EVO X

Arbeiten mit Modulen in EvoX

Arbeiten mit Modulen in EvoX

Ein Modul ist ein grundlegendes Konzept in der Programmierung, das sich auf eine eigenständige Codeeinheit bezieht, die eine bestimmte Aufgabe oder eine Reihe verwandter Aufgaben ausführen soll.

Dieses Notebook stellt das grundlegende Modul in EvoX vor: ModuleBase.

Einführung in Module

Im Tutorial haben wir den grundlegenden Ausführungsprozess in EvoX erwähnt:

Einen Algorithmus und ein Problem initiieren -- Einen Monitor einrichten -- Einen Workflow initiieren -- Den Workflow ausführen

Dieser Prozess erfordert vier grundlegende Klassen in EvoX:

  • Algorithm
  • Problem
  • Monitor
  • Workflow

Es ist notwendig, ein einheitliches Modul für sie bereitzustellen. In EvoX erben alle vier Klassen vom Basismodul — ModuleBase.

Module base

ModuleBase-Klasse

Die ModuleBase-Klasse erbt von torch.nn.Module.

Es gibt viele Methoden in dieser Klasse, und einige wichtige Methoden sind hier aufgeführt:

MethodeSignaturVerwendung
__init__(self, ...)Initialisiert das Modul.
load_state_dict(self, state_dict: Mapping[str, torch.Tensor], copy: bool = False, ...)Kopiert Parameter und Puffer aus state_dict in dieses Modul und seine Nachkommen. Es überschreibt torch.nn.Module.load_state_dict.
add_mutable(self, name: str, value: Union[torch.Tensor | nn.Module, Sequence[torch.Tensor | nn.Module], Dict[str, torch.Tensor | nn.Module]]) -> NoneDefiniert einen veränderbaren Wert in diesem Modul, auf den über self.[name] zugegriffen und der in-place modifiziert werden kann.

Rolle des Moduls

In EvoX kann ModuleBase helfen bei:

  • Veränderbare Werte enthalten

    Dieses Modul ist ein objektorientiertes Modul, das veränderbare Werte enthalten kann.

  • Funktionale Programmierung unterstützen

    Das funktionale Programmiermodell wird über self.state_dict() und self.load_state_dict(...) unterstützt.

  • Initialisierung standardisieren:

    Grundsätzlich sollten vordefinierte Submodule, die zu diesem Modul HINZUGEFÜGT und später in Mitgliedsmethoden aufgerufen werden, als “nicht-statische Mitglieder” behandelt werden, während alle anderen Mitglieder als “statische Mitglieder” behandelt werden sollten.

    Die Modulinitialisierung für nicht-statische Mitglieder wird empfohlen, in der überschriebenen Methode von setup (oder einer anderen Mitgliedsmethode) statt in __init__ geschrieben zu werden.

Verwendung des Moduls

Konkret gibt es einige Regeln für die Verwendung von ModuleBase in EvoX:

Statische Methoden

Statische Methoden, die JIT-kompiliert werden sollen, werden wie folgt definiert:

# One example of the static method defined in a Module

@jit
def func(x: torch.Tensor, y: torch.Tensor) -> torch.Tensor:
    return x + y

Nicht-statische Methoden

Wenn eine Methode mit dynamischen Python-Kontrollflüssen wie if mit vmap verwendet werden soll, verwenden Sie bitte torch.cond, um den Kontrollfluss explizit zu definieren.

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