physverify

physverify

シミュレーションが実行できるかどうかだけでなく、主張する方程式を、主張する精度次数で解いているかを検証します。

physverify は活発に開発が進められている（v0.5.1）プロジェクトで、計算物理学コミュニティからの貢献やテストケースを歓迎しています。対象範囲は、常微分方程式（ODE）と偏微分方程式（PDE）の数値解（時間積分、収束、保存則）に加え、いくつかのモンテカルロ検証です。必要なのは NumPy だけです。

pip install physverify
physverify demo

このデモでは、正しいソルバーを検証し（すべてのチェックに合格）、次に減衰を 10% 大きくした同じソルバーを検証します（すべて失敗）。

初めてお使いですか？こちらから始めてください。インストールから最初の検証までを約 10 分で説明します。AI コーディングアシスタントを使っている場合は、貼り付け用のプロンプトも用意されています。

自分のコードで使う

• セットアップ不要で、どんなプロジェクトにも対応： physverify scan PATH はコードを読み取り（実行はしません）、宣言された次数を満たさないルンゲ・クッタ法（表、クラス属性、またはコード内の段階として記述されたもの）、グリッドに一致しない格子間隔、値が近い物理定数、往復テストを検討する価値のある逆関数のペアを検出します。
• ODE ソルバー： physverify init verify_solver.py --solver mysolver --order 4 で仕様ファイルを作成します。方程式（コードからではなく、物理に基づくもの）を記入し、physverify run verify_solver.py を実行します。
• ルンゲ・クッタのテーブル： physverify.butcher の check_tableau(A, b, c, claimed=3) は、係数だけを使って次数、段階次数、安定性を検証します。
• すでにある誤差データ： check_order(hs, errors, expected=2) は、理由とともに PASS、FAIL、または INCONCLUSIVE を返します。

CI で実行する

チェックに失敗すると、壊れた単体テストと同じようにジョブが失敗します（CI ガイド：オプション、pre-commit、pytest）。

      - uses: rcgiri-physics/[email protected]
        with:
          specs: tests/verify_*.py

はじめに · レシピ · PASS の意味 · トラブルシューティング · API

バグを検出できますか？

5つの小規模なソルバーに仕込んだ37件のバグのうち、誤検知なしで35件を検出しました（通常の「1つの答えと比較する」テストでは27件）。バグとチェックは同じ人が作成したため、これはツールが設計どおりに動作することを示すものであり、他の人のコードでどのように動作するかを示すものではありません。公開されている物理学のリポジトリでは、74件の不具合が作者に報告されました。そのうち14件は physverify のチェックで検出され、11件はコードを実行しただけで見つかり、残りはリポジトリごとのテストスクリプト、またはコードの読み取りによって見つかりました。スクリプトなしで physverify scan だけを実行した場合、現在は74件中18件を検出します。初版の2件から増加しており、同じリポジトリで新たに7件の不具合も検出しました（検出方法ごとの結果）。この件数はそのサンプルのみを対象としたものであり、バグ率を示すものではありません。詳細は結果と、すべての表を再生成するための results/README.md をご覧ください。

制限事項

ODE で最も効果を発揮します。PDE については、現時点では1次元のみ対応しています。コードにはソース項を追加する方法、またはそれ自体に誤りがある可能性のある小さなラッパーが必要です。PASS は、これらのチェックで問題が見つからなかったことを意味します。シミュレーションが正しいことを証明するものではなく、独立性は自分で記述した参照実装と同程度に限られます。PASS の意味をご覧ください。

コントリビューション、引用、ライセンス

ご協力を歓迎します。ご自身のソルバーでの試用レポート、作者以外の人が作成した仕込みバグ、アダプター、ドキュメントなどをお寄せください。CONTRIBUTING.md、行動規範、サポートについては SUPPORT.md、信頼できないコードの実行については SECURITY.md、AI アシスタントについては AGENTS.mdをご覧ください。引用には doi:10.5281/zenodo.23534512 または CITATION.cffをご利用ください。変更履歴は CHANGELOG.md、計画は ROADMAP.mdをご覧ください。MIT ライセンス、著作権 (c) 2026 Ram Chandra Giri。