी, या वही व्यक्ति एक वर्ष बाद, उसे दोहरा सके। संस्करण नियंत्रण, दस्तावेज़ निर्माण और कार्यप्रवाह इंजन इस अध्याय का मूल आधार हैं। पुनरुत्पादनीयता ही मुख्य विचार है, और यह विनियमित इंजीनियरिंग के साथ-साथ अकादमिक विज्ञान में भी उतना ही महत्वपूर्ण है। लिनक्स इन उपकरणों का मूल स्रोत है। गिट कर्नेल प्रोजेक्ट के लिए लिखा गया था, टेक्स लाइव किसी भी पैकेज मैनेजर के माध्यम से स्थापित हो जाता है, और कार्यप्रवाह इंजन स्लर्म जैसे शेड्यूलर को चरण सौंपते हैं। इनकी आवश्यकताएँ सरल हैं, और इनमें अपेक्षित अनुशासन व्यापक है।

हमारा दृष्टिकोण: ऊपर बताए गए विकल्प आवश्यक हैं, लेकिन इस क्षेत्र में वैसे भी विकल्प सीमित हैं या बहुत विशिष्ट नहीं हैं।

Reproducibility
अनुसंधान कार्यप्रवाह उपकरण सावधानीपूर्वक प्रलेखन और संस्करण नियंत्रण के माध्यम से इंजीनियरिंग और विज्ञान में पुनरुत्पादकता को बढ़ाते हैं।

गिट

Git एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स वितरित संस्करण नियंत्रण प्रणाली है। यह कोड, इनपुट डेक, स्क्रिप्ट और दस्तावेज़ों में किए गए प्रत्येक परिवर्तन को रिकॉर्ड करता है, शाखाओं और टैग का समर्थन करता है, और कई लोगों को एक ही फ़ाइलों पर काम करने की अनुमति देता है। इंजीनियर और वैज्ञानिक इसका उपयोग सॉल्वर इनपुट और विश्लेषण स्क्रिप्ट को ट्रैक करने के लिए करते हैं, जिससे प्रत्येक परिणाम का पता लगाया जा सकता है। यह अपनी गति और लिनक्स कर्नेल को होस्ट करने के लिए जाना जाता है। लिनस टॉरवाल्ड्स ने इसे अप्रैल 2005 में लिखा था, जब कर्नेल प्रोजेक्ट ने बिटकीपर टूल तक पहुंच खो दी थी। Git लिनक्स की दुनिया से आया है, और प्रत्येक प्रमुख वितरण इसे पैकेज के रूप में शामिल करता है।

विशेषताएँ

  • वितरित इतिहास
  • शाखाएँ और टैग
  • तेज़ संचालन
  • हुक्स

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई जरूरत नहीं है।

TortoiseSVN और Team Foundation Version Control का Linux विकल्प।

TeX लाइव

TeX Live, TeX टाइपसेटिंग सिस्टम का एक निःशुल्क, ओपन-सोर्स वितरण है, जिसमें LaTeX, BibTeX और Biber फॉन्ट, और हजारों पैकेज शामिल हैं। यह समीकरणों, क्रॉस-रेफरेंस, ग्रंथसूची और चित्रों सहित उच्च गुणवत्ता वाले दस्तावेज़ तैयार करता है। वैज्ञानिक और इंजीनियर इसका उपयोग शोध पत्रों, शोध प्रबंधों, रिपोर्टों और विशिष्टताओं के लिए करते हैं। यह अपनी गणितीय टाइपसेटिंग की गुणवत्ता के लिए जाना जाता है। डोनाल्ड नुथ ने 1978 में TeX बनाया, लेस्ली लैम्पर्ट ने 1980 के दशक की शुरुआत में LaTeX विकसित किया, और TeX उपयोगकर्ता समूह 1990 के दशक के अंत से TeX Live का रखरखाव कर रहे हैं। प्रत्येक प्रमुख लिनक्स वितरण इसे अपने पैकेज मैनेजर के माध्यम से उपलब्ध कराता है।

