Rust中的CMAES

动机

这是我基于Hansen的purecma Python实现的自定义CMA-ES优化算法。

这是0.3.0版本，所以请期待沿途的更多增强和变化。

路线图

尽管目前功能正常，但路线图是将此crate转换为使用ngalgebra，正如基准测试所示：特征值分解更快，很棒！因此，请期待短期内发生变化。

还将进行其他改进。

请保持关注。

简单使用示例

use crate::{
    params::CmaesParams, 
    state::CmaesState, 
    strategy::Cmaes
    fitness::square_and_sum, 
    };
use anyhow::Result;

fn example() -> Result<()> {
    let params = CmaesParams {
        popsize: 10,
        xstart: vec![0.0; 10],
        sigma: 0.75,
    };

    let cmaes = Cmaes::new(&params)?;
    let mut state = CmaesState::init_state(&params)?;
    for _i in 0..150 {
        let mut pop = cmaes.ask(&mut state)?;
        let mut fitness = square_and_sum(&pop)?;
        state = cmaes.tell(state, &mut pop, &mut fitness)?;
    }

    println!("Best y: {:+.4?}", &state.best_y);
    println!("Best y (fitness): {:+.4?}", &state.best_y_fit);

    Ok(())
}

fn main() {
    example();
}

(ndarray和朋友们)的要求：BLAS代数

我假设您有一个干净的全新的Linux环境，因此请按照以下说明进行操作。如果您需要，也可以参考工作的GitHub actions。

1) 安装构建工具（GCC）

build-essential软件包包括GCC编译器和构建C程序所需的必要工具，这些工具对于封装在rust crates中的低级C代数实用程序是必需的。这可能是ndarray和朋友们使用的BLAS C绑定的要求。

sudoapt install build-essential

2) 安装pkg-config和OpenSSL开发库

如果在编译过程中遇到OpenSSL和pkg-config相关的问题

sudoapt install pkg-config libssl-dev

3) 设置Rust依赖项

确保在您的Cargo.toml中指定以下依赖项

anyhow = { version = "1.0.86" }
rand = { version = "0.8.5" }
rayon = { version = "1.10.0" }
ndarray = { version = "0.15", features = ["blas", "rayon"] }
blas-src = { version = "0.10", features = ["openblas"] }
openblas-src = { version = "0.10", features = ["cblas", "system"] }
ndarray-linalg = { version = "0.16", features = ["openblas-system"] }
ndarray-rand = { version = "0.14" }

4) 安装OpenBLAS

为了使用OpenBLAS系统-wide作为ndarray和其他的，安装libopenblas-dev软件包

sudoapt install libopenblas-dev

对于Lapack做

sudoapt-get install liblapack-dev libblas-dev

如果您想检查安装位置，请使用dpkg-query -L libopenblas-dev

5) 其他工具

安装cargo-depgraph和graphviz进行依赖项可视化

sudo apt install graphviz
cargo install cargo-depgraph

6) Git（如有需要）

由于这是一个全新的 Ubuntu 系统，所以对于 git

git config --global user.name "Your Name" git config --global user.email "[email protected]"