Compare commits
27 Commits
8708d0f922
...
main
| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
|
|
6b52ba4660 | ||
|
|
9a783ec8aa | ||
|
|
7732577f31 | ||
|
|
c232f1d387 | ||
|
|
5c119990b7 | ||
|
|
e394fd6d59 | ||
|
|
17323335e0 | ||
|
|
51464b2139 | ||
|
|
fe34bb3672 | ||
|
|
005ffaf04b | ||
|
|
e52026d2b2 | ||
|
|
9b98dbe27b | ||
|
|
b2fc51bb72 | ||
|
|
b43885c6e1 | ||
|
|
4f0c38500b | ||
|
|
a4219c7212 | ||
|
|
185d7f4361 | ||
|
|
2af292e094 | ||
|
|
e6b877bab7 | ||
|
|
ac459d26a4 | ||
|
|
6fba55f2d6 | ||
|
|
83a3e72bd5 | ||
|
|
965c18f327 | ||
|
|
1480f4ce1a | ||
|
|
ef83512601 | ||
|
|
ecd6508f29 | ||
|
|
78af686e6d |
32
PLAN.md
32
PLAN.md
@@ -55,7 +55,7 @@ L(x, I)-модель с coenergy-выводом силы — в разделе "
|
||||
- **Найден и исправлен реальный баг именно на этом этапе**: КПД лучшего генома после `evolve` показал 387% — оказалось, `efficiency` считался как `exit_kinetic_energy / energy_in`, а `exit_kinetic_energy` включает фиксированный "бесплатный" толчок `initial_v_mps`, не учтённый в `energy_in`. Для лёгкого снаряда этот толчок доминировал и КПД пробивал 100%. Исправлено на `kinetic_energy_delta / energy_in` (энергия, реально добавленная катушками) — эта величина математически не может превысить 1 (следует из поэтапного энергобаланса). После исправления лучший результат на тот момент: **1 ступень, КПД 80.97%, скорость 26.4 м/с, снаряд Ст3 ⌀4мм x 30мм, стоимость 1029₽** (провод cu-petv2-1.0mm, конденсатор 22мкФ/400В, ключ IRG4PC50F, оптический датчик). *(Историческая запись: это физика v1 БЕЗ потерь в железе, скина и трения — после их добавления такие КПД невозможны, см. «хронологию честности» ниже.)*
|
||||
- **Честное сравнение датчиков** (запрос из первого обсуждения плана) — на 5000 прогонах: индукционный датчик (`inductive-pickup-lm393`) дал **0.2% реализуемых** конфигураций (6 из 2965, где он стоял хотя бы на одной ступени), тогда как оптический (TCST2103) и Холла (A3144E) — **~45-47%** реализуемых каждый. Это количественно подтверждает опасение, высказанное в самом начале обсуждения плана: индукционная катушка-датчик ненадёжна именно потому, что требует скорости выше её порога (здесь — фиксированный старт 3 м/с как раз ниже порога срабатывания реального компонента), тогда как оптика/Холл не зависят от скорости.
|
||||
- Итог: сквозная цепочка (реальные компоненты → физика → поиск → SQLite → отчёт с графиками/BOM/анимацией) работает и произвела не выдуманный, а посчитанный и перепроверенный результат.
|
||||
- [x] **Обогащённая БД + лог процесса + веб-морда** (по запросу пользователя при деплое): каждая запись `runs.decoded_summary_json` теперь содержит расстояния между катушками (`inter_stage_gaps_m`), абсолютные позиции катушек вдоль трубы, все номиналы деталей, геометрию намотки, вычисленную физику (индуктивность/сопротивление/пиковый ток/поле) и результат каждой ступени (вход/выход скорость, тайминги датчика, энергобаланс) — см. `optim/objective.py::build_detail`. Ход эксперимента пишется в `<db>.log` (`optim/progress_log.py`): прогресс, доля реализуемых, скорость, ETA, отметки нового лучшего КПД. Веб-дашборд `gausse serve` (`src/gausse/web/`, только stdlib `http.server`, self-contained HTML) — счётчики, гистограмма КПД, топ конфигураций с drill-down, причины отказа, хвост лога, автообновление 3с. В `docker-compose.yml` сервис `web` на порту 8000. 77 тестов, проверено в Docker.
|
||||
- [x] **Обогащённая БД + лог процесса + веб-морда** (по запросу пользователя при деплое): каждая запись `runs.decoded_summary_json` теперь содержит расстояния между катушками (`inter_stage_gaps_m`), абсолютные позиции катушек вдоль трубы, все номиналы деталей, геометрию намотки, вычисленную физику (индуктивность/сопротивление/пиковый ток/поле) и результат каждой ступени (вход/выход скорость, тайминги датчика, энергобаланс) — см. `optim/objective.py::build_detail`. *(УСТАРЕЛО с 2026-07-11, коммит 5c11999: полный build_detail больше НЕ хранится на каждый прогон — база раздувалась до 70ГБ; в decoded_summary_json теперь дешёвая сводка decoded_summary(), а полная детализация пересимулируется на лету из genome_json при просмотре прогона — web/rebuild.py + web/stats.run_detail.)* Ход эксперимента пишется в `<db>.log` (`optim/progress_log.py`): прогресс, доля реализуемых, скорость, ETA, отметки нового лучшего КПД. Веб-дашборд `gausse serve` (`src/gausse/web/`, только stdlib `http.server`, self-contained HTML) — счётчики, гистограмма КПД, топ конфигураций с drill-down, причины отказа, хвост лога, автообновление 3с. В `docker-compose.yml` сервис `web` на порту 8000. 77 тестов, проверено в Docker.
|
||||
|
||||
## Батареи конденсаторов + графики в веб-морде (по запросу пользователя)
|
||||
|
||||
@@ -102,7 +102,13 @@ L(x, I)-модель с coenergy-выводом силы — в разделе "
|
||||
CPU-эталоном — расхождение exit_v **0.084%** (tests/test_batch_sweep.py,
|
||||
test_batch_integrator.py). Стиффные конфиги, переполняющие фикс-шаг,
|
||||
честно бракуются (blew_up), а не записываются мусором.
|
||||
- [ ] (опция) дослить cut-логику в ядро (>3.8x); GPU-батч внутрь эволюции.
|
||||
- [x] cut-логика дослита: весь шаг = 2 fused-ядра (одно не влезает в лимит
|
||||
параметров CUDA 4096Б). Оценка 1000 геномов: 98.5с → 6.6с (15x), ~150
|
||||
геномов/с на 1070, сверка с numpy-эталоном 0.001%.
|
||||
- [x] GPU-батч в эволюции: `run_evolution(use_gpu=True)` оценивает всё
|
||||
поколение одним батчем (`evaluate_genomes_gpu`), та же формула фитнеса;
|
||||
полировка (Nelder-Mead) остаётся точной на CPU. Сервис `gausse-evolve`
|
||||
переведён на venv+GPU: 120 поколений × 1000 особей, ~115/с стабильно.
|
||||
|
||||
## Физика: найденные завышения КПД и их исправления (хронология честности)
|
||||
|
||||
@@ -134,6 +140,22 @@ L(x, I)-модель с coenergy-выводом силы — в разделе "
|
||||
слегка отрицательным (трение съело больше слабой катушки) — это честно.
|
||||
Для сравнения на одной и той же эволюции: v1 давал «38%» там, где v2 даёт
|
||||
~8% — столько стоили неучтённые скин и трение.
|
||||
6. **gausse-physics-v3**: эволюция нашла «КПД 82%» → вскрытие генома: тонкий
|
||||
снаряд (⌀4мм) в толстой катушке (⌀29мм) — модель умножала ВСЮ L на
|
||||
(μ_eff−1), как будто железо заполняет всё сечение. Фикс: коэффициент
|
||||
заполнения A_снаряда/A_катушки (iron_fill_factor). Плюс лечение зависаний
|
||||
решателя: tanh-сглаживание сухого трения (разрывный sign(v) дробил шаг
|
||||
бесконечно), событие тока удержания ключа (передемпфированный хвост),
|
||||
полная формула отражения вихрей (ωM)²R₂/(R₂²+(ωL₂)²), гард вырожденных
|
||||
катушек (L/R<100нс). Бенч: 200 геномов 608с → 22с.
|
||||
7. **gausse-physics-v4**: эволюция нашла «30%» через МЕДЛЕННУЮ катушку
|
||||
(600+ витков, ~1мс, 36А — там слабы и Доуэлл, и вихревые, и трение).
|
||||
Неучтённая физика: за импульс поле проникает в сталь на глубину скин-слоя
|
||||
(~доли мм) — внутренность снаряда не намагничивается. Фикс:
|
||||
iron_penetration_fraction = 1−(1−δ/a)² множит fill factor. После v4
|
||||
лучший КПД эволюции — единицы процентов, что соответствует реальным
|
||||
reluctance-пушкам. Урок зафиксирован: подозрительно красивый КПД =
|
||||
вскрывать лучший геном и искать обойдённый канал потерь.
|
||||
|
||||
## Требования пользователя, закрытые после Этапа 8
|
||||
|
||||
@@ -146,11 +168,13 @@ L(x, I)-модель с coenergy-выводом силы — в разделе "
|
||||
катушку — repair()).
|
||||
- **Ссылки на магазины** (`url`) у каждого компонента: в JSON-базе, BOM
|
||||
(«Купить») и в детализации прогона.
|
||||
- **Максимально детальная запись** в БД (`build_detail`): труба
|
||||
- **Максимально детальная запись** (`build_detail`): труба
|
||||
внутр/стенка/внеш, масса снаряда в граммах и влезает-ли-в-бор,
|
||||
внутр/внеш диаметры катушки, состав банки конденсаторов, DC/AC
|
||||
сопротивление обмотки, все позиции датчиков и катушек вдоль трубы,
|
||||
энергобаланс каждой ступени.
|
||||
энергобаланс каждой ступени. *(С 2026-07-11 НЕ хранится в БД построчно,
|
||||
а строится на лету из genome_json при просмотре прогона/отчёте —
|
||||
хранение полной детализации на 12.9М строк раздуло базу до 70ГБ.)*
|
||||
- **Анимация переделана** (была «время вырезается, результата не видно»):
|
||||
кадры на равномерной сетке ФИЗИЧЕСКОГО времени (а не по индексам массива,
|
||||
из-за чего плотные точки разряда съедали все кадры и подлёт выпадал),
|
||||
|
||||
18
README.md
18
README.md
@@ -16,6 +16,8 @@
|
||||
- **Физика** (`src/gausse/physics/`): RLC-разряд конденсаторной банки через
|
||||
катушку с ферромагнитным снарядом; насыщение железа через единое
|
||||
потокосцепление λ(x,I) (энергия сохраняется); вихревые потери в снаряде;
|
||||
коэффициент заполнения (тонкий снаряд не усиливает весь поток) и
|
||||
диффузия поля (за импульс намагничивается только скин-кольцо);
|
||||
скин-эффект + эффект близости обмотки (метод Доуэлла); трение о трубку и
|
||||
сопротивление воздуха; одиночный импульс (тиристор не перезапускается);
|
||||
паспортные импульсные токи ключей (ITSM/IDM/ICM из даташитов).
|
||||
@@ -27,7 +29,8 @@
|
||||
полировкой; всё в одну SQLite-базу (WAL, писатель поверх очереди).
|
||||
- **GPU** (`src/gausse/gpu/`): батч-интегратор RK4 (numpy/cupy), весь шаг
|
||||
слит в одно cupy.fuse-ядро — на GTX 1070 ~3.8x к CPU; многоступенчатый
|
||||
GPU-sweep раунд-за-раундом; сверен с CPU-эталоном (<0.1%).
|
||||
GPU-sweep раунд-за-раундом И GPU-эволюция (use_gpu=True: всё поколение —
|
||||
один батч, ~150 геномов/с на 1070); сверено с CPU-эталоном (<0.1%).
|
||||
- **Отчёты** (`src/gausse/report/`, `src/gausse/web/`): веб-дашборд с
|
||||
drill-down до каждой детали и энергобаланса ступени, графики ток/поле/
|
||||
скорость, GIF-анимация выстрела (равномерное физическое время, результат
|
||||
@@ -65,9 +68,9 @@ pytest
|
||||
|
||||
## Автономная работа на сервере
|
||||
|
||||
Эволюция оформлена как systemd-сервис `gausse-evolve` (вечный цикл: 80
|
||||
поколений × 300 особей, по окончании — новый цикл со свежей случайной
|
||||
популяцией; `Restart=always`, автозапуск при загрузке). Дашборд — Docker-
|
||||
Эволюция оформлена как systemd-сервис `gausse-evolve` (вечный цикл: 120
|
||||
поколений × 1000 особей на GPU, по окончании — новый цикл со свежей
|
||||
случайной популяцией; `Restart=always`, автозапуск при загрузке). Дашборд — Docker-
|
||||
сервис `web` на :8000, читает ту же базу. Счётчик «запланировано» на
|
||||
дашборде — план **текущего цикла**, а не всего поиска: поиск бесконечен.
|
||||
|
||||
@@ -75,13 +78,12 @@ pytest
|
||||
|
||||
- Индуктивность — инженерная модель (Уилер + размагничивание сфероида +
|
||||
tanh-перекрытие), не МКЭ; точная картина поля требует FEA.
|
||||
- Вихревые потери снаряда — сосредоточенный виток на характерной частоте
|
||||
импульса; диффузия поля (скин-эффект в самом снаряде) не решается.
|
||||
- Вихревые потери снаряда — сосредоточенный виток; диффузия поля в снаряд —
|
||||
одночастотная оценка скин-кольца, а не решение уравнения диффузии.
|
||||
- Доуэлл берёт одну характерную частоту ω=1/√(LC), без спектра импульса.
|
||||
- Воздух — лобовое сопротивление; поршневой эффект столба воздуха в трубе
|
||||
не учтён. Трение — константа 0.35 (сталь-пластик), не измерено.
|
||||
- Гистерезис снаряда посчитан и сознательно не включён в динамику (<0.1%).
|
||||
- Нагрев провода за импульс и от серии выстрелов не моделируется.
|
||||
|
||||
Версия физики пишется в каждую запись (`model_version`, сейчас
|
||||
`gausse-physics-v2`) — прогоны разных моделей не смешиваются.
