Python & conventions pyrucast

Cast3M fournit un langage de commande dédié, Gibiane, avec ses propres règles de syntaxe. pyrucast fait le choix inverse : Python ordinaire, sans surcouche — mais avec des conventions de nommage strictes qui jouent le même rôle que la grammaire de Gibiane. Les connaître à l’avance évite de chercher à tâtons dans quel sous-module vit telle fonction.

Détail complet : Correspondance Rust ↔ Python.

Empaquetage

import pyrucast as pc

pyrucast est un paquet mixed Rust/Python (maturin) : l’extension compilée (tout le calcul) vit dans le sous-module privé pyrucast._pyrucast ; le paquet public la ré-exporte et y ajoute une petite couche Python pure de plus haut niveau (pyrucast.thermomechanics). À l’usage, aucune distinction n’est visible :

pc.matrix.stiffness(...)  # opérateur Rust (extension compilée)
pc.thermomechanics.step_by_step(...)  # fonction Python pure

Les objets : classes au niveau racine

Chaque conteneur — l’équivalent des « objets » Gibiane (MAILLAGE, CHPOINT, TABLE…) — est une classe Python au niveau racine du paquet, même nom que la structure Rust :

c = pc.Coords(2)  # Cast3M : OPTI 'DIME' 2
n = c.add_node([0.0, 0.0])  # Cast3M : POIN 0. 0. ;
mesh = pc.Mesh(c, "TRI3")  # Cast3M : MAILLAGE (implicite via un opérateur)

Onze conteneurs couvrent tout : Coords, Node, Mesh, FiniteElementSpace, NodeField, ElementField, Model, Matrix, Evolution, plus leurs vues Sub* (voir plus bas). Contrairement à Gibiane, pas de typage dynamique surprise : Coords(2) est toujours un Coords, jamais autre chose selon le contexte.

Les opérateurs : fonctions rangées par thème

Cast3M lit les quatre premiers caractères d’un nom d’opérateur (DROITE ⇔ DROI) et laisse tous les opérateurs dans un espace de noms plat. pyrucast range chaque verbe (une fonction libre, l’équivalent d’un opérateur Gibiane) dans un sous-module nommé d’après son thème — miroir direct de l’arborescence Rust (src/ops/<thème>/) :

Aucun nom raccourci ni forme abrégée : contrairement à Gibiane (DROI ⇔ D), les noms pyrucast sont toujours complets — l’auto-complétion de l’éditeur remplace l’avantage de la frappe courte.

Composer, pas boucler : agrégats et union |

Sept conteneurs partagent un même protocole d’agrégat — la notion la plus proche de Gibiane ET :

conduction = pc.model.heat_conduction(fes)
modele = conduction | pc.model.boundary_transfer(bord_fes, conduction, [("T", "q")])
modele = modele | pc.model.dirichlet(modele, "T", impose, multiplicateur)

| unit deux agrégats du même type (Mesh | Mesh, Model | Model, NodeField | NodeField…) — l’équivalent de ET en Gibiane (cex = l12 ET c23 ET c34 ...). len(agg), agg[i] (une vue, jamais une copie), agg.unit() (l’unique sous-objet, erreur sinon) complètent le protocole. | ne somme pas les contributions d’un nœud partagé : les zones sont juxtaposées support par support, et à un nœud commun c’est la première zone définissant le couple (nœud, composante) qui l’emporte ; deux valeurs différentes lèvent une erreur explicite plutôt que de se sommer silencieusement. Une véritable superposition demande un support commun et + (voir la note correspondante dans Calcul thermique).

L’arithmétique de champs (+ - * / **) est réservée aux valeurs (construire un résidu, une charge scalée) — jamais à la composition d’agrégats. C’est elle qui remplace la plupart des boucles REPE de Gibiane : residual = f_ext - f_int, u = u + du, sans jamais itérer nœud par nœud.

Primal / dual : la convention qui remplace BLOQ/DEPI

Chaque physique déclare une paire variable primale / variable duale par degré de liberté — u_x/f_x (déplacement/force), T/q (température/flux), w/f_w (flèche/effort tranchant pour Timoshenko). Un blocage Dirichlet cible toujours la variable duale :

pc.model.dirichlet(modele, "T", impose, multiplicateur)  # Cast3M : BLOQ 'T' ...
mecanique = pc.model.elasticity(fes, "plane_stress")
pc.model.dirichlet(mecanique, "u_x", impose, multiplicateur)  # Cast3M : BLOQ 'UX' ...

model.dual_of("u_x") renvoie "f_x" sans avoir à la mémoriser — utile pour les contraintes MPC, dont chaque terme cible aussi une variable duale.

Pas de mode interactif, pas de procédures Gibiane

• Gibiane bascule en mode interactif sur une ligne vide ou OPTI 'DONN' 5. Python n’a pas cette notion : un script s’exécute jusqu’au bout, ou on travaille directement dans un interpréteur/notebook.
• Les procédures Gibiane (DEBP/FINP) sont, en Python, de simples fonctions — aucune syntaxe dédiée à apprendre.
• Pas de commentaire * en début de ligne : les commentaires Python commencent par #, comme dans le reste du langage.

La suite de la formation applique ces conventions sur un cas fil rouge — direction Maillage.