discopy

Disco

La disco es un kit de herramientas de Python para calcular con diagramas de cadenas.

• Organización: https://discopy.org
• Documentación: https://docs.discopy.org
• Código fuente: https://github.com/discopy/discopy
• Documento (para teóricos de categoría aplicada): https://doi.org/10.4204/eptcs.333.13
• Documento (para informática cuántica): https://arxiv.org/abs/2205.05190

La disco comenzó como una implementación de DISCOCAT y QNLP. Esto ahora se ha convertido en su propia biblioteca: Lambeq.

Características

• Una estructura de datos Arrow para categorías de dagas gratuitas con sumas formales, operadores unaros y variables simbólicas de Sympy
• Una estructura de datos Diagram para diagramas de cadenas planas en cualquier categoría (pre) monoidal en la jerarquía de idiomas gráficos (con trenzas, giros, arañas, etc.)
• Una estructura de datos Hypergraph para diagramas de cadenas en categorías de hipergrafios y sus restricciones a las categorías simétricas, trazadas, compactas y de Markov
• Métodos para la composición del diagrama, dibujo, reescritura y evaluación Functor en:
  • Código de Python, es decir, cables como tipos y cajas como funciones
  • Tensor Networks, es decir, cables como dimensiones y cajas como matrices de Numpy, Pytorch, TensorFlow, Tensornetwork y Jax
• Una implementación de la mecánica cuántica categórica que se interactúa con:
  • TKET para la compilación de circuitos
  • PYZX para la optimización con el cálculo ZX
  • Pennylane para diferenciación automática
• Una implementación de gramáticas formales (sin contexto, categorial, pregrupo o dependencia) con interfaces a Lambeq, Spacy y NLTK

Ejemplo: cocinar

Este ejemplo está inspirado en la publicación del blog de Pawel Sobocinski Crema Di Mascarpone y el razonamiento esquemático.

 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 ()

Inicio rápido

pip install discopy

Si desea ver la disco en acción, ¡consulte el tutorial QNLP!

Contribuir

¡Estamos ansiosos por dar la bienvenida a los nuevos contribuyentes!

Primero, lea las pautas contribuyentes. Luego ponte en contacto con Discord o abre un problema.

Cómo citar

Si usó la disco en el contexto de una publicación académica, le sugerimos que cite:

• G. de Felice, A. Toumi y B. Coecke, Discopy: categorías monoidales en Python , EPTCS 333, 2021, pp. 183-197, doi: 10.4204/ePTCS.333.13

Si además su trabajo está relacionado con la computación cuántica, también puede citar:

• A. Toumi, G. de Felice y R. Yeung, Discopy para el científico informático cuántico , ARXIV: 2205.05190

Si usa alguna de las características recientes (por ejemplo, Hypergraph ), también debe mencionar:

• A. Toumi, R. Yeung, B. Poór y G. de Felice, Discopy: La jerarquía de los idiomas gráficos en Python Arxiv: 2311.10608