|
||||
Версия физики пишется в каждую запись (`model_version`, сейчас `gausse-physics-v4`) — прогоны разных моделей не смешиваются.
|
||||
|
||||
13
deploy/README.md
Normal file
13
deploy/README.md
Normal file
@@ -0,0 +1,13 @@
|
||||
# Развёртывание на сервере (VM 106, 192.168.20.47)
|
||||
|
||||
Автономная работа — три systemd-сервиса (все enabled, переживают ребут):
|
||||
|
||||
| Сервис | Что делает |
|
||||
|---|---|
|
||||
| `gausse-evolve` | вечный цикл эволюции на GPU (`evolve_forever.sh`), `Restart=always`, `TimeoutStopSec=180` (дать дописать очередь в базу при остановке) |
|
||||
| `gausse-gpustat` | пишет `results/gpustat.json` каждые 5с — карточка GPU на дашборде |
|
||||
| Docker `web` | дашборд :8000 (наружу: https://gausse.jze9.ru через nginx LXC 102 + certbot) |
|
||||
|
||||
Обновление кода: `git pull && pip install -e . (в .venv) && docker compose build web && docker compose up -d web && sudo systemctl restart gausse-evolve`.
|
||||
Остановка сервиса безопасна: главный процесс по SIGTERM дописывает всю очередь
|
||||
оценённых прогонов в базу перед выходом («сохраняем всё»).
|
||||
37
deploy/evolve_forever.sh
Executable file
37
deploy/evolve_forever.sh
Executable file
@@ -0,0 +1,37 @@
|
||||
#!/bin/bash
|
||||
# Вечная эволюция на GPU: бесконечный конвейер циклов. Каждый цикл — свежая
|
||||
# случайная популяция («революция» против застревания в локальном оптимуме),
|
||||
# всё пишется в одну базу, дашборд показывает лучший за всё время.
|
||||
# Развёртывание: см. deploy/README.md; systemd-юнит: gausse-evolve.service.
|
||||
cd /home/user/gausse
|
||||
source .venv/bin/activate
|
||||
LOG=results/gausse.sqlite3.log
|
||||
cycle=1
|
||||
while true; do
|
||||
best=$(python3 - <<'PY'
|
||||
import sqlite3
|
||||
try:
|
||||
c = sqlite3.connect("results/gausse.sqlite3")
|
||||
# НЕ max(): он сканирует всю базу (гигабайты); частичный индекс отдаёт мгновенно
|
||||
row = c.execute("select efficiency from runs indexed by idx_runs_feas_eff "
|
||||
"where feasible=1 order by efficiency desc limit 1").fetchone()
|
||||
print(f"{row[0]*100:.2f}%" if row and row[0] is not None else "пока нет")
|
||||
except Exception:
|
||||
print("пока нет")
|
||||
PY
|
||||
)
|
||||
echo "$(date -Is) ═════ ЦИКЛ #$cycle стартует (конвейер бесконечный; лучший КПД за всё время: $best) ═════" >> "$LOG"
|
||||
# выборка 10000 на поколение (8 островов x 1250) — по просьбе пользователя:
|
||||
# меньше популяция + больше поколений за цикл = быстрее углубляется.
|
||||
# Рядовые оценки в базу не пишутся (только счётчики) — писатель больше
|
||||
# не душит конвейер, GPU занят почти всё время цикла.
|
||||
python3 -c "from pathlib import Path
|
||||
from gausse.optim.evolutionary import run_evolution
|
||||
try:
|
||||
run_evolution(Path('results/gausse.sqlite3'), n_generations=120, population_size=1250, seed=None, polish=True, use_gpu=True, islands=8)
|
||||
except KeyboardInterrupt:
|
||||
pass # штатная остановка сервиса: база уже дописана в finally"
|
||||
echo "$(date -Is) ═════ ЦИКЛ #$cycle завершён — это НЕ остановка: через 3с стартует цикл #$((cycle+1)) со свежей случайной популяцией ═════" >> "$LOG"
|
||||
cycle=$((cycle+1))
|
||||
sleep 3
|
||||
done
|
||||
15
deploy/gausse-evolve.service
Normal file
15
deploy/gausse-evolve.service
Normal file
@@ -0,0 +1,15 @@
|
||||
[Unit]
|
||||
Description=gausse continuous evolution (autonomous, runs for years)
|
||||
After=network-online.target docker.service
|
||||
|
||||
[Service]
|
||||
Type=simple
|
||||
User=user
|
||||
WorkingDirectory=/home/user/gausse
|
||||
ExecStart=/bin/bash /home/user/gausse/evolve_forever.sh
|
||||
Restart=always
|
||||
RestartSec=15
|
||||
TimeoutStopSec=180
|
||||
|
||||
[Install]
|
||||
WantedBy=multi-user.target
|
||||
13
deploy/gausse-gpustat.service
Normal file
13
deploy/gausse-gpustat.service
Normal file
@@ -0,0 +1,13 @@
|
||||
[Unit]
|
||||
Description=gausse GPU stat writer for dashboard
|
||||
After=gausse-evolve.service
|
||||
|
||||
[Service]
|
||||
Type=simple
|
||||
User=user
|
||||
ExecStart=/bin/bash /home/user/gausse/gpustat_loop.sh
|
||||
Restart=always
|
||||
RestartSec=10
|
||||
|
||||
[Install]
|
||||
WantedBy=multi-user.target
|
||||
13
deploy/gpustat_loop.sh
Executable file
13
deploy/gpustat_loop.sh
Executable file
@@ -0,0 +1,13 @@
|
||||
#!/bin/bash
|
||||
# Пишет загрузку GPU в results/gpustat.json для веб-морды (раз в 5с)
|
||||
cd /home/user/gausse
|
||||
while true; do
|
||||
line=$(nvidia-smi --query-gpu=utilization.gpu,memory.used,memory.total,power.draw,temperature.gpu --format=csv,noheader,nounits 2>/dev/null)
|
||||
if [ -n "$line" ]; then
|
||||
IFS=", " read -r util mem memtot pw temp <<< "$line"
|
||||
printf '{"ts": %s, "util_pct": %s, "mem_used_mib": %s, "mem_total_mib": %s, "power_w": %s, "temp_c": %s}\n' \
|
||||
"$(date +%s)" "$util" "$mem" "$memtot" "$pw" "$temp" > results/gpustat.json.tmp
|
||||
mv results/gpustat.json.tmp results/gpustat.json
|
||||
fi
|
||||
sleep 5
|
||||
done
|
||||
@@ -108,7 +108,8 @@ def _derivatives(xp, q, i, x, v, p: BatchDischargeParams):
|
||||
v_c = q / p.capacitance_f
|
||||
d_q = -i
|
||||
d_i = (v_c - i * r_eff - dlambda_dx * v) / dlambda_di
|
||||
retard = xp.sign(v) * (p.retard_const_n + p.drag_coeff_n * v * v) # трение + воздух
|
||||
# трение + воздух; tanh-сглаживание у v=0 — как в physics/circuit.py
|
||||
retard = xp.tanh(v / 0.01) * (p.retard_const_n + p.drag_coeff_n * v * v)
|
||||
d_v = (force - retard) / p.mass_kg
|
||||
d_x = v
|
||||
return d_q, d_i, d_x, d_v
|
||||
@@ -145,7 +146,7 @@ def _get_fused_step(cp):
|
||||
reff = rt + red * ov
|
||||
dq = -i
|
||||
di = (q / C - i * reff - liron * dov * g * v) / dl_di
|
||||
dv = (liron * dov * G - cp.sign(v) * (fc + dc * v * v)) / m
|
||||
dv = (liron * dov * G - cp.tanh(v * 100.0) * (fc + dc * v * v)) / m
|
||||
return dq, di, v, dv
|
||||
|
||||
@cp.fuse()
|
||||
@@ -166,6 +167,97 @@ def _get_fused_step(cp):
|
||||
return step
|
||||
|
||||
|
||||
def _get_fused_pair(cp):
|
||||
"""Два слитых ядра на шаг: RK4+физика и cut-логика.
|
||||
|
||||
Профиль на 1070: RK4 был слит, но бухгалтерия обрыва (_magnetic_energy,
|
||||
_overlap, ~15 where на шаг) запускала десятки мелких ядер и съедала >90%
|
||||
времени. Одним ядром не влезает в лимит параметров CUDA (4096 байт,
|
||||
«Formal parameter space overflowed»), поэтому два сбалансированных:
|
||||
step_phys — RK4 + потери шага + остаточная магнитная энергия;
|
||||
step_cut — обрывы/пики/выходные состояния, вообще без физических параметров.
|
||||
"""
|
||||
if "pair" in _FUSED_STEP_CACHE:
|
||||
return _FUSED_STEP_CACHE["pair"]
|
||||
LN2 = 0.6931471805599453
|
||||
|
||||
def _der(q, i, x, v, hs, w, isat, lair, liron, C, rt, red, fc, dc, m):
|
||||
s1 = 0.5 * (1.0 + cp.tanh((x + hs) / w * 0.5))
|
||||
s2 = 0.5 * (1.0 + cp.tanh((hs - x) / w * 0.5))
|
||||
ov = s1 * s2
|
||||
dov = (s1 * s2 / w) * (s2 - s1)
|
||||
z = i / isat
|
||||
tz = cp.tanh(z)
|
||||
g = isat * tz
|
||||
gp = 1.0 - tz * tz
|
||||
az = cp.abs(z)
|
||||
G = isat * isat * (az + cp.log1p(cp.exp(-2.0 * az)) - LN2)
|
||||
dl_di = lair + liron * ov * gp
|
||||
reff = rt + red * ov
|
||||
dq = -i
|
||||
di = (q / C - i * reff - liron * dov * g * v) / dl_di
|
||||
dv = (liron * dov * G - cp.tanh(v * 100.0) * (fc + dc * v * v)) / m
|
||||
return dq, di, v, dv
|
||||
|
||||
@cp.fuse()
|
||||
def step_phys(q, i, x, v, dt, hs, w, isat, lair, liron, C, rt, red, fc, dc, m):
|
||||
a = _der(q, i, x, v, hs, w, isat, lair, liron, C, rt, red, fc, dc, m)
|
||||
b = _der(q + dt * 0.5 * a[0], i + dt * 0.5 * a[1], x + dt * 0.5 * a[2], v + dt * 0.5 * a[3], hs, w, isat, lair, liron, C, rt, red, fc, dc, m)
|
||||
c = _der(q + dt * 0.5 * b[0], i + dt * 0.5 * b[1], x + dt * 0.5 * b[2], v + dt * 0.5 * b[3], hs, w, isat, lair, liron, C, rt, red, fc, dc, m)
|
||||
d = _der(q + dt * c[0], i + dt * c[1], x + dt * c[2], v + dt * c[3], hs, w, isat, lair, liron, C, rt, red, fc, dc, m)
|
||||
qn = q + dt / 6.0 * (a[0] + 2 * b[0] + 2 * c[0] + d[0])
|
||||
in_ = i + dt / 6.0 * (a[1] + 2 * b[1] + 2 * c[1] + d[1])
|
||||
xn = x + dt / 6.0 * (a[2] + 2 * b[2] + 2 * c[2] + d[2])
|
||||
vn = v + dt / 6.0 * (a[3] + 2 * b[3] + 2 * c[3] + d[3])
|
||||
s1o = 0.5 * (1.0 + cp.tanh((x + hs) / w * 0.5))
|
||||
s2o = 0.5 * (1.0 + cp.tanh((hs - x) / w * 0.5))
|
||||
ov_old = s1o * s2o
|
||||
s1n = 0.5 * (1.0 + cp.tanh((xn + hs) / w * 0.5))
|
||||
s2n = 0.5 * (1.0 + cp.tanh((hs - xn) / w * 0.5))
|
||||
ov_new = s1n * s2n
|
||||
# потери шага: I²R_eff (вихревые × overlap) + трение/воздух (трапеция)
|
||||
step_diss = 0.5 * (i * i * (rt + red * ov_old) + in_ * in_ * (rt + red * ov_new)) * dt
|
||||
fric = 0.5 * ((fc + dc * v * v) * cp.abs(v) + (fc + dc * vn * vn) * cp.abs(vn)) * dt
|
||||
# остаточная магнитная энергия (с насыщением) в состоянии ДО шага
|
||||
z = i / isat
|
||||
g = isat * cp.tanh(z)
|
||||
az = cp.abs(z)
|
||||
G = isat * isat * (az + cp.log1p(cp.exp(-2.0 * az)) - LN2)
|
||||
w_mag = 0.5 * lair * i * i + liron * ov_old * (i * g - G)
|
||||
return qn, in_, xn, vn, step_diss + fric, w_mag
|
||||
|
||||
@cp.fuse()
|
||||
def step_cut(q, i, x, v, qn, in_, xn, vn, sdiss, w_mag,
|
||||
done, committed, past_peak, exit_v, exit_x, exit_q, peak_i, e_diss):
|
||||
active = ~done
|
||||
zero = 0.0 * q
|
||||
e2 = e_diss + cp.where(active, sdiss, zero)
|
||||
peak2 = cp.maximum(peak_i, cp.where(active, cp.abs(in_), zero))
|
||||
past2 = past_peak | (active & (i > 1.0) & (in_ < i))
|
||||
crossed = active & (i > 0) & (in_ <= 0)
|
||||
decayed = active & past2 & (in_ < 0.1) & ~crossed # ток < удержания ключа
|
||||
local_min = active & past2 & (in_ > i) & ~crossed & ~decayed
|
||||
cut_state = local_min | decayed # обрыв в состоянии ДО шага
|
||||
cut = crossed | cut_state
|
||||
frac = cp.where(crossed, i / (i - in_ + 1e-30), zero)
|
||||
exit_v2 = cp.where(crossed, v + frac * (vn - v), cp.where(cut_state, v, exit_v))
|
||||
exit_x2 = cp.where(crossed, x + frac * (xn - x), cp.where(cut_state, x, exit_x))
|
||||
exit_q2 = cp.where(crossed, q + frac * (qn - q), cp.where(cut_state, q, exit_q))
|
||||
e3 = e2 + cp.where(cut_state, w_mag, zero) # freewheel-диод
|
||||
committed2 = committed | cut
|
||||
blew = active & ~cut & ~(cp.abs(in_) < 1e30) # inf/nan: стиффный взрыв
|
||||
done2 = done | cut | blew
|
||||
adv = active & ~blew
|
||||
q2 = cp.where(adv, qn, q)
|
||||
i2 = cp.where(adv, in_, i)
|
||||
x2 = cp.where(adv, xn, x)
|
||||
v2 = cp.where(adv, vn, v)
|
||||
return q2, i2, x2, v2, done2, committed2, past2, exit_v2, exit_x2, exit_q2, peak2, e3
|
||||
|
||||
_FUSED_STEP_CACHE["pair"] = (step_phys, step_cut)
|
||||
return _FUSED_STEP_CACHE["pair"]
|
||||
|
||||
|
||||
def integrate_batch_discharge(
|
||||
xp,
|
||||
q0,
|
||||
@@ -196,9 +288,14 @@ def integrate_batch_discharge(
|
||||
energy_diss = xp.zeros(n, dtype=xp.float64)
|
||||
|
||||
_old_err = xp.seterr(all="ignore") if hasattr(xp, "seterr") else None # стиффные конфиги переполняют fixed-step
|
||||
# на cupy — слитое в одно ядро RK4-ядро (cupy.fuse), на numpy — обычный путь
|
||||
# на cupy — ВЕСЬ шаг (RK4 + cut-логика) одним fused-ядром; numpy — обычный путь
|
||||
is_cupy = xp.__name__ == "cupy"
|
||||
fused_pair = None
|
||||
if is_cupy:
|
||||
try:
|
||||
fused_pair = _get_fused_pair(xp)
|
||||
except Exception:
|
||||
fused_pair = None # честный fallback на пошаговый путь
|
||||
fused = _get_fused_step(xp)
|
||||
hs = (params.coil_length_m + params.slug_length_m) / 2
|
||||
# проверку «все ли готовы» делаем НЕ каждый шаг: на GPU это device->host
|
||||
@@ -211,6 +308,27 @@ def integrate_batch_discharge(
|
||||
|
||||
q_old, i_old, x_old, v_old = q, i, x, v
|
||||
|
||||
if fused_pair is not None:
|
||||
# весь шаг = 2 ядра: RK4+физика, затем cut-логика (вместо ~20 мелких)
|
||||
try:
|
||||
qn, in_, xn, vn, sdiss, w_mag = fused_pair[0](
|
||||
q_old, i_old, x_old, v_old, dt, hs, params.smoothing_width_m,
|
||||
params.i_sat_a, params.l_air_h, params.l_iron_coeff, params.capacitance_f,
|
||||
params.r_total_ohm, params.r_eddy_coeff_ohm,
|
||||
params.retard_const_n, params.drag_coeff_n, params.mass_kg,
|
||||
)
|
||||
(q, i, x, v, done, committed, past_peak,
|
||||
exit_v, exit_x, exit_q, peak_current, energy_diss) = fused_pair[1](
|
||||
q_old, i_old, x_old, v_old, qn, in_, xn, vn, sdiss, w_mag,
|
||||
done, committed, past_peak, exit_v, exit_x, exit_q, peak_current, energy_diss,
|
||||
)
|
||||
continue
|
||||
except Exception:
|
||||
if step == 0: # fuse не собрался — честный откат на пошаговый путь
|
||||
fused_pair = None
|
||||
else:
|
||||
raise
|
||||
|
||||
if is_cupy:
|
||||
q_new, i_new, x_new, v_new, overlap_old, overlap_new = fused(
|
||||
q_old, i_old, x_old, v_old, dt, hs, params.smoothing_width_m,
|
||||
@@ -242,22 +360,25 @@ def integrate_batch_discharge(
|
||||
peak_current = xp.maximum(peak_current, xp.where(active, xp.abs(i_new), 0.0))
|
||||
past_peak = past_peak | (active & (i_old > 1.0) & (i_new < i_old))
