2017-01-11 3 views
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test_brute_force.pyを変更して、パラボラモデルのサンプリングを並列化しようとしました(以下のコードを参照)。エラー'sellars': promoted name 'sellar99.p1.f_xy' matches multiple unknowns: ('sellars.sellar99.p1.f_xy', 'sellars.sellar99.p1.f_xy')が表示されます。このエラーは何を意味しますか?なぜtest_brute_force.pyにこのエラーがありますか?OpenMDAO並列サンプリング/なぜtest_brute_force.pyが失敗しない

from __future__ import print_function 
from florisse.floris import AEPGroup 
import unittest 

from six.moves import range 
from six import iteritems 
import numpy as np 
from openmdao.api import Problem, Group, ParallelGroup, \ 
         Component, IndepVarComp, ExecComp, \ 
         Driver, ScipyOptimizer, SqliteRecorder 
from openmdao.core.mpi_wrap import MPI 

if MPI: 
    from openmdao.core.petsc_impl import PetscImpl as impl 
else: 
    from openmdao.api import BasicImpl as impl 

class Paraboloid(Component): 
    """ Evaluates the equation f(x,y) = (x-3)^2 + xy + (y+4)^2 - 3 """ 

    def __init__(self): 
     super(Paraboloid, self).__init__() 

     self.add_param('x_p', val=6.0) 
     self.add_param('y', val=-7.0) 

     self.add_output('f_xy', val=0.0) 

    def solve_nonlinear(self, params, unknowns, resids): 
     """f(x,y) = (x-3)^2 + xy + (y+4)^2 - 3 
     """ 

     x = params['x_p'] 
     y = params['y'] 

     unknowns['f_xy'] = (x-3.0)**2 + x*y + (y+4.0)**2 - 3.0 

    def linearize(self, params, unknowns, resids): 
     """ Jacobian for our paraboloid.""" 

     x = params['x_p'] 
     y = params['y'] 
     J = {} 

     J['f_xy', 'x_p'] = 2.0*x - 6.0 + y 
     J['f_xy', 'y'] = 2.0*y + 8.0 + x 
     return J 

pboidGroup = Group() 
pboidGroup.add('p1', Paraboloid(), promotes=['x_p', 'y']) 
pboidGroup.add('p2', Paraboloid(), promotes=['x_p', 'y']) 
pboidGroup.connect('p1.x_p', 'p2.x_p') 
pboidGroup.connect('p1.x_p', 'p2.y') 

class Randomize(Component): 
    """ add random uncertainty to params and distribute 

    Args 
    ---- 
    n : number of points to generate for each param 

    params : collection of (name, value, std_dev) specifying the params 
      that are to be randommized. 
    """ 
    def __init__(self, n=0, params=[]): 
     super(Randomize, self).__init__() 

     self.dists = {} 

     for name, value, std_dev in params: 
      # add param 
      self.add_param(name, val=value) 

      # add an output array var to distribute the modified param values 
      if isinstance(value, np.ndarray): 
       shape = (n, value.size) 
      else: 
       shape = (n, 1) 

      # generate a standard normal distribution (size n) for this param 
      self.dists[name] = np.random.normal(0.0, std_dev, n*shape[1]).reshape(shape) 
      #self.dists[name] = std_dev*np.random.normal(0.0, 1.0, n*shape[1]).reshape(shape) 

      self.add_output('dist_'+name, val=np.zeros(shape)) 

    def solve_nonlinear(self, params, unknowns, resids): 
     """ add random uncertainty to params 
     """ 
     for name, dist in iteritems(self.dists): 
      unknowns['dist_'+name] = params[name] + dist 

    def linearize(self, params, unknowns, resids): 
     """ derivatives 
     """ 
     J = {} 
     for u in unknowns: 
      name = u.split('_', 1)[1] 
      for p in params: 
       shape = (unknowns[u].size, params[p].size) 
       if p == name: 
        J[u, p] = np.eye(shape[0], shape[1]) 
       else: 
        J[u, p] = np.zeros(shape) 
     return J 


class Collector(Component): 
    """ collect the inputs and compute the mean of each 

    Args 
    ---- 
    n : number of points to collect for each input 

    names : collection of `Str` specifying the names of the inputs to 
      collect and the resulting outputs. 
    """ 
    def __init__(self, n=10, names=[]): 
     super(Collector, self).__init__() 

     self.names = names 

     # create n params for each input 
     for i in range(n): 
      for name in names: 
       self.add_param('%s_%i' % (name, i), val=0.) 

     # create an output for the mean of each input 
     for name in names: 
      self.add_output(name, val=0.) 

    def solve_nonlinear(self, params, unknowns, resids): 
     """ compute the mean of each input 
     """ 
     inputs = {} 

     for p in params: 
      name = p.split('_', 1)[0] 
      if name not in inputs: 
       inputs[name] = data = [0.0, 0.0] 
      else: 
       data = inputs[name] 
      data[0] += 1 
      data[1] += params[p] 

     for name in self.names: 
      unknowns[name] = inputs[name][1]/inputs[name][0] 

    def linearize(self, params, unknowns, resids): 
     """ derivatives 
     """ 
     J = {} 
     for p in params: 
      name, idx = p.split('_', 1) 
      for u in unknowns: 
       if u == name: 
        J[u, p] = 1 
       else: 
        J[u, p] = 0 
     return J 


class BruteForceSellarProblem(Problem): 
    """ Performs optimization on the Sellar problem. 

