aegir

概述

在Rust中提供强类型、编译时自动微分。

aegir 是一个实验性的自动微分框架，旨在利用Rust强大的类型系统并尽可能避免运行时。所采用的方法类似于在C++中编写的线性代数库常用的表达式模板。

主要特性

• 内置算术、线性代数、三角学和特殊运算符。
• 无限可微：雅可比矩阵、海森矩阵等...
• 自定义运算符展开的DSL。
• 解耦/泛型张量类型。

安装

[dependencies]
aegir = "2.0"

示例

#[macro_use]
extern crate aegir;
extern crate rand;

use aegir::{Differentiable, Function, Identifier, Node, ids::{X, Y, W}};

ctx!(Ctx { x: X, y: Y, w: W });

fn main() {
    let mut rng = rand::thread_rng();
    let mut ctx = Ctx {
        x: [0.0; N],
        y: 0.0,
        w: [0.0; N],
    };

    let x = X.into_var();
    let y = Y.into_var();
    let w = W.into_var();

    let model = x.dot(w);

    // Using standard method calls...
    let sse = model.sub(y).squared();
    let adj = sse.adjoint(W);

    // ...or using aegir! macro
    let sse = aegir!((model - y) ^ 2);
    let adj = sse.adjoint(W);

    for _ in 0..1_000_00 {
        // Independent variables:
        ctx.x = rng.gen();

        // Dependent variable:
        ctx.y = ctx.x[0] * 2.0 - ctx.x[1] * 4.0;

        // Evaluate gradient:
        let g: [f64; N] = adj.evaluate(&ctx).unwrap();

        // Update weights:
        ctx.w[0] -= 0.01 * g[0];
        ctx.w[1] -= 0.01 * g[1];
    }

    println!("{:?}", ctx.w.to_vec());
}