|
||||
|
||||
# ОДИН импульс: обрыв на нуле тока ИЛИ на первом локальном минимуме
|
||||
# (снаряд начал подкачивать ток обратно). Что раньше.
|
||||
# ОДИН импульс: обрыв на нуле тока, ИЛИ на первом локальном минимуме
|
||||
# (снаряд начал подкачивать ток обратно), ИЛИ при падении ниже тока
|
||||
# удержания ключа (передемпфированный хвост; см. physics/circuit.py).
|
||||
crossed = active & (i_old > 0) & (i_new <= 0)
|
||||
local_min = active & past_peak & (i_new > i_old) & ~crossed
|
||||
cut = crossed | local_min
|
||||
decayed = active & past_peak & (i_new < 0.1) & ~crossed # I_hold=0.1А
|
||||
local_min = active & past_peak & (i_new > i_old) & ~crossed & ~decayed
|
||||
cut = crossed | local_min | decayed
|
||||
# zero-crossing: интерполяция к I=0; local_min: берём состояние минимума (old)
|
||||
frac = xp.where(crossed, i_old / (i_old - i_new + 1e-30), 0.0)
|
||||
exit_v = xp.where(crossed, _interp(v_old, v_new, frac), exit_v)
|
||||
exit_x = xp.where(crossed, _interp(x_old, x_new, frac), exit_x)
|
||||
exit_q = xp.where(crossed, _interp(q_old, q_new, frac), exit_q)
|
||||
exit_v = xp.where(local_min, v_old, exit_v)
|
||||
exit_x = xp.where(local_min, x_old, exit_x)
|
||||
exit_q = xp.where(local_min, q_old, exit_q)
|
||||
# остаточная энергия катушки при обрыве на минимуме -> в потери (freewheel)
|
||||
cut_at_state = local_min | decayed # обрыв в текущем состоянии (не интерп.)
|
||||
exit_v = xp.where(cut_at_state, v_old, exit_v)
|
||||
exit_x = xp.where(cut_at_state, x_old, exit_x)
|
||||
exit_q = xp.where(cut_at_state, q_old, exit_q)
|
||||
# остаточная энергия катушки при обрыве -> в потери (freewheel)
|
||||
residual = _magnetic_energy(xp, x_old, i_old, params)
|
||||
energy_diss = energy_diss + xp.where(local_min, residual, 0.0)
|
||||
energy_diss = energy_diss + xp.where(cut_at_state, residual, 0.0)
|
||||
committed = committed | cut # валидная коммутация
|
||||
|
||||
# стиффный конфиг «взорвал» fixed-step (inf/nan) -> стоп, НЕ реализуем
|
||||
|
||||
@@ -23,32 +23,118 @@ from pathlib import Path
|
||||
|
||||
from gausse.components.database import ComponentDatabase
|
||||
from gausse.gpu.backend import get_backend, to_cpu
|
||||
from gausse.gpu.batch_integrator import integrate_batch_discharge, params_from_models
|
||||
from gausse.optim.objective import MODEL_VERSION, build_detail
|
||||
from gausse.gpu.batch_integrator import NO_SATURATION_I_SAT, BatchDischargeParams, integrate_batch_discharge
|
||||
from gausse.optim.objective import MODEL_VERSION
|
||||
from gausse.optim.progress_log import ProgressLogger, default_log_path
|
||||
from gausse.optim.search_space import SearchBounds, decode, genome_to_dict, sample_genome
|
||||
from gausse.physics.constants import switch_pulse_limit_a
|
||||
from gausse.sim.coilgun import CoilgunResult
|
||||
from gausse.sim.stage import build_stage_physics
|
||||
from gausse.storage.database import insert_runs, open_connection
|
||||
from gausse.storage.schema import RunRecord
|
||||
|
||||
_FEASIBLE = CoilgunResult(feasible=True, stage_outcomes=[])
|
||||
|
||||
@dataclass(frozen=True)
|
||||
class StagePre:
|
||||
"""Физика ступени, предвычисленная в ПЛОСКИЕ числа (пиклится дёшево).
|
||||
|
||||
Считается один раз на геном (в воркере пула, параллельно) через тот же
|
||||
`build_stage_physics` — один источник истины с CPU-путём. Главному потоку
|
||||
остаётся только склейка массивов и запуск GPU-ядер: раньше он строил
|
||||
физобъекты 4000 геномов сам и душил GPU (карта ждала ~половину времени).
|
||||
"""
|
||||
|
||||
l_air_h: float
|
||||
l_iron_coeff: float
|
||||
coil_length_m: float
|
||||
slug_length_m: float
|
||||
smoothing_width_m: float
|
||||
i_sat_a: float
|
||||
r_total_ohm: float
|
||||
r_eddy_coeff_ohm: float
|
||||
retard_const_n: float
|
||||
drag_coeff_n: float
|
||||
capacitance_f: float
|
||||
q0: float
|
||||
energy_in_j: float
|
||||
sensor_to_coil_m: float
|
||||
fire_delay_s: float
|
||||
sensor_kind: str
|
||||
sensor_sens_v_per_mps: float
|
||||
sensor_threshold_v: float
|
||||
pulse_limit_a: float
|
||||
degenerate_reason: str | None
|
||||
|
||||
|
||||
@dataclass(frozen=True)
|
||||
class GenomePre:
|
||||
stages: tuple # StagePre по ступеням
|
||||
coil_centers: tuple # абсолютные центры катушек вдоль трубы
|
||||
mass_kg: float
|
||||
initial_x_m: float
|
||||
initial_v_mps: float
|
||||
|
||||
|
||||
def precompute_genome(genome, db: ComponentDatabase, bounds: SearchBounds) -> GenomePre:
|
||||
"""decode + build_stage_physics -> плоские числа (годится для пула процессов)."""
|
||||
cfg, ix, iv = decode(genome, db, bounds)
|
||||
centers = [0.0]
|
||||
for gap in cfg.inter_stage_gaps_m:
|
||||
centers.append(centers[-1] + gap)
|
||||
stages = []
|
||||
for stage in cfg.stages:
|
||||
phys = build_stage_physics(stage, cfg.projectile)
|
||||
m = phys.inductance_model
|
||||
cp_ = phys.circuit_params
|
||||
tau_worst = m.l_air_h / (phys.r_total_ohm + phys.r_eddy_coeff_ohm + 1e-12)
|
||||
i_sat = m.saturation_current_a
|
||||
stages.append(StagePre(
|
||||
l_air_h=m.l_air_h,
|
||||
l_iron_coeff=m.l_iron_coeff,
|
||||
coil_length_m=m.coil_length_m,
|
||||
slug_length_m=m.slug_length_m,
|
||||
smoothing_width_m=m.smoothing_width_m,
|
||||
i_sat_a=i_sat if math.isfinite(i_sat) else NO_SATURATION_I_SAT,
|
||||
r_total_ohm=phys.r_total_ohm,
|
||||
r_eddy_coeff_ohm=phys.r_eddy_coeff_ohm,
|
||||
retard_const_n=cp_.retard_const_n,
|
||||
drag_coeff_n=cp_.drag_coeff_n_per_mps2,
|
||||
capacitance_f=phys.capacitance_f,
|
||||
q0=phys.capacitance_f * stage.charge_voltage_v,
|
||||
energy_in_j=0.5 * phys.capacitance_f * stage.charge_voltage_v**2,
|
||||
sensor_to_coil_m=stage.sensor_to_coil_distance_m,
|
||||
fire_delay_s=(stage.sensor.propagation_delay_ns + stage.switch.turn_on_time_ns) * 1e-9,
|
||||
sensor_kind=stage.sensor.kind,
|
||||
sensor_sens_v_per_mps=getattr(stage.sensor, "sensitivity_v_per_mps", None) or 0.0,
|
||||
sensor_threshold_v=getattr(stage.sensor, "threshold_v", None) or 0.0,
|
||||
pulse_limit_a=switch_pulse_limit_a(stage.switch),
|
||||
degenerate_reason=(
|
||||
"вырожденная катушка: L/R < 100 нс (вне области модели)" if tau_worst < 1e-7 else None
|
||||
),
|
||||
))
|
||||
return GenomePre(
|
||||
stages=tuple(stages), coil_centers=tuple(centers),
|
||||
mass_kg=cfg.projectile.mass_kg, initial_x_m=ix, initial_v_mps=iv,
|
||||
)
|
||||
|
||||
|
||||
def precompute_worker(genome) -> GenomePre:
|
||||
"""Вариант для пула (ProcessPoolExecutor c worker_context.init_worker)."""
|
||||
from gausse.optim import worker_context
|
||||
|
||||
return precompute_genome(genome, worker_context.db, worker_context.bounds)
|
||||
|
||||
|
||||
@dataclass
|
||||
class _State:
|
||||
genome: object
|
||||
config: object
|
||||
initial_x_m: float
|
||||
initial_v_mps: float
|
||||
coil_centers: list # абсолютные центры катушек вдоль трубы
|
||||
pre: GenomePre
|
||||
cur_x: float # текущая глобальная координата снаряда
|
||||
cur_v: float # текущая скорость
|
||||
energy_in_j: float = 0.0
|
||||
kinetic_delta_j: float = 0.0
|
||||
alive: bool = True
|
||||
reason: str | None = None
|
||||
failed_stage_index: int | None = None
|
||||
|
||||
|
||||
def _coast_velocity(v0: float, distance_m: float, retard_const_n: float, drag_coeff: float, mass_kg: float) -> float:
|
||||
@@ -68,35 +154,151 @@ def _coast_velocity(v0: float, distance_m: float, retard_const_n: float, drag_co
|
||||
return math.sqrt(u) if u > 0 else 0.0
|
||||
|
||||
|
||||
def _prepare_stage(stage, projectile, cur_x_global, cur_v, coil_center_global):
|
||||
"""Готовит разряд ступени: физика + аналитический fire-state из текущего (x,v)."""
|
||||
def _prepare_stage(sp: StagePre, mass_kg: float, cur_x_global, cur_v, coil_center_global):
|
||||
"""Аналитический fire-state ступени из текущего (x,v) — только арифметика."""
