論文の概要: Foam-Agent 2.0: An End-to-End Composable Multi-Agent Framework for Automating CFD Simulation in OpenFOAM
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.18178v2
- Date: Tue, 30 Sep 2025 23:00:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-02 14:33:21.761325
- Title: Foam-Agent 2.0: An End-to-End Composable Multi-Agent Framework for Automating CFD Simulation in OpenFOAM
- Title（参考訳）: Foam-Agent 2.0: OpenFOAMにおけるCFDシミュレーションの自動化のためのエンドツーエンド構成可能なマルチエージェントフレームワーク
- Authors: Ling Yue, Nithin Somasekharan, Tingwen Zhang, Yadi Cao, Shaowu Pan,
- Abstract要約: 我々は、単一の自然言語プロンプトからエンドツーエンドのOpenFOAMワークフロー全体を自動化するマルチエージェントフレームワークであるFoam-Agentを紹介した。
このフレームワークは、MCP(Model Context Protocol)を使用して、コア機能を独立した呼び出し可能なツールとして公開する。
110のシミュレーションタスクのベンチマークで、Foam-AgentはClaude 3.5 Sonnetで88.2%の成功率を達成した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.8790078849619074
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Computational Fluid Dynamics (CFD) is an essential simulation tool in engineering, yet its steep learning curve and complex manual setup create significant barriers. To address these challenges, we introduce Foam-Agent, a multi-agent framework that automates the entire end-to-end OpenFOAM workflow from a single natural language prompt. Our key innovations address critical gaps in existing systems: 1. An Comprehensive End-to-End Simulation Automation: Foam-Agent is the first system to manage the full simulation pipeline, including advanced pre-processing with a versatile Meshing Agent capable of handling external mesh files and generating new geometries via Gmsh, automatic generation of HPC submission scripts, and post-simulation visualization via ParaView. 2. Composable Service Architecture: Going beyond a monolithic agent, the framework uses Model Context Protocol (MCP) to expose its core functions as discrete, callable tools. This allows for flexible integration and use by other agentic systems, such as Claude-code, for more exploratory workflows. 3. High-Fidelity Configuration Generation: We achieve superior accuracy through a Hierarchical Multi-Index RAG for precise context retrieval and a dependency-aware generation process that ensures configuration consistency. Evaluated on a benchmark of 110 simulation tasks, Foam-Agent achieves an 88.2% success rate with Claude 3.5 Sonnet, significantly outperforming existing frameworks (55.5% for MetaOpenFOAM). Foam-Agent dramatically lowers the expertise barrier for CFD, demonstrating how specialized multi-agent systems can democratize complex scientific computing. The code is public at https://github.com/csml-rpi/Foam-Agent.
- Abstract（参考訳）: 計算流体力学(CFD)は工学において不可欠なシミュレーションツールであるが、急勾配の学習曲線と複雑な手動設定は大きな障壁を生んでいる。
これらの課題に対処するために、単一自然言語プロンプトからエンドツーエンドのOpenFOAMワークフロー全体を自動化するマルチエージェントフレームワークであるFoam-Agentを紹介します。
私たちの重要なイノベーションは、既存のシステムにおける重要なギャップに対処しています。
1. A Comprehensive End-to-End Simulation Automation: Foam-Agentは、外部メッシュファイルの処理やGmshによる新しいジオメトリの生成、HPCサブミットスクリプトの自動生成、ParaViewによるシミュレーション後の可視化など、完全なシミュレーションパイプラインを管理する最初のシステムである。
2. 構成可能なサービスアーキテクチャ: モノリシックなエージェントを超えて、フレームワークはモデルコンテキストプロトコル(MCP)を使用して、コア機能を独立した呼び出し可能なツールとして公開します。
これにより、より探索的なワークフローのために、Clude-codeのような他のエージェントシステムによる柔軟な統合と使用が可能になる。
3. 高忠実度構成生成: 正確なコンテキスト検索のための階層型マルチインデックスRAGと、構成整合性を保証する依存性認識生成プロセスにより、より優れた精度を実現する。
110のシミュレーションタスクのベンチマークで評価すると、Foam-AgentはClaude 3.5 Sonnetで88.2%の成功率を獲得し、既存のフレームワーク(MetaOpenFOAMでは55.5%)をはるかに上回っている。
Foam-AgentはCFDの専門的障壁を劇的に減らし、特殊なマルチエージェントシステムが複雑な科学計算を民主化する方法を示している。
コードはhttps://github.com/csml-rpi/Foam-Agent.comで公開されている。
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