discopy

Diskopie

Die Diskopie ist ein Python -Toolkit zum Berechnen mit Stringdiagrammen.

• Organisation: https://discopy.org
• Dokumentation: https://docs.discopy.org
• Quellcode: https://github.com/discopy/discopy
• Papier (für Theoretiker der angewandten Kategorie): https://doi.org/10.4204/eptcs.333.13
• Papier (für Quanten -Informatiker): https://arxiv.org/abs/2205.05190

Die Diskopie begann als Implementierung von Discocat und QNLP. Dies ist jetzt eine eigene Bibliothek geworden: Lambeq.

Merkmale

• Eine Arrow für kostenlose Dolchkategorien mit formalen Summen, unären Operatoren und symbolischen Variablen aus Sympy
• Eine Diagram für planare String -Diagramme in einer (vor) monoidalen Kategorie in der Hierarchie grafischer Sprachen (mit Zöpfen, Wendungen, Spinnen usw.)
• Eine Hypergraph für Stringdiagramme in Hypergraphkategorien und deren Einschränkungen für symmetrische, verfolgte, kompakte und Markov -Kategorien
• Methoden für die Zusammensetzung, Zeichnen, Umschreibung und Functor -Bewertung von Diagramm in:
  • Python -Code, dh Drähte als Typen und Boxen als Funktionen
  • Tensor -Netzwerke, dh Drähte als Abmessungen und Kisten als Arrays von Numpy, Pytorch, Tensorflow, Tensornetwork und Jax
• Eine Implementierung der kategorialen Quantenmechanik -Schnittstelle mit:
  • TKT für die Schaltungskompilierung
  • Pyzx zur Optimierung mit dem ZX -Kalkül
  • Pennylane zur automatischen Differenzierung
• Eine Implementierung formaler Grammatiken (kontextfrei, kategorial, vorgruppen oder abhängig) mit Schnittstellen zu Lambeq, Spacy und NLTK

Beispiel: Kochen

Dieses Beispiel ist von Pawel Sobocinskis Blog -Post Crema di Mascarpone und diagrammatischem Denken inspiriert.

 from discopy . symmetric import Ty as Ingredient , Box as Step , Diagram as Recipe

egg , white , yolk = Ingredient ( "egg" ), Ingredient ( "white" ), Ingredient ( "yolk" )
crack = Step ( "crack" , egg , white @ yolk )
merge = lambda x : Step ( "merge" , x @ x , x )

# DisCoPy allows string diagrams to be defined as Python functions

@ Recipe . from_callable ( egg @ egg , white @ yolk )
def crack_two_eggs ( left_egg , right_egg ):
    left_white , left_yolk = crack ( left_egg )
    right_white , right_yolk = crack ( right_egg )
    return ( merge ( white )( left_white , right_white ),
            merge ( yolk )( left_yolk , right_yolk ))

# ... or in point-free style using parallel (@) and sequential (>>) composition

assert crack_two_eggs == crack @ crack 
  >> white @ Recipe . swap ( yolk , white ) @ yolk 
  >> merge ( white ) @ merge ( yolk )

crack_two_eggs . draw ()

QuickStart

pip install discopy

Wenn Sie Discopy in Aktion sehen möchten, lesen Sie das QNLP -Tutorial!

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Wie man zitiert

Wenn Sie Discopy im Kontext einer akademischen Veröffentlichung verwendet haben, empfehlen wir Ihnen, zu zitieren:

• G. de Felice, A. Toumi & B. Coecke, Discopy: Monoidale Kategorien in Python , EPTCS 333, 2021, S. 183-197, doi: 10.4204/eptcs.333.13

Wenn Ihre Arbeit weiterhin mit Quantum Computing zusammenhängt, können Sie auch zitieren:

• A. Toumi, G. de Felice & R. Yeung, Discopy für den Quanten -Informatiker , Arxiv: 2205.05190

Wenn Sie eine der jüngsten Funktionen (z. B. Hypergraph ) verwenden, sollten Sie auch erwähnen:

• A. Toumi, R. Yeung, B. Poór & G. de Felice, Discopy: Die Hierarchie grafischer Sprachen in Python Arxiv: 2311.10608