|
||||
if cur_v <= 1e-6:
|
||||
return None, "снаряд остановился/пошёл назад"
|
||||
phys = build_stage_physics(stage, projectile)
|
||||
sensor_global = coil_center_global - stage.sensor_to_coil_distance_m
|
||||
# вырожденный контур (см. sim/stage.py) — тот же честный быстрый отказ
|
||||
if sp.degenerate_reason:
|
||||
return None, sp.degenerate_reason
|
||||
sensor_global = coil_center_global - sp.sensor_to_coil_m
|
||||
if sensor_global < cur_x_global - 1e-9:
|
||||
return None, "датчик позади снаряда (не сработает)"
|
||||
# подлёт до датчика — с трением о трубку и воздухом (та же физика, что на CPU)
|
||||
cp_ = phys.circuit_params
|
||||
v_at_sensor = _coast_velocity(
|
||||
cur_v, sensor_global - cur_x_global, cp_.retard_const_n, cp_.drag_coeff_n_per_mps2, projectile.mass_kg
|
||||
cur_v, sensor_global - cur_x_global, sp.retard_const_n, sp.drag_coeff_n, mass_kg
|
||||
)
|
||||
if v_at_sensor <= 1e-3:
|
||||
return None, "снаряд остановлен трением о трубку, не долетев до датчика"
|
||||
if stage.sensor.kind == "inductive":
|
||||
if stage.sensor.sensitivity_v_per_mps * v_at_sensor < (stage.sensor.threshold_v or 0.0):
|
||||
if sp.sensor_kind == "inductive":
|
||||
if sp.sensor_sens_v_per_mps * v_at_sensor < sp.sensor_threshold_v:
|
||||
return None, "инд. датчик: сигнал ниже порога"
|
||||
fire_delay = (stage.sensor.propagation_delay_ns + stage.switch.turn_on_time_ns) * 1e-9
|
||||
x_fire_global = sensor_global + v_at_sensor * fire_delay
|
||||
x_fire_global = sensor_global + v_at_sensor * sp.fire_delay_s
|
||||
x_fire_local = x_fire_global - coil_center_global
|
||||
q0 = phys.capacitance_f * stage.charge_voltage_v
|
||||
return {
|
||||
"phys": phys, "q0": q0, "x_fire": x_fire_local, "v_fire": v_at_sensor,
|
||||
"energy_in": 0.5 * phys.capacitance_f * stage.charge_voltage_v**2,
|
||||
"coil_center": coil_center_global, "stage": stage, "mass": projectile.mass_kg,
|
||||
"sp": sp, "x_fire": x_fire_local, "v_fire": v_at_sensor,
|
||||
"coil_center": coil_center_global, "mass": mass_kg,
|
||||
}, None
|
||||
|
||||
|
||||
def _simulate_states(xp, states: list) -> None:
|
||||
"""Раунд-за-раундом прогоняет разряды всех живых ступеней батчами (мутирует states)."""
|
||||
if not states:
|
||||
return
|
||||
max_ns = max(len(s.pre.stages) for s in states)
|
||||
for s_idx in range(max_ns):
|
||||
prepared = [] # (state, prep)
|
||||
for st in states:
|
||||
if not st.alive or len(st.pre.stages) <= s_idx:
|
||||
continue
|
||||
p, reason = _prepare_stage(
|
||||
st.pre.stages[s_idx], st.pre.mass_kg, st.cur_x, st.cur_v, st.pre.coil_centers[s_idx]
|
||||
)
|
||||
if p is None:
|
||||
st.alive = False
|
||||
st.reason = f"ступень {s_idx}: {reason}"
|
||||
st.failed_stage_index = s_idx
|
||||
else:
|
||||
prepared.append((st, p))
|
||||
if not prepared:
|
||||
continue
|
||||
|
||||
def col(get):
|
||||
return xp.asarray([get(p["sp"], p) for _, p in prepared], dtype=xp.float64)
|
||||
|
||||
params = BatchDischargeParams(
|
||||
capacitance_f=col(lambda sp, p: sp.capacitance_f),
|
||||
r_total_ohm=col(lambda sp, p: sp.r_total_ohm),
|
||||
mass_kg=col(lambda sp, p: p["mass"]),
|
||||
l_air_h=col(lambda sp, p: sp.l_air_h),
|
||||
l_iron_coeff=col(lambda sp, p: sp.l_iron_coeff),
|
||||
coil_length_m=col(lambda sp, p: sp.coil_length_m),
|
||||
slug_length_m=col(lambda sp, p: sp.slug_length_m),
|
||||
smoothing_width_m=col(lambda sp, p: sp.smoothing_width_m),
|
||||
i_sat_a=col(lambda sp, p: sp.i_sat_a),
|
||||
r_eddy_coeff_ohm=col(lambda sp, p: sp.r_eddy_coeff_ohm),
|
||||
retard_const_n=col(lambda sp, p: sp.retard_const_n),
|
||||
drag_coeff_n=col(lambda sp, p: sp.drag_coeff_n),
|
||||
)
|
||||
out = integrate_batch_discharge(
|
||||
xp,
|
||||
col(lambda sp, p: sp.q0),
|
||||
col(lambda sp, p: p["x_fire"]),
|
||||
col(lambda sp, p: p["v_fire"]),
|
||||
params, dt=2e-6, max_steps=15000,
|
||||
)
|
||||
exit_v = to_cpu(xp, out["exit_v"]); exit_x = to_cpu(xp, out["exit_x"])
|
||||
peak_i = to_cpu(xp, out["peak_current"]); feas = to_cpu(xp, out["feasible"])
|
||||
for k, (st, p) in enumerate(prepared):
|
||||
sp = p["sp"]
|
||||
if not bool(feas[k]):
|
||||
st.alive = False
|
||||
st.reason = f"ступень {s_idx}: разряд не скоммутировался"
|
||||
st.failed_stage_index = s_idx
|
||||
continue
|
||||
if float(peak_i[k]) > sp.pulse_limit_a:
|
||||
st.alive = False
|
||||
st.reason = f"ступень {s_idx}: пиковый ток {float(peak_i[k]):.0f}А > импульсного предела ключа ({sp.pulse_limit_a:.0f}А)"
|
||||
st.failed_stage_index = s_idx
|
||||
continue
|
||||
ev = float(exit_v[k])
|
||||
st.kinetic_delta_j += 0.5 * p["mass"] * (ev**2 - p["v_fire"] ** 2)
|
||||
st.energy_in_j += sp.energy_in_j
|
||||
st.cur_v = ev
|
||||
st.cur_x = p["coil_center"] + float(exit_x[k])
|
||||
|
||||
|
||||
def evaluate_genomes_gpu(
|
||||
xp, genomes: list, db: ComponentDatabase, bounds: SearchBounds, executor=None,
|
||||
) -> list:
|
||||
"""Оценка списка геномов ОДНИМ батчем (для эволюции): та же физика и та же
|
||||
формула фитнеса, что в objective.evaluate (КПД либо -1+доля пройденных
|
||||
ступеней), но разряды всех геномов интегрируются вместе на GPU/numpy.
|
||||
|
||||
Возвращает только то, что нужно фитнесу (без detail/стоимости): записи
|
||||
для БД параллельно собирает пул процессов (`gpu_record_worker`).
|
||||
executor — пул для ПАРАЛЛЕЛЬНОГО предвычисления физики ступеней
|
||||
(precompute_worker): без него один поток Python готовит физику всей
|
||||
популяции и GPU простаивает, ожидая данные.
|
||||
"""
|
||||
from gausse.optim.objective import EvaluationResult
|
||||
|
||||
if executor is not None:
|
||||
pres = list(executor.map(precompute_worker, genomes, chunksize=64))
|
||||
else:
|
||||
pres = [precompute_genome(g, db, bounds) for g in genomes]
|
||||
states = [
|
||||
_State(g, pre, cur_x=pre.initial_x_m, cur_v=pre.initial_v_mps)
|
||||
for g, pre in zip(genomes, pres)
|
||||
]
|
||||
|
||||
_simulate_states(xp, states)
|
||||
|
||||
results = []
|
||||
for st in states:
|
||||
ok = st.alive and st.energy_in_j > 0
|
||||
if ok:
|
||||
eff = st.kinetic_delta_j / st.energy_in_j
|
||||
results.append(EvaluationResult(
|
||||
feasible=True, cost_rub=None, fitness=eff, efficiency=eff,
|
||||
exit_velocity_mps=st.cur_v,
|
||||
energy_breakdown={
|
||||
"total_energy_in_j": st.energy_in_j,
|
||||
"total_kinetic_energy_delta_j": st.kinetic_delta_j,
|
||||
},
|
||||
))
|
||||
else:
|
||||
n_stages = len(st.pre.stages)
|
||||
progress = (st.failed_stage_index or 0) / n_stages if n_stages else 0.0
|
||||
results.append(EvaluationResult(
|
||||
feasible=False, cost_rub=None, fitness=-1.0 + progress,
|
||||
reason=st.reason or "нет ни одной сработавшей ступени",
|
||||
failed_stage_index=st.failed_stage_index,
|
||||
energy_breakdown={},
|
||||
))
|
||||
return results
|
||||
|
||||
|
||||
def run_gpu_sweep(
|
||||
db_path: Path,
|
||||
n_runs: int,
|
||||
@@ -121,55 +323,10 @@ def run_gpu_sweep(
|
||||
states = []
|
||||
for _ in range(n):
|
||||
g = sample_genome(db, bounds, rng)
|
||||
cfg, ix, iv = decode(g, db, bounds)
|
||||
centers = [0.0]
|
||||
for gap in cfg.inter_stage_gaps_m:
|
||||
centers.append(centers[-1] + gap)
|
||||
states.append(_State(g, cfg, ix, iv, centers, cur_x=ix, cur_v=iv))
|
||||
pre = precompute_genome(g, db, bounds)
|
||||
states.append(_State(g, pre, cur_x=pre.initial_x_m, cur_v=pre.initial_v_mps))
|
||||
|
||||
max_ns = max(len(s.config.stages) for s in states)
|
||||
for s_idx in range(max_ns):
|
||||
prepared = [] # (state, prep)
|
||||
for st in states:
|
||||
if not st.alive or len(st.config.stages) <= s_idx:
|
||||
continue
|
||||
p, reason = _prepare_stage(
|
||||
st.config.stages[s_idx], st.config.projectile, st.cur_x, st.cur_v, st.coil_centers[s_idx]
|
||||
)
|
||||
if p is None:
|
||||
st.alive = False
|
||||
st.reason = f"ступень {s_idx}: {reason}"
|
||||
else:
|
||||
prepared.append((st, p))
|
||||
if not prepared:
|
||||
continue
|
||||
|
||||
models = [p["phys"].inductance_model for _, p in prepared]
|
||||
cps = [p["phys"].circuit_params for _, p in prepared]
|
||||
params = params_from_models(xp, models, cps)
|
||||
out = integrate_batch_discharge(
|
||||
xp,
|
||||
xp.asarray([p["q0"] for _, p in prepared]),
|
||||
xp.asarray([p["x_fire"] for _, p in prepared]),
|
||||
xp.asarray([p["v_fire"] for _, p in prepared]),
|
||||
params, dt=2e-6, max_steps=15000,
|
||||
)
|
||||
exit_v = to_cpu(xp, out["exit_v"]); exit_x = to_cpu(xp, out["exit_x"])
|
||||
peak_i = to_cpu(xp, out["peak_current"]); feas = to_cpu(xp, out["feasible"])
|
||||
for k, (st, p) in enumerate(prepared):
|
||||
stage = p["stage"]
|
||||
if not bool(feas[k]):
|
||||
st.alive = False; st.reason = f"ступень {s_idx}: разряд не скоммутировался"; continue
|
||||
surge = switch_pulse_limit_a(stage.switch)
|
||||
if float(peak_i[k]) > surge:
|
||||
st.alive = False
|
||||
st.reason = f"ступень {s_idx}: пиковый ток {float(peak_i[k]):.0f}А > импульсного предела ключа ({surge:.0f}А)"
|
||||
continue
|
||||
ev = float(exit_v[k])
|
||||
st.kinetic_delta_j += 0.5 * p["mass"] * (ev**2 - p["v_fire"] ** 2)
|
||||
st.energy_in_j += p["energy_in"]
|
||||
st.cur_v = ev
|
||||
st.cur_x = p["coil_center"] + float(exit_x[k])
|
||||
_simulate_states(xp, states)
|
||||
|
||||
records = []
|
||||
for st in states:
|
||||
@@ -190,17 +347,15 @@ def run_gpu_sweep(
|
||||
|
||||
|
||||
def _record(st: _State, db, backend, efficiency, exit_v):
|
||||
from gausse.optim.objective import decoded_summary
|
||||
|
||||
feasible = efficiency is not None
|
||||
detail = build_detail(
|
||||
st.config, _FEASIBLE if feasible else None, db, st.initial_x_m, st.initial_v_mps,
|
||||
st.genome.tube_inner_d_m, st.genome.tube_wall_m,
|
||||
)
|
||||
return RunRecord(
|
||||
run_id=str(uuid.uuid4()),
|
||||
timestamp=datetime.now(timezone.utc).isoformat(),
|
||||
search_mode=f"gpu-sweep-{backend}",
|
||||
genome_json=json.dumps(genome_to_dict(st.genome)),
|
||||
decoded_summary_json=json.dumps(detail, ensure_ascii=False),
|
||||
decoded_summary_json=json.dumps(decoded_summary(st.genome, db), ensure_ascii=False),
|
||||
feasible=feasible,
|
||||
model_version=MODEL_VERSION,
|
||||
infeasible_reason=st.reason,
|
||||
|
||||
@@ -10,6 +10,7 @@
|
||||
import copy
|
||||
import multiprocessing
|
||||
import random
|
||||
import signal
|
||||
from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor
|
||||
from pathlib import Path
|
||||
|
||||
@@ -18,10 +19,10 @@ from scipy.optimize import minimize
|
||||
|
||||
from gausse.components.database import ComponentDatabase
|
||||
from gausse.optim import worker_context
|
||||
from gausse.optim.objective import EvaluationResult, build_run_record, evaluate
|
||||
from gausse.optim.objective import EvaluationResult, build_run_record, compute_cost_rub, evaluate
|
||||
from gausse.optim.progress_log import ProgressLogger, default_log_path
|
||||
from gausse.optim.search_space import Genome, SearchBounds, crossover, mutate, repair, sample_genome
|
||||
from gausse.storage.database import run_writer_process
|
||||
from gausse.optim.search_space import Genome, SearchBounds, crossover, decode, mutate, repair, sample_genome
|
||||
from gausse.storage.database import StatsOnly, insert_run, open_connection, run_writer_process
|
||||
from gausse.storage.schema import RunRecord
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -30,6 +31,15 @@ def _evaluate_genome(genome: Genome) -> tuple[Genome, EvaluationResult]:
|
||||
return genome, result
|
||||
|
||||
|
||||
def _best_record(genome: Genome, result: EvaluationResult, db, bounds, mode: str) -> RunRecord:
|
||||
"""Полная строка БД для сохраняемого лучшего генома. GPU-путь не считает
|
||||
стоимость для рядовых оценок — дочитываем её только здесь, для избранных."""