     Applies a normal distribution to the design vars and runs all of the 
     samples, then collects the values of all of the outputs, calculates 
     the mean of those and stuffs that back into the unknowns vector. 

     This is the brute force version that just stamps out N separate 
     sellar models in a parallel group and sets the input of each 
     one to be one of these random design vars. 

    Args 
    ---- 
    n : number of randomized points to generate for each input value 

    derivs : if True, use user-defined derivatives, else use Finite Difference 
    """ 
    def __init__(self, n=10, derivs=False): 
     super(BruteForceSellarProblem, self).__init__(impl=impl) 

     root = self.root = Group() 
     if not derivs: 
      root.deriv_options['type'] = 'fd' 

     sellars = root.add('sellars', ParallelGroup()) 
     for i in range(n): 
      name = 'sellar%i' % i 
      sellars.add(name, pboidGroup) 
      #sellars.add(name, SellarDerivatives()) 

      root.connect('x_p', 'sellars.'+name+'.x')#, src_indices=[i]) 
      #root.connect('yaw0', 'sellars.'+name+'.yaw0')#, src_indices=[i]) 
      #root.connect('dist_z', 'sellars.'+name+'.z', src_indices=[i*2, i*2+1]) 

      root.connect('sellars.'+name+'.f_xy', 'collect.obj_%i' % i) 
      #root.connect('sellars.'+name+'.con1', 'collect.con1_%i' % i) 
      #root.connect('sellars.'+name+'.con2', 'collect.con2_%i' % i) 

     root.add('indep', IndepVarComp([ 
        ('x', 1.0), 
        ('z', np.array([5.0, 2.0])) 
       ]), 
       promotes=['x', 'z']) 

     root.add('random', Randomize(n=n, params=[ 
        # name, value, std dev 
        ('x', 1.0, 1e-2), 
        ('z', np.array([5.0, 2.0]), 1e-2) 
       ]), 
       promotes=['x', 'z', 'dist_x', 'dist_z']) 

     root.add('collect', Collector(n=n, names=['obj', 'con1', 'con2']), 
       promotes=['obj', 'con1', 'con2']) 

     # top level driver setup 
     self.driver = ScipyOptimizer() 
     self.driver.options['optimizer'] = 'SLSQP' 
     self.driver.options['tol'] = 1.0e-8 
     self.driver.options['maxiter'] = 50 
     self.driver.options['disp'] = False 

     self.driver.add_desvar('z', lower=np.array([-10.0, 0.0]), 
            upper=np.array([ 10.0, 10.0])) 
     self.driver.add_desvar('x', lower=0.0, upper=10.0) 

     self.driver.add_objective('obj') 
     self.driver.add_constraint('con1', upper=0.0) 
     self.driver.add_constraint('con2', upper=0.0) 

prob = BruteForceSellarProblem(100, derivs=False) 
prob.setup(check=False) 
prob.run() 
print(prob["obj"]) 

答えて

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あなたがモデルを作成しようとしていること、または何を何に接続するべきかは完全にはわかりませんが、そのエラーを回避できます。問題は、放物面群pboidGroupの同じインスタンスをループ内に複数回追加することであり、OpenMDAOは複数の場所で同じコンポーネントインスタンスを使用することをサポートしていないということです。毎回新しいインスタンスを作成する必要があります。今

 pboidGroup = Group() 
     pboidGroup.add('p1', Paraboloid()) 
     pboidGroup.add('p2', Paraboloid()) 
     pboidGroup.connect('p1.x_p', 'p2.x_p') 
     pboidGroup.connect('p1.x_p', 'p2.y') 

     name = 'sellar%i' % i 
     sellars.add(name, pboidGroup) 
     #sellars.add(name, SellarDerivatives()) 

私は、私はエラーを取得することをやったこと:ループ内で我々が得るよう

はそれを修正するには、私はちょうど、近くにそれが使用されている場所までループにコードを移動します接続し、私はx_pがルートにあることを意図しているのかどうか分からない(多分IndepVarCompが必要です)が、これは停止点を過ぎてしまうかもしれません。

+0

私がモデル化しようとしているものとして、正規分布した 'x_p'が与えられた場合、並列化されたサンプリングを使って' f_xy'の期待値を求めたいと思います。私はこれを私の本当の問題に近づけるためのつながりを加えました。 – kilojoules

+0

ソース 'p1.x_p 'をターゲット' sellars.sellar0.x 'に接続できません。' p1.x_p 'は存在しません.'なぜ、' dist_z'に元の例?私たちはrootを空の 'Group()'として初期化しました。私は 'dist_z'をエラーなしで参照できたことに驚いていました。 – kilojoules

+1

この問題は、 'root.connect( 'x_p'、 'sellars。' + name + '。x')#、src_indices = [i])'という行にあります。ここでは、各売り手システムのx_pをどこかの出力にする必要があるソース 'x_p'に接続していますが、何も提供されていません。元の例では、 'Randomize'によって提供される 'dist_x'に接続しています。マッチするには、Randomizeコンポーネントのdist_xからx_pに名前を変更するか、代わりに 'dist_x'に接続する必要があります。 (そうするには、ソースインデックスのコメントを外す必要があります) –

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