利用Ima进行Fluent UDF辅助编程

鹅厂的Ima是一个知识库工具，我们可以将各种类型的文档放入Ima，然后借助大模型实现文档内容的搜索、总结，并能够根据文档内容实现AI推理等功能。Fluent UDF是基于C语言的程序代码，其在C语言基础上对一些专属于Fluent的程序功能进行了封装，用户需要在封装后的框架体系下进行编程设计。

Fluent UDF的框架源代码是闭源的，我们只能看到头文件暴露出来的各种宏与函数的声明形式，却无法了解到那些功能函数和宏的内部具体实现，因此在编写Fluent UDF程序时，UDF手册是必不可少的指导性文档。在编写UDF代码的过程中，查找UDF手册是基本操作。

然而AI大模型时代，此类操作行为可以在很大程度上被AI取代。首先，目前的AI大模型属于语言模型，天然优势就是和文档文字打交道，其搜索和理解文档的效率远高于人类。其次，目前较多的AI大模型针对编程进行了特别的训练，在程序编制及调试方面可靠性相比以前有了极大的提升。因此，利用AI大模型进行Fluent UDF程序编写也就有了可能。

现在摆在面前的有两个问题：

1. 现在利用AI进行程序编写比较适合于通用性的编程任务，因为AI在这方面训练得比较多，可靠性比较高。然而对于像Fluent UDF这种进行了二次封装的库，由于缺乏有效的训练数据，导致直接利用AI进行Fluent UDF编程可靠性不高（虽然相比较两年前，可靠性有了极大地改善，但总体还是不太高）。

2. 有效地利用UDF文档作为编程约束，是提高AI编写UDF程序的可靠性的有效途径。其实对于源代码开源的程序库，将源代码作为约束更有效，比如在OpenFOAM源代码的基础上利用AI进行求解器编写就非常有效，最近尝试过，可靠性极高，分分钟就能按要求定制新的求解器。然而Fluent UDF不行，我们能了解的只有UDF文档和一堆头文件，头文件在编写UDF过程中作为代码仓库也很有用，但最重要的还是UDF文档。因此需要有知识库工具能够解析UDF文档给AI模型。（其实个人认为如果能将UDF文档作为训练数据直接训练大模型，可能效果要更好一些，不过这个属于小众领域，估计没人会做）

Ima作为一款知识库工具，可以实现解析UDF文档的功能。同时Ima提供了DeepSeek大模型调用，也能在一定程度上辅助Fluent UDF程序的编写。虽然DeepSeek模型编程能力相对于其他顶流编程大模型来说不咋地，不过技术在发展，相比较两年前，现在的DeepSeek模型也算是神器了。

下面描述几个简单的应用场景。

1 理解与改造现有的UDF代码

对于已有的UDF代码，可以利用大模型实现代码解释和注释。比如下面这个简单的UDF代码。

 #include "udf.h" 
 DEFINE_ADJUST(my_adjust,d)
 {
    Thread *t;
    real sum_diss=0.;
    cell_t c;
    thread_loop_c(t,d)
    {
     begin_c_loop(c,t)
      sum_diss += C_D(c,t)*
      C_VOLUME(c,t);
     end_c_loop(c,t)
    }
    printf("Volume integral of turbulent dissipation: %g\n", sum_diss);
 } 

可以利用Ima进行解读，并让它给程序添加注释，然后直接让Ima添加注释并解释代码，结果如下图所示，简直是完美。如果代码很长，也可以将代码文件上传到ima并进行相同的操作。

我们还可以让Ima将上面的程序代码转换成并行版本。输出如下图所示，简直不要太酸爽。

2 创建新的UDF代码

也可以在Ima中输入需求，然后利用Ima进行Fluent UDF程序代码的编写。下面举了个简单的例子，看结果输出，就说good不good吧，个人觉得还是相当不错的，基本不需要进行任何修改就可以直接用了。

Ima用起来效果还是不错的，不过如果能够将Ima与AI IDE连起来用就更好了，也不知道以后会不会有这种操作。个人觉得随着未来AI性能的不断提高，机器编程终将代替人脑编程，尤其是那帮靠复 制粘贴打天下的码农。