|
||||
if result.cost_rub is None:
|
||||
config, _, _ = decode(genome, db, bounds)
|
||||
result.cost_rub = compute_cost_rub(config, db)
|
||||
return build_run_record(genome, result, db, search_mode=mode)
|
||||
|
||||
|
||||
def _tournament_select(
|
||||
pairs: list[tuple[Genome, EvaluationResult]], rng: random.Random, k: int = 3
|
||||
) -> Genome:
|
||||
@@ -96,13 +106,36 @@ def run_evolution(
|
||||
mutation_rate: float = 0.2,
|
||||
polish: bool = True,
|
||||
log_path: Path | None = None,
|
||||
use_gpu: bool = False,
|
||||
islands: int = 1,
|
||||
migrate_every: int = 10,
|
||||
) -> dict:
|
||||
"""islands>1 — островная модель: K независимых популяций эволюционируют
|
||||
параллельно, а их поколения оцениваются ОДНИМ батчем (GPU любит жирные
|
||||
батчи: на 1070 батч 4000 давал 306/с, батч 32000 — 1211/с, потому что
|
||||
маленькие ядра упираются в накладные на запуск). Раз в migrate_every
|
||||
поколений лучший геном каждого острова мигрирует к соседу по кольцу —
|
||||
разнообразие против скатывания всех в один локальный оптимум.
|
||||
"""
|
||||
n_workers = n_workers or multiprocessing.cpu_count()
|
||||
rng = random.Random(seed)
|
||||
db = ComponentDatabase.load(data_dir) if data_dir else ComponentDatabase.load()
|
||||
|
||||
# GPU-режим: всё поколение оценивается ОДНИМ батчем (gpu/batch_sweep) —
|
||||
# та же физика через общий build_stage_physics, фикс.шаг RK4 вместо
|
||||
# адаптивного solve_ivp (сверено в тестах, ~3%). Полировка остаётся на CPU.
|
||||
gpu_xp = None
|
||||
backend = "cpu-pool"
|
||||
if use_gpu:
|
||||
from gausse.gpu.backend import get_backend
|
||||
|
||||
gpu_xp, backend = get_backend(prefer_gpu=True)
|
||||
|
||||
mode = "evolve" if gpu_xp is None else f"evolve-gpu({backend})"
|
||||
if islands > 1:
|
||||
mode += f"-x{islands}остр"
|
||||
logger = ProgressLogger(
|
||||
log_path or default_log_path(db_path), mode="evolve", total=n_generations * population_size
|
||||
log_path or default_log_path(db_path), mode=mode, total=n_generations * population_size * islands
|
||||
)
|
||||
|
||||
ctx = multiprocessing.get_context("spawn")
|
||||
@@ -110,29 +143,90 @@ def run_evolution(
|
||||
writer = ctx.Process(target=run_writer_process, args=(queue, db_path))
|
||||
writer.start()
|
||||
|
||||
population = [sample_genome(db, bounds, rng) for _ in range(population_size)]
|
||||
# SIGTERM (остановка/рестарт systemd) -> исключение -> блок finally ниже
|
||||
# штатно досылает None и ЖДЁТ писателя: всё уже оценённое дописывается в
|
||||
# базу, а не теряется вместе с очередью в RAM («сохраняем всё»).
|
||||
# ВАЖНО: после первого TERM остальные игнорируем — systemd шлёт сигнал
|
||||
# каждому процессу группы, и повторный TERM ловился ВНУТРИ writer.join(),
|
||||
# обрывая дописывание базы (реальный кейс с потерей хвоста очереди).
|
||||
def _terminate(_sig, _frm):
|
||||
signal.signal(signal.SIGTERM, signal.SIG_IGN)
|
||||
raise KeyboardInterrupt("SIGTERM: дописываем очередь и выходим")
|
||||
|
||||
signal.signal(signal.SIGTERM, _terminate)
|
||||
|
||||
populations = [
|
||||
[sample_genome(db, bounds, rng) for _ in range(population_size)] for _ in range(islands)
|
||||
]
|
||||
best_pair: tuple[Genome, EvaluationResult] | None = None
|
||||
n_evaluated = 0
|
||||
|
||||
try:
|
||||
# пул нужен в ОБОИХ режимах: на CPU он оценивает геномы, в GPU-режиме
|
||||
# параллельно собирает записи (detail+JSON) — иначе один поток Python
|
||||
# душит GPU (карта простаивала ~2/3 времени поколения)
|
||||
with ProcessPoolExecutor(
|
||||
max_workers=n_workers,
|
||||
mp_context=ctx,
|
||||
initializer=worker_context.init_worker,
|
||||
initargs=(data_dir, bounds),
|
||||
) as executor:
|
||||
for generation in range(n_generations):
|
||||
pairs = list(executor.map(_evaluate_genome, population))
|
||||
n_evaluated += len(pairs)
|
||||
# фитнес лучшей УЖЕ ЗАПИСАННОЙ строки каждого острова: полные
|
||||
# строки в базу идут только когда остров улучшился — иначе элитизм
|
||||
# дублировал бы один и тот же геном в топ дашборда каждое поколение
|
||||
written_best_fitness = [float("-inf")] * islands
|
||||
# СКОРОСТЬ отслеживается отдельно: у дашборда два топа (КПД и
|
||||
# скорость), а рекордсмены скорости — почти всегда «прожорливые»
|
||||
# геномы с низким КПД, которые КПД-рекорд не улучшают. Без этого
|
||||
# трекера топ скоростей замирал навсегда (реальный кейс: после
|
||||
# перехода на выборочную запись он не обновлялся сутки, пока
|
||||
# эволюция находила всё новые быстрые геномы)
|
||||
written_best_velocity = [float("-inf")] * islands
|
||||
|
||||
for genome, result in pairs:
|
||||
record: RunRecord = build_run_record(genome, result, db, search_mode="evolve")
|
||||
queue.put(record)
|
||||
for generation in range(n_generations):
|
||||
# все острова — ОДНИМ плоским батчем (жирный батч кормит GPU)
|
||||
flat = [g for island in populations for g in island]
|
||||
if gpu_xp is not None:
|
||||
from gausse.gpu.batch_sweep import evaluate_genomes_gpu
|
||||
|
||||
results = evaluate_genomes_gpu(gpu_xp, flat, db, bounds, executor=executor)
|
||||
pairs_flat = list(zip(flat, results))
|
||||
else:
|
||||
pairs_flat = list(executor.map(_evaluate_genome, flat))
|
||||
n_evaluated += len(pairs_flat)
|
||||
|
||||
for genome, result in pairs_flat:
|
||||
logger.update(result.feasible, result.efficiency)
|
||||
if best_pair is None or result.fitness > best_pair[1].fitness:
|
||||
best_pair = (genome, result)
|
||||
|
||||
# селекция и скрещивание — НА КАЖДОМ ОСТРОВЕ независимо
|
||||
island_bests: list[Genome] = []
|
||||
next_populations = []
|
||||
recorded = set() # id() результатов, ушедших полной строкой
|
||||
for i in range(islands):
|
||||
pairs = pairs_flat[i * population_size:(i + 1) * population_size]
|
||||
pairs.sort(key=lambda pair: pair[1].fitness, reverse=True)
|
||||
island_bests.append(pairs[0][0])
|
||||
# улучшение лучшего на острове — полная строка в базу
|
||||
# (топы дашборда, best за всё время, отчёты). Новый
|
||||
# глобальный best — всегда чей-то островной best, так что
|
||||
# он не теряется.
|
||||
if pairs[0][1].fitness > written_best_fitness[i]:
|
||||
written_best_fitness[i] = pairs[0][1].fitness
|
||||
queue.put(_best_record(pairs[0][0], pairs[0][1], db, bounds, mode))
|
||||
recorded.add(id(pairs[0][1]))
|
||||
# рекорд СКОРОСТИ острова — тоже полной строкой
|
||||
fastest = max(
|
||||
(p for p in pairs if p[1].feasible and p[1].exit_velocity_mps is not None),
|
||||
key=lambda p: p[1].exit_velocity_mps,
|
||||
default=None,
|
||||
)
|
||||
if fastest is not None and fastest[1].exit_velocity_mps > written_best_velocity[i]:
|
||||
written_best_velocity[i] = fastest[1].exit_velocity_mps
|
||||
if id(fastest[1]) not in recorded:
|
||||
queue.put(_best_record(fastest[0], fastest[1], db, bounds, mode))
|
||||
recorded.add(id(fastest[1]))
|
||||
next_population = [copy.deepcopy(pair[0]) for pair in pairs[:elitism]]
|
||||
while len(next_population) < population_size:
|
||||
parent_a = _tournament_select(pairs, rng)
|
||||
@@ -140,24 +234,65 @@ def run_evolution(
|
||||
child = crossover(parent_a, parent_b, rng)
|
||||
child = mutate(child, db, bounds, rng, rate=mutation_rate)
|
||||
next_population.append(child)
|
||||
population = next_population
|
||||
next_populations.append(next_population)
|
||||
|
||||
# рядовые оценки — в базу ТОЛЬКО агрегатами (счётчики/
|
||||
# гистограмма честно считают все оценки, вставка полной строки
|
||||
# выше сама инкрементирует их для избранных — без двойного
|
||||
# счёта). Хранить миллионы проходных геномов незачем
|
||||
# («сохраняй то, что нужно для эволюции»), а вставка каждого
|
||||
# в HDD-базу с 6 индексами была узким местом конвейера:
|
||||
# GPU считал цикл ~23 мин, дозапись хвоста шла часами.
|
||||
for _genome, result in pairs_flat:
|
||||
if id(result) not in recorded:
|
||||
queue.put(StatsOnly(mode, result.feasible, result.efficiency, result.reason))
|
||||
|
||||
# миграция по кольцу: лучший острова i замещает слот у острова i+1
|
||||
if islands > 1 and (generation + 1) % migrate_every == 0:
|
||||
for i in range(islands):
|
||||
next_populations[(i + 1) % islands][elitism] = copy.deepcopy(island_bests[i])
|
||||
populations = next_populations
|
||||
finally:
|
||||
# с этого места нас нельзя прерывать: дописываем базу до конца
|
||||
signal.signal(signal.SIGTERM, signal.SIG_IGN)
|
||||
logger.finish()
|
||||
logger._write("дописываю хвост очереди в базу (писатель)…")
|
||||
queue.put(None)
|
||||
while True:
|
||||
try:
|
||||
writer.join()
|
||||
break
|
||||
except KeyboardInterrupt:
|
||||
continue # уже завершаемся; ждём писателя до конца
|
||||
# явно закрыть очередь: иначе её семафоры финализируются в гонке с
|
||||
# resource_tracker на выходе интерпретатора и сыплют в журнал
|
||||
# «Exception ignored … sem_unlink FileNotFoundError» после каждого цикла
|
||||
queue.close()
|
||||
queue.join_thread()
|
||||
# после дренажа возвращаем обработку SIGTERM по умолчанию: иначе
|
||||
# процесс в фазе полировки нельзя остановить мягко (только SIGKILL)
|
||||
signal.signal(signal.SIGTERM, signal.SIG_DFL)
|
||||
logger._write("база дописана полностью")
|
||||
|
||||
assert best_pair is not None
|
||||
best_genome, best_result = best_pair
|
||||
|
||||
if polish and best_result.feasible:
|
||||
logger._write("полировка лучшего генома (Nelder-Mead, CPU) — это НЕ остановка, новый цикл стартует после неё")
|
||||
polished_genome, polished_result = polish_best(best_genome, db, bounds)
|
||||
logger._write(f"полировка готова: КПД {best_result.fitness*100:.2f}% -> {polished_result.fitness*100:.2f}%")
|
||||
if polished_result.fitness > best_result.fitness:
|
||||
conn_queue = ctx.Queue()
|
||||
polish_writer = ctx.Process(target=run_writer_process, args=(conn_queue, db_path))
|
||||
polish_writer.start()
|
||||
conn_queue.put(build_run_record(polished_genome, polished_result, db, search_mode="evolve-polish"))
|
||||
conn_queue.put(None)
|
||||
polish_writer.join()
|
||||
# ОДНУ запись пишем напрямую, без процесса-писателя и очереди:
|
||||
# конкурентных писателей в этот момент нет (основной уже завершён),
|
||||
# а редкая гонка spawn+Queue вешала главный процесс в join()
|
||||
# НАВЕЧНО (22.5 часа простоя, пойман по /proc/*/stack: главный в
|
||||
# do_wait, писатель в pipe_read — данные из очереди не доехали).
|
||||
conn = open_connection(db_path)
|
||||
try:
|
||||
insert_run(conn, build_run_record(polished_genome, polished_result, db, search_mode="evolve-polish"))
|
||||
finally:
|
||||
conn.close()
|
||||
logger._write("полированный геном записан в базу")
|
||||
best_genome, best_result = polished_genome, polished_result
|
||||
|
||||
return {
|
||||
|
||||
@@ -21,7 +21,11 @@ from gausse.physics.inductance import air_core_inductance_wheeler, winding_geome
|
||||
from gausse.sim.coilgun import CoilgunResult, run_coilgun
|
||||
from gausse.storage.schema import RunRecord
|
||||
|
||||
MODEL_VERSION = "gausse-physics-v2" # v2: скин/близость (Доуэлл), трение+воздух, паспортные импульсные токи ключей
|
||||
# v4: диффузия поля в снаряд — намагничивается только скин-кольцо глубиной δ,
|
||||
# закрыт эксплойт «медленной» катушки (30%). v3: fill factor (эксплойт тонкого
|
||||
# снаряда), полное отражение вихрей, гард вырожденных катушек. v2: Доуэлл,
|
||||
# трение+воздух, паспортные импульсные токи ключей.
|
||||
MODEL_VERSION = "gausse-physics-v4"
|
||||
|
||||
|
||||
@dataclass
|
||||
@@ -34,7 +38,6 @@ class EvaluationResult:
|
||||
efficiency: float | None = None
|
||||
exit_velocity_mps: float | None = None
|
||||
energy_breakdown: dict = None
|
||||
detail: dict = None
|
||||
|
||||
|
||||
def compute_cost_rub(config, db: ComponentDatabase) -> float:
|
||||
@@ -57,10 +60,11 @@ def _wire_resistance_ohm(resistivity_ohm_m: float, gauge_mm: float, wire_length_
|
||||
|
||||
|
||||
def decoded_summary(genome: Genome, db: ComponentDatabase) -> dict:
|
||||
"""Краткая сводка только по геному (без результатов симуляции).