विशेषताएँ

  • LaTeX और BibTeX
  • हजारों पैकेज
  • उच्च गुणवत्ता वाली गणित
  • कई फ़ॉन्ट

लिनक्स की आवश्यकताएँ: कोई आवश्यकता नहीं। पूरा इंस्टॉलेशन बड़ा होता है।

माइक्रोसॉफ्ट वर्ड के लिनक्स विकल्प, जिसमें इक्वेशन एडिटर, MiKTeX या साइंटिफिक वर्कप्लेस शामिल हैं।

सांप बनाना

Snakemake एक मुफ़्त, ओपन-सोर्स वर्कफ़्लो प्रबंधन प्रणाली है। आप ऐसे नियम लिखते हैं जो यह बताते हैं कि इनपुट फ़ाइलों से आउटपुट फ़ाइलें कैसे बनती हैं, और Snakemake यह तय करता है कि कौन से चरण चलाने हैं, स्वतंत्र चरणों को समानांतर रूप से चलाता है और उन्हें Slurm जैसे शेड्यूलर या क्लाउड पर सबमिट कर सकता है। जैव सूचना विज्ञानियों, जलवायु वैज्ञानिकों और इंजीनियरों द्वारा इसका उपयोग बहु-चरणीय विश्लेषणों को दोहराने योग्य बनाने के लिए किया जाता है। यह अपने पायथन-आधारित सिंटैक्स और कोंडा और कंटेनरों के समर्थन के लिए जाना जाता है। जोहान्स कोस्टर ने इसे लगभग 2012 में शुरू किया था। यह लिनक्स पर चलता है।

विशेषताएँ

  • नियम-आधारित वर्कफ़्लो
  • समानांतर निष्पादन
  • क्लस्टर और क्लाउड सबमिशन
  • कोंडा और कंटेनर एकीकरण

लिनक्स की आवश्यकताएँ: इसके लिए पायथन आवश्यक है। किसी वितरण की आवश्यकता नहीं है।

Alteryx Designer या KNIME का Linux विकल्प।

 

बोनस: चुनने के लिए हमारे सुझाव

  • विक्रेता सहायता सूची से शुरुआत करें। व्यावसायिक उपकरणों के लिए, विक्रेता के नामों से सटीक वितरण और माइनर रिलीज़ का पता लगाएं, फिर उस ऑपरेटिंग सिस्टम का चयन करें जो पूरे सेट के लिए उपयुक्त हो।
  • बैच मोड में चलने वाले टूल को प्राथमिकता दें। एक ऐसा सॉल्वर जो कमांड लाइन और टेक्स्ट इनपुट फ़ाइल से शुरू होता है, उसे कतार में डाला जा सकता है, दोहराया जा सकता है और ऑडिट किया जा सकता है।
  • किसी ज्ञात मामले पर सत्यापन करें। किसी नए उपकरण संयोजन पर भरोसा करने से पहले, पहले से किए गए किसी एक अध्ययन को दोबारा चलाएं और परिणामों की तुलना अपनी सहनशीलता से करें।
  • ओपन और कमर्शियल टूल्स को मिलाएं। CalculiX के साथ Gmsh, या Code_Aster के साथ SALOME, यह दर्शाता है कि एक फ्री चेन एक पूर्ण अध्ययन को कवर कर सकती है और एक कमर्शियल सॉल्वर एक ओपन चेन के बीच में फिट हो सकता है।
  • लाइसेंस संबंधी योजना बनाएं। कमर्शियल पैकेजों के लिए लाइसेंस सर्वर की आवश्यकता होती है और कुछ पैकेजों के लिए विशिष्ट घटकों की भी आवश्यकता होती है जो लिनक्स पर उपलब्ध नहीं हो सकते हैं। कमिट करने से पहले HFSS और CST जैसी सेवाओं के लिए सूचीबद्ध अपवादों की जांच कर लें।

