discopy

Дископия

Дископия - это инструментарий Python для вычислений с помощью струнных диаграмм.

• Организация: https://discopy.org
• Документация: https://docs.discopy.org
• Исходный код: https://github.com/discopy/discopy
• Бумага (для теоретиков прикладной категории): https://doi.org/10.4204/eptcs.333.13
• Документ (для квантовых компьютерных ученых): https://arxiv.org/abs/2205.05190

Дископия началась как реализация Discocat и QNLP. Теперь это стало его собственной библиотекой: Lambeq.

Функции

• Структура данных Arrow для бесплатных категорий кинжала с формальными суммами, унарными операторами и символическими переменными из симпы
• Структура данных Diagram для плоских строковых диаграмм в любой (до) моноидной категории в иерархии графических языков (с косичками, поворотами, пауками и т. Д.)
• Структура данных Hypergraph для строковых диаграмм в категориях гиперграфа и ее ограничения на симметричные, прослеженные, компактные и марковские категории
• Методы композиции, рисования, переписывания, переписывания и оценки Functor в:
  • Код Python, то есть провода как типы и коробки как функции
  • Тенсорные сети, то есть провода как размеры и коробки в качестве массивов от Numpy, Pytorch, Tensorflow, TensornetWork и Jax
• реализация категориальной квантовой механики, взаимодействующей с:
  • TKET для компиляции схемы
  • Pyzx для оптимизации с помощью zx calculus
  • Пеннилан для автоматической дифференциации
• Реализация формальной грамматики (без контекста, категориал, предварительная группа или зависимость) с интерфейсами в Lambeq, Spacy и NLTK

Пример: приготовление пищи

Этот пример вдохновлен в блоге Павела Собоцински в блоге Crema di Mascarpone и схематических рассуждениях.

 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

Если вы хотите увидеть дископию в действии, ознакомьтесь с учебником QNLP!

Способствовать

Мы стремимся приветствовать новых участников!

Во -первых, прочитайте руководящие принципы. Затем свяжитесь с Discord или откройте проблему.

Как цитировать

Если вы использовали дископию в контексте академической публикации, мы предлагаем вам цитировать:

• G. de Felice, A. Toumi & B. Coecke, Дископия: моноидные категории в Python , EPTCS 333, 2021, с. 183-197, doi: 10.4204/eptcs.333.13

Кроме того, ваша работа связана с квантовыми вычислениями, вы также можете привести:

• A. Toumi, G. de Felice & R. Yeung, дископия для квантового компьютерного ученых , Arxiv: 2205.05190

Если вы используете какую -либо из недавних функций (например, Hypergraph ), вы также должны упомянуть:

• A. Toumi, R. Yeung, B. Poór & G. de Felice, Дископия: иерархия графических языков в Python arxiv: 2311.10608