|
||||
|
||||
Оставлена для обратной совместимости; подробную запись со всей физикой
|
||||
и результатами по каждой ступени строит `build_detail` (её и пишем в БД).
|
||||
"""Краткая сводка только по геному (без результатов симуляции) — это и
|
||||
пишется в decoded_summary_json для каждого прогона: genome_json уже
|
||||
достаточен для полного воспроизведения через build_detail() на лету,
|
||||
так что хранить дорогую подробную запись для каждого из миллионов
|
||||
прогонов незачем (см. web/stats.run_detail для просмотра одного прогона).
|
||||
"""
|
||||
material = db.projectile_materials[genome.projectile.material_idx % len(db.projectile_materials)]
|
||||
stages_summary = []
|
||||
@@ -255,10 +259,15 @@ def build_detail(config, coilgun_result: CoilgunResult, db: ComponentDatabase, i
|
||||
|
||||
|
||||
def evaluate(genome: Genome, db: ComponentDatabase, bounds: SearchBounds) -> EvaluationResult:
|
||||
"""detail НЕ строится здесь: build_detail — дорогая (полная физика по
|
||||
каждой ступени) и не нужна ни фитнесу, ни хранению — genome_json уже
|
||||
достаточен, чтобы воспроизвести всё через decode()+build_detail() на
|
||||
лету (см. web/stats.run_detail). build_run_record() кладёт в БД дешёвую
|
||||
decoded_summary() вместо этого.
|
||||
"""
|
||||
config, initial_x_m, initial_v_mps = decode(genome, db, bounds)
|
||||
cost_rub = compute_cost_rub(config, db)
|
||||
result = run_coilgun(config)
|
||||
detail = build_detail(config, result, db, initial_x_m, initial_v_mps, genome.tube_inner_d_m, genome.tube_wall_m)
|
||||
|
||||
if not result.feasible:
|
||||
n_stages = len(config.stages)
|
||||
@@ -271,7 +280,6 @@ def evaluate(genome: Genome, db: ComponentDatabase, bounds: SearchBounds) -> Eva
|
||||
reason=result.reason,
|
||||
failed_stage_index=result.failed_stage_index,
|
||||
energy_breakdown={},
|
||||
detail=detail,
|
||||
)
|
||||
|
||||
energy_breakdown = {
|
||||
@@ -287,12 +295,11 @@ def evaluate(genome: Genome, db: ComponentDatabase, bounds: SearchBounds) -> Eva
|
||||
efficiency=result.efficiency,
|
||||
exit_velocity_mps=result.exit_v_mps,
|
||||
energy_breakdown=energy_breakdown,
|
||||
detail=detail,
|
||||
)
|
||||
|
||||
|
||||
def build_run_record(genome: Genome, result: EvaluationResult, db: ComponentDatabase, search_mode: str) -> RunRecord:
|
||||
detail = result.detail if result.detail is not None else decoded_summary(genome, db)
|
||||
detail = decoded_summary(genome, db)
|
||||
return RunRecord(
|
||||
run_id=str(uuid.uuid4()),
|
||||
timestamp=datetime.now(timezone.utc).isoformat(),
|
||||
|
||||
@@ -33,6 +33,32 @@ def skin_depth_m(resistivity_ohm_m: float, omega_rad_s: float) -> float:
|
||||
return math.sqrt(2.0 * resistivity_ohm_m / (omega_rad_s * MU_0))
|
||||
|
||||
|
||||
def iron_penetration_fraction(
|
||||
slug_radius_m: float,
|
||||
slug_resistivity_ohm_m: float,
|
||||
mu_r: float,
|
||||
omega_rad_s: float,
|
||||
) -> float:
|
||||
"""Доля сечения снаряда, реально намагниченная за импульс (диффузия поля).
|
||||
|
||||
Переменное поле проникает в проводящее железо на глубину скин-слоя
|
||||
δ = √(2ρ/(ω·μ₀·μᵣ)) — за миллисекундный импульс у стали это доли
|
||||
миллиметра. Внутренность снаряда не успевает намагнититься и силы не
|
||||
даёт. Работает кольцо глубиной δ: A_eff/A = 1−(1−δ/a)².
|
||||
|
||||
ЧЕСТНО: это одночастотная оценка (ω=1/√(LC)) решения уравнения диффузии,
|
||||
а не само решение; ошибка — десятки процентов. Но без неё модель считала,
|
||||
что намагничивается ВСЁ сечение, и оптимизатор строил «медленные»
|
||||
катушки с нефизично высоким КПД (30%+).
|
||||
"""
|
||||
if omega_rad_s <= 0 or slug_resistivity_ohm_m <= 0 or mu_r < 1 or slug_radius_m <= 0:
|
||||
return 1.0
|
||||
delta = math.sqrt(2.0 * slug_resistivity_ohm_m / (omega_rad_s * MU_0 * mu_r))
|
||||
if delta >= slug_radius_m:
|
||||
return 1.0
|
||||
return 1.0 - (1.0 - delta / slug_radius_m) ** 2
|
||||
|
||||
|
||||
def dowell_ac_factor(
|
||||
wire_bare_d_m: float,
|
||||
wire_insulated_d_m: float,
|
||||
|
||||
@@ -35,9 +35,18 @@ class StageCircuitParams:
|
||||
drag_coeff_n_per_mps2: float = 0.0
|
||||
|
||||
|
||||
# Сглаживание сухого трения около v=0: sign(v) -> tanh(v/ε). РАЗРЫВНАЯ сила
|
||||
# (чистый sign) ломает адаптивный решатель: у v≈0 шаг дробится бесконечно
|
||||
# (chattering), одна конфигурация считается десятки минут. tanh — стандартная
|
||||
# регуляризация (модель залипания); при |v| >> ε неотличима от sign.
|
||||
FRICTION_SMOOTHING_V_MPS = 0.01
|
||||
|
||||
|
||||
def retarding_force_n(params: StageCircuitParams, v: float) -> float:
|
||||
"""Тормозящая сила (трение + воздух) со знаком ПРОТИВ скорости."""
|
||||
return float(np.sign(v)) * (params.retard_const_n + params.drag_coeff_n_per_mps2 * v * v)
|
||||
"""Тормозящая сила (трение + воздух), гладкая по v, против скорости."""
|
||||
return float(np.tanh(v / FRICTION_SMOOTHING_V_MPS)) * (
|
||||
params.retard_const_n + params.drag_coeff_n_per_mps2 * v * v
|
||||
)
|
||||
|
||||
|
||||
def effective_resistance(inductance_model: CoilInductanceModel, params: StageCircuitParams, x) -> float:
|
||||
@@ -91,3 +100,28 @@ def current_local_min_event(t: float, state: np.ndarray, inductance_model, param
|
||||
|
||||
current_local_min_event.terminal = True
|
||||
current_local_min_event.direction = 1.0
|
||||
|
||||
# Ток удержания ключа: тиристор сам закрывается, когда ток после пика падает
|
||||
# ниже I_H (типично 30-100 мА; берём консервативно 0.1 А). Без этого события
|
||||
# передемпфированный разряд (ток -> 0 асимптотически, нуля не пересекает)
|
||||
# заставляет решатель молотить весь временной бюджет микросекундными шагами —
|
||||
# одна конфигурация считалась минутами. Обрыв при I<I_hold — физика, не хак.
|
||||
HOLDING_CURRENT_A = 0.1
|
||||
|
||||
|
||||
def make_current_decay_event(i_hold_a: float = HOLDING_CURRENT_A):
|
||||
"""Терминальное событие: ток после пика упал ниже тока удержания ключа."""
|
||||
peak = 0.0
|
||||
|
||||
def event(t: float, state: np.ndarray, *_args) -> float:
|
||||
nonlocal peak
|
||||
i = float(state[I])
|
||||
if i > peak:
|
||||
peak = i
|
||||
if peak < 2.0 * i_hold_a: # импульса ещё толком не было
|
||||
return 1.0
|
||||
return i - i_hold_a
|
||||
|
||||
event.terminal = True
|
||||
event.direction = -1.0
|
||||
return event
|
||||
|
||||
@@ -107,10 +107,15 @@ class CoilInductanceModel:
|
||||
smoothing_width_m: float
|
||||
total_turns: int = 0
|
||||
b_sat_tesla: float = 1e9 # по умолчанию насыщение отключено (для геом. тестов)
|
||||
# Доля сечения катушки, занятая железом: A_снаряда/A_среднего витка (≤1).
|
||||
# λ = n·(B_fe·A_fe + B_возд·(A−A_fe)) ⇒ L = L_air·(1+(μ−1)·fill·overlap).
|
||||
# БЕЗ этого тонкий снаряд в толстой катушке получал усиление как будто
|
||||
# железо заполняет ВСЁ сечение — оптимизатор эксплуатировал (КПД «82%»).
|
||||
iron_fill_factor: float = 1.0
|
||||
|
||||
@property
|
||||
def l_iron_coeff(self) -> float:
|
||||
return self.l_air_h * (self.mu_eff - 1.0)
|
||||
return self.l_air_h * (self.mu_eff - 1.0) * self.iron_fill_factor
|
||||
|
||||
@property
|
||||
def saturation_current_a(self) -> float:
|
||||
|
||||
@@ -46,7 +46,13 @@ def eddy_reflected_resistance_ohm(
|
||||
r_eddy_loop = 2 * math.pi * slug_resistivity_ohm_m / slug_length_m
|
||||
if r_eddy_loop <= 0:
|
||||
return 0.0
|
||||
return (char_omega_rad_s * mutual) ** 2 / r_eddy_loop
|
||||
# собственная индуктивность вихревого контура (виток-соленоид длиной снаряда):
|
||||
# полная формула отражения R = (ωM)²·R₂/(R₂²+(ωL₂)²) вместо резистивно-
|
||||
# доминированного приближения (ωM)²/R₂ — иначе на высоких ω (вырожденные
|
||||
# короткие катушки) отражённое сопротивление нефизично улетало в сотни кОм.
|
||||
l_eddy_loop = MU_0 * a_slug / slug_length_m
|
||||
om = char_omega_rad_s
|
||||
return (om * mutual) ** 2 * r_eddy_loop / (r_eddy_loop**2 + (om * l_eddy_loop) ** 2)
|
||||
|
||||
|
||||
def hysteresis_energy_j(slug_radius_m: float, slug_length_m: float, n_cycles: float = 1.0) -> float:
|
||||
|
||||
@@ -28,7 +28,7 @@ from gausse.physics.inductance import (
|
||||
effective_permeability,
|
||||
winding_geometry,
|
||||
)
|
||||
from gausse.physics.ac_resistance import dowell_ac_factor
|
||||
from gausse.physics.ac_resistance import dowell_ac_factor, iron_penetration_fraction
|
||||
from gausse.physics.constants import (
|
||||
AIR_DENSITY_KG_M3,
|
||||
DRAG_COEFF_CYLINDER,
|
||||
@@ -122,10 +122,14 @@ def _switch_equivalent_resistance_ohm(
|
||||
|
||||
|
||||
def _coast_derivatives(t: float, state: np.ndarray, retard_const_n: float, drag_coeff: float, mass_kg: float) -> list[float]:
|
||||
"""Подлёт к датчику: не баллистика в вакууме, а с трением о трубку и воздухом."""
|
||||
"""Подлёт к датчику: не баллистика в вакууме, а с трением о трубку и воздухом.
|
||||
|
||||
Трение сглажено tanh'ом (см. circuit.FRICTION_SMOOTHING_V_MPS) — разрывный
|
||||
sign(v) заставляет адаптивный решатель бесконечно дробить шаг у v≈0.