 

Linux software
लिनक्स इंजीनियरों और वैज्ञानिकों के लिए एक व्यापक टूलचेन प्रदान करता है, जो विभिन्न विशिष्ट सॉफ्टवेयरों के माध्यम से मजबूत परियोजना समर्थन को सक्षम बनाता है।

इंजीनियरों और वैज्ञानिकों के लिए सर्वश्रेष्ठ लिनक्स सॉफ्टवेयर पर निष्कर्ष

इंजीनियरों और वैज्ञानिकों के लिए सर्वश्रेष्ठ लिनक्स सॉफ़्टवेयर कोई एक उत्पाद नहीं है। यह एक टूलचेन है। एक न्यूमेरिकल एनवायरनमेंट, एक सीएडी या ईडीए टूल, एक सॉल्वर, एक विज़ुअलाइज़र, एक शेड्यूलर और काम को रिकॉर्ड करने का एक तरीका, ये सभी मिलकर अधिकांश परियोजनाओं को कवर करते हैं, और लिनक्स इन सभी को होस्ट करता है।

अपनी खुद की श्रृंखला बनाने के लिए 16 अध्यायों का उपयोग करें। विक्रेता सहायता सूचियों से शुरुआत करें, किसी ज्ञात मामले पर परीक्षण करें और प्रत्येक रन को स्क्रिप्टेड रखें। वैज्ञानिकों के लिए लिनक्स सॉफ़्टवेयर और लिनक्स सीएडी और ईडीए सॉफ़्टवेयर 2026 में उत्पादन कार्य का समर्थन करने के लिए पर्याप्त रूप से परिपक्व हैं, कुछ स्पष्ट अपवादों के साथ जिन्हें प्रत्येक प्रविष्टि में चिह्नित किया गया है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

मैं लिनक्स पर व्यावसायिक सॉल्वर के लिए वितरण और माइनर रिलीज़ का चयन कैसे करूं?

वेंडर मैट्रिक्स से शुरुआत करें, वरीयता से नहीं, और उन रिलीज़ का सबसे बड़ा सेट चुनें जिन्हें आपके सभी वेंडर सूचीबद्ध करते हैं। Ansys 2026 R1 में RHEL 8.8, 8.10, 9.4 और 9.6 और Rocky Linux 8.10, 9.4 और 9.6 शामिल हैं, इसलिए सॉल्वर नोड्स पर माइनर वर्ज़न को फ़्रीज़ करें और वेंडर द्वारा अगला वर्ज़न जोड़ने के बाद ही अपडेट करें। Rocky या AlmaLinux जैसे रीबिल्ड व्यवहार में काम करते हैं, लेकिन कोई वेंडर ऐसे मामले को अस्वीकार कर सकता है जिसे वह RHEL पर रीप्रोड्यूस नहीं कर सकता, इसलिए त्रुटि रीप्रोडक्शन के लिए एक सब्सक्राइब्ड RHEL मशीन रखें।

मुझे लिनक्स पर लाइसेंसिंग और इंस्टॉलेशन कैसे करना चाहिए?

लाइसेंस सर्वर को एक अलग सिस्टम मानें और सॉल्वर से पहले इसकी स्थापना की योजना बनाएं। Ansys के लिए कई रिलीज़ को क्रमानुसार स्थापित करना आवश्यक है, अन्यथा सभी के लिए लाइसेंसिंग विफल हो सकती है। कुछ इंस्टॉलर को रूट एक्सेस की आवश्यकता होती है, जैसे कि Lumerical को डिफ़ॉल्ट रूप से, और Maple सक्रियण के लिए lsb पैकेज की आवश्यकता हो सकती है। अकादमिक कोड कानूनी शर्तें जोड़ते हैं: VASP को प्रति शोध समूह लाइसेंस दिया जाता है, NAMD और ORCA केवल अकादमिक या गैर-व्यावसायिक उपयोग के लिए निःशुल्क हैं, और Gaussian bars का उपयोग विक्रेता के साथ प्रतिस्पर्धा करने वाले किसी भी व्यक्ति द्वारा नहीं किया जा सकता है।

लिनक्स पर जीपीयू कंप्यूटिंग के लिए क्या मायने रखता है?

ड्राइवर, कर्नेल, कंपाइलर और टूलकिट का एक साथ मेल खाना ज़रूरी है। NVIDIA प्रत्येक डिस्ट्रीब्यूशन के लिए एक मान्य कर्नेल और GCC संस्करण निर्धारित करता है, और CUDA कंपाइलर उन होस्ट कंपाइलरों को अस्वीकार कर देता है जिनका प्रमुख संस्करण उसकी सीमा से बाहर होता है। Fedora 44 जैसे तेज़ गति वाले सिस्टमों में, जिनमें GCC 16 का उपयोग होता है, यह बात महत्वपूर्ण है। CUDA 13.2 के बाद से, AlmaLinux जैसे RHEL रीबिल्ड आधिकारिक तौर पर समर्थित हैं। कंप्यूटिंग क्षमता की भी जाँच करें, क्योंकि MATLAB GPU फ़ंक्शन और Gaussian GPU बिल्ड केवल विशिष्ट कार्डों को ही स्वीकार करते हैं।

मैं इन टूल्स को सर्वर और रिमोट वर्कस्टेशन पर हेडलेस मोड में कैसे चला सकता हूँ?

बैच मोड को प्राथमिकता दें और ग्राफ़िकल पक्ष का परीक्षण अलग से करें। ग्राफ़िकल सेशन के बिना लिनक्स सिस्टम पर ल्यूमेरिकल सिमुलेशन फ़ाइलें तो चलाता है, लेकिन स्क्रिप्ट फ़ाइलें नहीं। LS-DYNA आमतौर पर कमांड लाइन से संचालित होता है, और ParaView और VisIt क्लाइंट-सर्वर मोड के माध्यम से क्लस्टर नोड्स पर रेंडर कर सकते हैं। रिमोट OpenGL के लिए, CST वर्चुअलजीएल या इसी तरह के समाधान का सुझाव देता है। FLOW-3D मेसा रेंडरर्स की अनुशंसा नहीं करता है, और Ubuntu 26.04 केवल वेरलैंड पर चलता है, इसलिए रोलआउट से पहले रिमोट डिस्प्ले और स्क्रीन कैप्चर का परीक्षण कर लें।

मैं कमर्शियल और ओपन-सोर्स सॉल्वर को Slurm, MPI और कंटेनर के साथ कैसे इंटीग्रेट करूँ?

प्रत्येक नोड के ऑपरेटिंग सिस्टम, MPI और लाइब्रेरी संस्करणों को एक समान रखें। CST के लिए समरूप कंप्यूट नोड्स आवश्यक हैं, Calibre के लिए मास्टर और रिमोट होस्ट पर समान प्लेटफ़ॉर्म पहचानकर्ता आवश्यक है, एक प्रलेखित केंद्र केवल HFSS के लिए Intel MPI का समर्थन करता है, और CONVERGE HPC-X, Intel MPI, MPICH या Open MPI को सूचीबद्ध करता है। एनवायरनमेंट मॉड्यूल या Spack कई सॉल्वर रिलीज़ को साथ-साथ रखते हैं। Apptainer को अप्रतिबंधित उपयोगकर्ता नेमस्पेस की आवश्यकता होती है, जिसमें कर्नेल 4.18 या बाद का संस्करण अनुशंसित है, या एक setuid इंस्टॉलेशन की आवश्यकता होती है।

मैं वर्कस्टेशन, क्लस्टर और वर्षों के आधार पर परिणामों को पुनरुत्पादित कैसे कर सकता हूँ?