|
||||
"""
|
||||
v = state[1]
|
||||
retard = retard_const_n + drag_coeff * v * v
|
||||
return [v, -math.copysign(retard, v) / mass_kg if v != 0.0 else 0.0]
|
||||
retard = (retard_const_n + drag_coeff * v * v) * math.tanh(v / circuit.FRICTION_SMOOTHING_V_MPS)
|
||||
return [v, -retard / mass_kg]
|
||||
|
||||
|
||||
def _stall_event(t: float, state: np.ndarray, *_args) -> float:
|
||||
@@ -185,6 +189,17 @@ def build_stage_physics(stage: StageConfig, projectile: ProjectileConfig) -> Sta
|
||||
coil_length_m=geometry.coil_length_m,
|
||||
char_omega_rad_s=char_omega,
|
||||
)
|
||||
# доля сечения катушки, реально занятая железом (см. inductance.py):
|
||||
# тонкий снаряд в толстой катушке не может усиливать ВЕСЬ поток;
|
||||
# и из этого железа за импульс намагничивается только скин-кольцо
|
||||
# глубиной δ (диффузия поля, см. ac_resistance.iron_penetration_fraction)
|
||||
fill = min((projectile.diameter_m / 2) ** 2 / geometry.mean_radius_m**2, 1.0)
|
||||
fill *= iron_penetration_fraction(
|
||||
projectile.diameter_m / 2,
|
||||
projectile.material.resistivity_ohm_m,
|
||||
projectile.material.mu_r,
|
||||
char_omega,
|
||||
)
|
||||
inductance_model = CoilInductanceModel(
|
||||
l_air_h=l_air_h,
|
||||
coil_length_m=geometry.coil_length_m,
|
||||
@@ -193,6 +208,7 @@ def build_stage_physics(stage: StageConfig, projectile: ProjectileConfig) -> Sta
|
||||
smoothing_width_m=wire_od_m,
|
||||
total_turns=geometry.total_turns,
|
||||
b_sat_tesla=projectile.material.b_sat_tesla,
|
||||
iron_fill_factor=fill,
|
||||
)
|
||||
mass_kg = projectile.mass_kg
|
||||
frontal_area_m2 = math.pi * (projectile.diameter_m / 2) ** 2
|
||||
@@ -233,6 +249,21 @@ def run_stage(
|
||||
inductance_model = phys.inductance_model
|
||||
wire_od_m = stage.wire.insulation_od_mm / 1000
|
||||
|
||||
# Вырожденный контур — вне области применимости модели: при постоянной
|
||||
# времени L/R (с учётом вихревых при полном перекрытии) короче ~100 нс
|
||||
# (например, катушка в несколько витков длиной пару мм) ОДУ становится
|
||||
# неинтегрируемо жёсткой (решатель молотит минутами), а сама инженерная
|
||||
# модель индуктивности/вихрей там уже не имеет смысла. Честный быстрый отказ.
|
||||
tau_worst_s = inductance_model.l_air_h / (r_total_ohm + r_eddy_coeff + 1e-12)
|
||||
if tau_worst_s < 1e-7:
|
||||
return StageResult(
|
||||
feasible=False,
|
||||
reason=(
|
||||
f"вырожденная катушка: постоянная времени контура {tau_worst_s*1e9:.1f} нс "
|
||||
f"(< 100 нс) — вне области применимости модели"
|
||||
),
|
||||
)
|
||||
|
||||
x_sensor_m = -stage.sensor_to_coil_distance_m
|
||||
|
||||
if stage.sensor.kind == "inductive":
|
||||
@@ -294,13 +325,18 @@ def run_stage(
|
||||
(0.0, stage.discharge_time_budget_s),
|
||||
[q0, 0.0, x_fire_m, v_fire_mps],
|
||||
args=(inductance_model, circuit_params),
|
||||
events=(circuit.zero_current_crossing_event, circuit.current_local_min_event),
|
||||
events=(
|
||||
circuit.zero_current_crossing_event,
|
||||
circuit.current_local_min_event,
|
||||
# ключ закрывается сам при токе ниже удержания (см. circuit.py)
|
||||
circuit.make_current_decay_event(),
|
||||
),
|
||||
rtol=1e-8,
|
||||
atol=1e-11,
|
||||
)
|
||||
# какое из событий оборвало разряд первым
|
||||
term_candidates = []
|
||||
for ev_idx in range(2):
|
||||
for ev_idx in range(3):
|
||||
if len(discharge_sol.t_events[ev_idx]) > 0:
|
||||
term_candidates.append((discharge_sol.t_events[ev_idx][0], discharge_sol.y_events[ev_idx][0]))
|
||||
if not term_candidates:
|
||||
|
||||
@@ -9,26 +9,142 @@
|
||||
|
||||
import sqlite3
|
||||
import sys
|
||||
from dataclasses import asdict, fields
|
||||
from dataclasses import asdict, dataclass, fields
|
||||
from pathlib import Path
|
||||
|
||||
from gausse.storage.schema import CREATE_INDEXES_SQL, CREATE_RUNS_TABLE_SQL, RunRecord
|
||||
from gausse.storage.schema import CREATE_INDEXES_SQL, CREATE_RUNS_TABLE_SQL, CREATE_STATS_SQL, RunRecord
|
||||
|
||||
_COLUMNS = [f.name for f in fields(RunRecord)]
|
||||
|
||||
|
||||
@dataclass(frozen=True)
|
||||
class StatsOnly:
|
||||
"""Лёгкое сообщение писателю: учесть оценку в агрегатах дашборда
|
||||
(счётчики/гистограмма/причины), НЕ сохраняя строку в runs.
|
||||
|
||||
Эволюция шлёт такое для РЯДОВЫХ геномов поколения, а полной строкой
|
||||
пишет только улучшения лучших (см. optim/evolutionary.py): хранить
|
||||
миллионы проходных геномов незачем, а вставка каждого в HDD-базу с
|
||||
6 индексами была узким местом всего конвейера (GPU считал цикл за
|
||||
~23 мин, дозапись хвоста очереди шла часами при ~150 строк/с).
|
||||
Атрибуты названы как у RunRecord — _apply_stats работает с обоими.
|
||||
"""
|
||||
|
||||
search_mode: str
|
||||
feasible: bool
|
||||
efficiency: float | None
|
||||
infeasible_reason: str | None
|
||||
|
||||
|
||||
def open_connection(db_path: Path) -> sqlite3.Connection:
|
||||
db_path = Path(db_path)
|
||||
db_path.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
|
||||
conn = sqlite3.connect(str(db_path))
|
||||
conn.execute("PRAGMA journal_mode=WAL")
|
||||
# не давать WAL расти безгранично: при потоке вставок 400/с и постоянных
|
||||
# читателях (веб) авто-чекпоинт голодает, WAL раздувался до гигабайт и
|
||||
# замедлял ВСЕ запросы. Лимит + периодический чекпоинт в писателе.
|
||||
conn.execute("PRAGMA journal_size_limit=67108864") # 64МБ
|
||||
conn.execute(CREATE_RUNS_TABLE_SQL)
|
||||
for statement in CREATE_INDEXES_SQL:
|
||||
conn.execute(statement)
|
||||
for statement in CREATE_STATS_SQL:
|
||||
conn.execute(statement)
|
||||
conn.commit()
|
||||
return conn
|
||||
|
||||
|
||||
def short_reason(reason: str | None) -> str | None:
|
||||
"""Причина отказа без деталей конкретного прогона (для группировки)."""
|
||||
return reason.split(":", 1)[0] if reason else reason
|
||||
|
||||
|
||||
def _efficiency_bucket(efficiency: float | None) -> int | None:
|
||||
"""Корзина гистограммы КПД 0..9 (та же логика, что раньше в SQL-агрегате)."""
|
||||
if efficiency is None:
|
||||
return None
|
||||
b = min(int(efficiency * 10), 9)
|
||||
return b if 0 <= b <= 9 else None
|
||||
|
||||
|
||||
def _apply_stats(conn: sqlite3.Connection, records: list) -> None:
|
||||
"""Инкремент агрегатов дашборда — вызывается внутри транзакции вставки.
|
||||
|
||||
Принимает и RunRecord, и StatsOnly (одинаковые имена атрибутов)."""
|
||||
n_feasible = sum(1 for r in records if r.feasible)
|
||||
conn.execute(
|
||||
"INSERT INTO stats_counters(key, value) VALUES('total', ?) "
|
||||
"ON CONFLICT(key) DO UPDATE SET value = value + excluded.value",
|
||||
(len(records),),
|
||||
)
|
||||
conn.execute(
|
||||
"INSERT INTO stats_counters(key, value) VALUES('feasible', ?) "
|
||||
"ON CONFLICT(key) DO UPDATE SET value = value + excluded.value",
|
||||
(n_feasible,),
|
||||
)
|
||||
hist: dict[int, int] = {}
|
||||
reasons: dict[str, int] = {}
|
||||
modes: dict[str, int] = {}
|
||||
for r in records:
|
||||
modes[r.search_mode] = modes.get(r.search_mode, 0) + 1
|
||||
if r.feasible:
|
||||
b = _efficiency_bucket(r.efficiency)
|
||||
if b is not None:
|
||||
hist[b] = hist.get(b, 0) + 1
|
||||
elif r.infeasible_reason:
|
||||
key = short_reason(r.infeasible_reason)
|
||||
reasons[key] = reasons.get(key, 0) + 1
|
||||
conn.executemany(
|
||||
"INSERT INTO stats_hist(bucket, count) VALUES(?, ?) "
|
||||
"ON CONFLICT(bucket) DO UPDATE SET count = count + excluded.count",
|
||||
list(hist.items()),
|
||||
)
|
||||
conn.executemany(
|
||||
"INSERT INTO stats_reasons(reason, count) VALUES(?, ?) "
|
||||
"ON CONFLICT(reason) DO UPDATE SET count = count + excluded.count",
|
||||
list(reasons.items()),
|
||||
)
|
||||
conn.executemany(
|
||||
"INSERT INTO stats_modes(mode, count) VALUES(?, ?) "
|
||||
"ON CONFLICT(mode) DO UPDATE SET count = count + excluded.count",
|
||||
list(modes.items()),
|
||||
)
|
||||
|
||||
|
||||
def rebuild_stats(conn: sqlite3.Connection) -> None:
|
||||
"""Пересобирает агрегаты из таблицы runs (миграция старой базы; один раз)."""
|
||||
conn.execute("DELETE FROM stats_counters")
|
||||
conn.execute("DELETE FROM stats_hist")
|
||||
conn.execute("DELETE FROM stats_reasons")
|
||||
conn.execute("DELETE FROM stats_modes")
|
||||
total = conn.execute("SELECT COUNT(*) FROM runs").fetchone()[0]
|
||||
feasible = conn.execute("SELECT COUNT(*) FROM runs WHERE feasible=1").fetchone()[0]
|
||||
conn.execute("INSERT INTO stats_counters VALUES('total', ?)", (total,))
|
||||
conn.execute("INSERT INTO stats_counters VALUES('feasible', ?)", (feasible,))
|
||||
conn.execute(
|
||||
"INSERT INTO stats_hist SELECT b, COUNT(*) FROM "
|
||||
"(SELECT MIN(CAST(efficiency*10 AS INT), 9) AS b FROM runs WHERE feasible=1 AND efficiency IS NOT NULL) "
|
||||
"WHERE b BETWEEN 0 AND 9 GROUP BY b"
|
||||
)
|
||||
for reason, cnt in conn.execute(
|
||||
"SELECT infeasible_reason, COUNT(*) FROM runs WHERE feasible=0 AND infeasible_reason IS NOT NULL "
|
||||
"GROUP BY infeasible_reason"
|
||||
).fetchall():
|
||||
conn.execute(
|
||||
"INSERT INTO stats_reasons VALUES(?, ?) ON CONFLICT(reason) DO UPDATE SET count = count + excluded.count",
|
||||
(short_reason(reason), cnt),
|
||||
)
|
||||
conn.execute("INSERT INTO stats_modes SELECT search_mode, COUNT(*) FROM runs GROUP BY search_mode")
|
||||
conn.commit()
|
||||
|
||||
|
||||
def ensure_stats(conn: sqlite3.Connection) -> None:
|
||||
"""Если агрегаты пусты, а прогоны есть — база со старой схемой: пересобрать."""
|
||||
has_stats = conn.execute("SELECT COUNT(*) FROM stats_counters").fetchone()[0] > 0
|
||||
if not has_stats and conn.execute("SELECT EXISTS(SELECT 1 FROM runs)").fetchone()[0]:
|
||||
rebuild_stats(conn)
|
||||
|
||||
|
||||
def _record_to_params(record: RunRecord) -> dict:
|
||||
row = asdict(record)
|
||||
row["feasible"] = int(row["feasible"])
|
||||
@@ -45,15 +161,21 @@ def insert_run(conn: sqlite3.Connection, record: RunRecord) -> None:
|
||||
insert_runs(conn, [record])
|
||||
|
||||
|
||||
def insert_runs(conn: sqlite3.Connection, records: list[RunRecord]) -> None:
|
||||
def insert_runs(conn: sqlite3.Connection, records: list) -> None:
|
||||
"""Пишет пачку RunRecord/StatsOnly одной транзакцией: строки runs — только
|
||||
для RunRecord, агрегаты дашборда — по ВСЕМ элементам пачки (либо всё,
|
||||
либо ничего — иначе цифры на морде разъедутся с таблицей)."""
|
||||
if not records:
|
||||
return
|
||||
rows = [r for r in records if isinstance(r, RunRecord)]
|
||||
if rows:
|
||||
placeholders = ", ".join(f":{name}" for name in _COLUMNS)
|
||||
columns = ", ".join(_COLUMNS)
|
||||
conn.executemany(
|
||||
f"INSERT INTO runs ({columns}) VALUES ({placeholders})",
|
||||
[_record_to_params(r) for r in records],
|
||||
[_record_to_params(r) for r in rows],
|
||||
)
|
||||
_apply_stats(conn, records)
|
||||
conn.commit()
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -81,11 +203,20 @@ def fetch_runs(
|
||||
limit: int | None = None,
|
||||
) -> list[RunRecord]:
|
||||
conn.row_factory = sqlite3.Row
|
||||
query = "SELECT * FROM runs WHERE 1=1"
|
||||
# топы дашборда: принуждаем частичный DESC-индекс (INDEXED BY) — иначе
|
||||
# планировщик берёт idx_runs_feasible и сортирует сотни тысяч строк
|
||||
# TEMP B-TREE'ом (~2с на запрос). Условие feasible=1 обязано быть
|
||||
# ЛИТЕРАЛОМ: частичный индекс не матчится с bound-параметром.
|
||||
forced_index = ""
|
||||
if feasible is True and min_efficiency is None:
|
||||
if order_by_velocity_desc:
|
||||
forced_index = " INDEXED BY idx_runs_feas_vel"
|
||||
elif order_by_efficiency_desc:
|
||||
forced_index = " INDEXED BY idx_runs_feas_eff"
|
||||
query = f"SELECT * FROM runs{forced_index} WHERE 1=1"
|
||||
params: list = []
|
||||
if feasible is not None:
|
||||
query += " AND feasible = ?"
|
||||
params.append(int(feasible))
|
||||
query += f" AND feasible = {int(feasible)}"
|
||||
if min_efficiency is not None:
|
||||
query += " AND efficiency >= ?"
|
||||
params.append(min_efficiency)
|
||||
@@ -101,26 +232,67 @@ def fetch_runs(
|
||||
|
||||
|
||||
def run_writer_process(queue, db_path: Path) -> None:
|
||||
"""Читает `RunRecord` из очереди и пишет в SQLite, пока не придёт None.
|
||||
"""Читает `RunRecord`/`StatsOnly` из очереди и пишет в SQLite до None.
|
||||
|
||||
Предназначен для запуска как отдельный `multiprocessing.Process` —
|
||||
единственный writer на файл базы, пока воркеры sweep/evolve только
|
||||
кладут результаты в очередь.