प्रत्येक रन के साथ सॉल्वर रिलीज़, कंपाइलर, MPI, इनपुट फ़ाइलें और लाइसेंस लॉग रिकॉर्ड करें, और परिभाषाओं से वातावरण को मैन्युअल रूप से पुनर्निर्माण करने के बजाय पुनः बनाएं। Conda या वर्चुअल वातावरण Python स्टैक को पिन करते हैं, Spack कंपाइलर और लाइब्रेरी वेरिएंट का वर्णन करता है, और कंटेनर बाकी को फ्रीज़ करते हैं। कंपाइलर संस्करण वितरण के अनुसार भिन्न होते हैं, और कुछ उपकरण उन पर निर्भर करते हैं, क्योंकि Dymola GCC के साथ मॉडल का अनुवाद करता है और Synopsys अपने 2026 रिलीज़ के लिए GCC 13.3 का नाम देता है। Git और Snakemake जैसे वर्कफ़्लो इंजन प्रत्येक परिणाम को उसके इनपुट से जोड़ते हैं।

उन टूल्स के बारे में मैं क्या करूं जिनका लिनक्स बिल्ड उपलब्ध नहीं है या फिर बहुत ही सीमित वर्जन उपलब्ध है?

माइग्रेट करने से पहले सभी आवश्यक विकल्पों की सूची बना लें और एक निश्चित बैकअप प्लान रखें। Altium Designer और SolidWorks केवल Windows पर चलते हैं, Siemens ने Linux पर Interactive NX सेवा बंद कर दी है, MATLAB में Linux पर Data Acquisition Toolbox और Spreadsheet Link उपलब्ध नहीं हैं, और Ansys ने BladeGen और Vista टूल्स को असमर्थित बताया है। एक आम समाधान यह है कि तैयारी के लिए Windows सीट और समाधान के लिए Linux का उपयोग किया जाए, जैसे कि CST फ्रंट एंड के साथ Linux सॉल्वर सर्वर चलाना। Altium वर्चुअल मशीनों को मान्यता नहीं देता है, और WSL किसी प्रमाणित नेटिव इंस्टॉलेशन का विकल्प नहीं है।

मैं ऑपरेटिंग सिस्टम के जीवनचक्र, सुरक्षा अपडेट और हार्डवेयर की बुनियादी आवश्यकताओं की योजना कैसे बनाऊं?

प्रोजेक्ट कैलेंडर में सभी सपोर्ट समाप्ति तिथियों को एक वर्ष आगे दर्ज करें। Fedora 43 का सपोर्ट 9 दिसंबर, 2026 को समाप्त हो रहा है, Ubuntu 26.04 LTS का मानक रखरखाव 2031 तक जारी रहेगा, RHEL 10 का रखरखाव मई 2035 तक चलेगा, और Debian 13 LTS का सपोर्ट 30 जून, 2030 को समाप्त हो रहा है। CentOS 7 और Scientific Linux 7 का सपोर्ट जून 2024 में समाप्त हो गया, जिसके कारण प्रयोगशालाओं को माइग्रेट करना पड़ा। प्रोसेसर की भी जाँच करें, क्योंकि RHEL 10 ने x86-64-v2 को हटा दिया है, Synopsys और Calibre बिल्ड के लिए AVX2 की आवश्यकता है, और MATLAB ने भविष्य में AVX2 की आवश्यकता की घोषणा की है।

शामिल विषय: लिनक्स, सॉफ्टवेयर, इंजीनियरिंग, वैज्ञानिक, संख्यात्मक गणना, एल्गोरिदम, परिमित तत्व सॉल्वर, चिप डिजाइन, आणविक गतिशीलता, क्लस्टर शेड्यूलर, पेशेवर उपकरण, तकनीकी डोमेन, समर्थन सूची, नेटिव बिल्ड, ओपन-सोर्स, वाणिज्यिक पैकेज और इंटरैक्टिव नोटबुक।

ऐतिहासिक संदर्भ

1930
1936
1940
1943
1950
1950
1953
1930
1931
1939
1940
1950
1950
1952
1956

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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