|
||||
|
||||
Один "плохой" прогон (например, коллизия run_id) не должен уронить
|
||||
писатель и остановить осушение очереди на много часов sweep — при
|
||||
ошибке вставки конкретная запись пропускается с сообщением в stderr,
|
||||
а не молча и не ценой падения всего процесса.
|
||||
ПАЧКАМИ, не по одной: коммит SQLite = fsync (~5-10мс), и по-одному
|
||||
писатель выдавал ~150/с — GPU-эволюция (380+/с) копила хвост очереди в
|
||||
RAM на минуты, который терялся при рестарте сервиса («сохраняем всё»
|
||||
нарушалось). Теперь копим до BATCH записей (или пока очередь не
|
||||
опустела) и вставляем одной транзакцией — тысячи вставок в секунду,
|
||||
хвост исчезает.
|
||||
|
||||
SIGTERM игнорируется: при остановке сервиса systemd шлёт TERM всей
|
||||
группе; писатель обязан дожить до None от главного процесса и дописать
|
||||
ВСЁ, что уже оценено, а не умереть с полной очередью.
|
||||
|
||||
Одна "плохая" пачка (например, коллизия run_id) не роняет писатель:
|
||||
откатываемся и вставляем пачку по одной, пропуская только виновника.
|
||||
"""
|
||||
import queue as queue_mod
|
||||
import signal
|
||||
import time as time_mod
|
||||
|
||||
signal.signal(signal.SIGTERM, signal.SIG_IGN)
|
||||
BATCH = 500
|
||||
CHECKPOINT_EVERY_S = 60.0
|
||||
conn = open_connection(db_path)
|
||||
# если база старая (без агрегатов) — пересобрать ДО первых вставок,
|
||||
# иначе счётчики начнут вестись только с нуля и разойдутся с таблицей
|
||||
ensure_stats(conn)
|
||||
last_checkpoint = time_mod.monotonic()
|
||||
try:
|
||||
while True:
|
||||
record = queue.get()
|
||||
if record is None:
|
||||
finished = False
|
||||
while not finished:
|
||||
batch = [queue.get()] # блокируемся на первой
|
||||
while len(batch) < BATCH:
|
||||
try:
|
||||
batch.append(queue.get_nowait())
|
||||
except queue_mod.Empty:
|
||||
break
|
||||
if batch[-1] is None:
|
||||
finished = True
|
||||
batch.pop()
|
||||
if not batch:
|
||||
continue
|
||||
try:
|
||||
insert_runs(conn, batch)
|
||||
except sqlite3.Error:
|
||||
conn.rollback()
|
||||
for record in batch: # ищем виновника, остальное сохраняем
|
||||
try:
|
||||
insert_run(conn, record)
|
||||
except sqlite3.Error as exc:
|
||||
print(f"[storage] не удалось записать run_id={record.run_id}: {exc}", file=sys.stderr)
|
||||
rid = getattr(record, "run_id", "<stats-only>")
|
||||
print(f"[storage] не удалось записать run_id={rid}: {exc}", file=sys.stderr)
|
||||
# авто-чекпоинт голодает при постоянном потоке — двигаем WAL сами,
|
||||
# PASSIVE не блокирует читателей
|
||||
if time_mod.monotonic() - last_checkpoint > CHECKPOINT_EVERY_S:
|
||||
conn.execute("PRAGMA wal_checkpoint(PASSIVE)")
|
||||
last_checkpoint = time_mod.monotonic()
|
||||
finally:
|
||||
conn.execute("PRAGMA wal_checkpoint(PASSIVE)")
|
||||
conn.close()
|
||||
|
||||
@@ -1,9 +1,18 @@
|
||||
"""Схема таблицы `runs` — ВСЕ прогоны (успешные и нет), без прикрас.
|
||||
"""Схема таблицы `runs` + агрегаты дашборда.
|
||||
|
||||
Нереализуемые конфигурации хранятся наравне с успешными: `feasible=0` +
|
||||
`infeasible_reason` с честной причиной. Ничего не отбрасывается перед
|
||||
записью — отбор "хороших" результатов делается запросом к этой таблице
|
||||
постфактум, а не фильтрацией на входе.
|
||||
Честность цифр — через агрегаты: счётчики/гистограмма/причины (stats_*)
|
||||
инкрементируются для КАЖДОЙ оценки, включая нереализуемые, в той же
|
||||
транзакции писателя. А вот полные СТРОКИ в `runs` пишутся по-разному:
|
||||
|
||||
- sweep/manual: каждая оценка — строка (исследовательский режим);
|
||||
- evolve (с 2026-07-12): строка — только когда лучший геном острова
|
||||
УЛУЧШИЛСЯ (+ полировка); рядовые миллионы геномов поколения идут в базу
|
||||
как StatsOnly-инкременты счётчиков. Хранить их незачем («сохраняй то,
|
||||
что нужно для эволюции»), а вставка каждого в HDD-базу с 6 индексами
|
||||
была узким местом: GPU считал цикл ~23 мин, дозапись шла часами.
|
||||
|
||||
Нереализуемые не приукрашиваются: у строк feasible=0 + честная причина,
|
||||
у агрегатов — счётчик причин отказов.
|
||||
"""
|
||||
|
||||
from dataclasses import dataclass
|
||||
@@ -14,6 +23,13 @@ CREATE TABLE IF NOT EXISTS runs (
|
||||
timestamp TEXT NOT NULL,
|
||||
search_mode TEXT NOT NULL,
|
||||
genome_json TEXT NOT NULL,
|
||||
-- ДЕШЁВАЯ сводка (objective.decoded_summary) — НЕ полная физика по
|
||||
-- ступеням. genome_json сам по себе достаточен, чтобы воспроизвести
|
||||
-- всё через decode()+build_detail() на лету (см. web/stats.run_detail);
|
||||
-- хранить дорогую детализацию для каждого из миллионов прогонов
|
||||
-- бессмысленно — так база росла на пустом месте (70ГБ на 12.9М строк).
|
||||
-- В базах, созданных ДО 2026-07-11, эта колонка содержит старый полный
|
||||
-- build_detail (другая форма записей ступеней) — учитывать при чтении.
|
||||
decoded_summary_json TEXT NOT NULL,
|
||||
feasible INTEGER NOT NULL,
|
||||
infeasible_reason TEXT,
|
||||
@@ -31,6 +47,21 @@ CREATE_INDEXES_SQL = [
|
||||
"CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_runs_efficiency ON runs(efficiency)",
|
||||
"CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_runs_velocity ON runs(exit_velocity_mps)",
|
||||
"CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_runs_search_mode ON runs(search_mode)",
|
||||
# частичные индексы под топы дашборда: ORDER BY ... DESC при feasible=1
|
||||
# без них top-15 на сотнях тысяч строк занимал ~1.2с на каждый рефреш
|
||||
"CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_runs_feas_eff ON runs(efficiency DESC) WHERE feasible=1",
|
||||
"CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_runs_feas_vel ON runs(exit_velocity_mps DESC) WHERE feasible=1",
|
||||
]
|
||||
|
||||
# Инкрементальные агрегаты для дашборда: счётчики/гистограмма/причины/режимы
|
||||
# обновляются В ТОЙ ЖЕ транзакции, что и вставка прогонов (insert_runs), и
|
||||
# читаются за O(1) — иначе каждый рефреш морды сканировал ВСЮ таблицу runs
|
||||
# (5.2с на 630к строк, а база растёт годами).
|
||||
CREATE_STATS_SQL = [
|
||||
"CREATE TABLE IF NOT EXISTS stats_counters (key TEXT PRIMARY KEY, value INTEGER NOT NULL)",
|
||||
"CREATE TABLE IF NOT EXISTS stats_hist (bucket INTEGER PRIMARY KEY, count INTEGER NOT NULL)",
|
||||
"CREATE TABLE IF NOT EXISTS stats_reasons (reason TEXT PRIMARY KEY, count INTEGER NOT NULL)",
|
||||
"CREATE TABLE IF NOT EXISTS stats_modes (mode TEXT PRIMARY KEY, count INTEGER NOT NULL)",
|
||||
]
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -60,7 +60,9 @@ PAGE_HTML = r"""<!doctype html>
|
||||
<div class="card"><div class="k">Реализуемо</div><div class="v" id="c-feas">—</div></div>
|
||||
<div class="card"><div class="k">Нереализуемо</div><div class="v" id="c-infeas">—</div></div>
|
||||
<div class="card"><div class="k">Доля реализуемых</div><div class="v" id="c-pct">—</div></div>
|
||||
<div class="card"><div class="k">Лучший КПД / скорость</div><div class="v" id="c-best" style="font-size:20px">—</div></div>
|
||||
<div class="card"><div class="k">Лучший КПД за всё время / скорость</div><div class="v" id="c-best" style="font-size:20px">—</div></div>
|
||||
<div class="card"><div class="k">Лучший КПД текущего цикла</div><div class="v" id="c-cycle" style="font-size:20px">—</div></div>
|
||||
<div class="card"><div class="k">GPU (GTX 1070)</div><div class="v" id="c-gpu" style="font-size:20px">—</div></div>
|
||||
</div>
|
||||
|
||||
<div class="grid2">
|
||||
@@ -70,7 +72,7 @@ PAGE_HTML = r"""<!doctype html>
|
||||
<button class="tgl" id="tab-vel" onclick="setRank('vel')">по скорости</button>
|
||||
</h2>
|
||||
<table>
|
||||
<thead><tr><th>КПД</th><th>Скор., м/с</th><th>Ступ.</th><th>Цена, ₽</th><th>Режим</th></tr></thead>
|
||||
<thead><tr><th>КПД</th><th>Скор., м/с</th><th>Ступ.</th><th>Цена, ₽</th><th>Режим</th><th>Когда найден</th></tr></thead>
|
||||
<tbody id="top"></tbody>
|
||||
</table>
|
||||
<p class="muted" style="font-size:12px">Клик по строке — полная детализация прогона (расстояния, номиналы, физика).</p>
|
||||
@@ -107,13 +109,23 @@ function setRank(m){ rankMode=m; if(lastOverview) renderTop(lastOverview);
|
||||
document.getElementById('tab-eff').classList.toggle('active', m==='eff');
|
||||
document.getElementById('tab-vel').classList.toggle('active', m==='vel'); }
|
||||
|
||||
// «Когда найден»: без этой колонки обновление топа было НЕВИДИМО — новая
|
||||
// строка 13.63% глазом неотличима от старой 13.44%, и казалось, что таблица
|
||||
// застыла. Свежие записи (< 1 часа) подсвечиваются.
|
||||
const fmtWhen = ts => {
|
||||
if(!ts) return "—";
|
||||
const d = new Date(ts), ageMs = Date.now()-d.getTime();
|
||||
const t = d.toLocaleString([], {day:'2-digit',month:'2-digit',hour:'2-digit',minute:'2-digit'});
|
||||
return ageMs < 3600e3 ? `<b style="color:#3fb950">${t}</b>` : t;
|
||||
};
|
||||
function renderTop(o){
|
||||
const rows = rankMode==='vel' ? (o.top_by_velocity||[]) : (o.top||[]);
|
||||
const top = document.getElementById('top'); top.innerHTML='';
|
||||
rows.forEach(t=>{
|
||||
const tr=document.createElement('tr'); tr.className='clk';
|
||||
tr.innerHTML=`<td>${fmtPct(t.efficiency)}</td><td>${fmt(t.exit_velocity_mps,1)}</td>`+
|
||||
`<td>${t.n_stages??'—'}</td><td>${fmt(t.cost_rub,0)}</td><td><span class="pill">${t.search_mode}</span></td>`;
|
||||
`<td>${t.n_stages??'—'}</td><td>${fmt(t.cost_rub,0)}</td><td><span class="pill">${t.search_mode}</span></td>`+
|
||||
`<td class="muted" style="white-space:nowrap">${fmtWhen(t.timestamp)}</td>`;
|
||||
tr.onclick=()=>showDetail(t.run_id);
|
||||
top.appendChild(tr);
|
||||
});
|
||||
@@ -131,6 +143,12 @@ async function refresh(){
|
||||
let best = (o.top && o.top.length) ? o.top[0].efficiency : null;
|
||||
let bestV = (o.top_by_velocity && o.top_by_velocity.length) ? o.top_by_velocity[0].exit_velocity_mps : null;
|
||||
document.getElementById('c-best').textContent = fmtPct(best) + (bestV!=null ? ' / '+fmt(bestV,0)+' м/с' : '');
|
||||
document.getElementById('c-cycle').textContent =
|
||||
o.cycle_best_pct==null ? '—' : o.cycle_best_pct.toFixed(2)+'% (цикл идёт)';
|
||||
const g = o.gpu;
|
||||
document.getElementById('c-gpu').textContent = g
|
||||
? `${g.util_pct}% · ${fmt(g.power_w,0)}Вт · ${g.temp_c}°C`
|
||||
: 'нет данных';
|
||||
renderTop(o);
|
||||
|
||||
const hist=document.getElementById('hist'); hist.innerHTML='';
|
||||
|
||||
60
src/gausse/web/rebuild.py
Normal file
60
src/gausse/web/rebuild.py
Normal file
@@ -0,0 +1,60 @@
|
||||
"""Восстановление симуляции прогона из genome_json — ОДИН общий путь для
|
||||
детализации (stats.run_detail) и рендера графиков/анимации (render.py).
|
||||
|
||||
Раньше эти два места дублировали decode()+run_coilgun() независимо, причём
|
||||
каждый клик по прогону запускал одну и ту же симуляцию до 5 раз (детализация
|
||||
+ 3 графика + GIF), а run_detail ещё и перечитывал базу компонентов с диска
|
||||
на каждый запрос. Здесь: кэш базы компонентов + маленький кэш последних
|
||||
симуляций по run_id.
|
||||
"""
|
||||
|
||||
import json
|
||||
import threading
|
||||
from pathlib import Path
|
||||
|
||||
from gausse.components.database import ComponentDatabase
|
||||
from gausse.optim.search_space import SearchBounds, decode, genome_from_dict
|
||||
from gausse.sim.coilgun import run_coilgun
|
||||
from gausse.storage.database import fetch_run_by_id, open_connection
|
||||
|
||||
_db_cache: ComponentDatabase | None = None
|
||||
_sim_lock = threading.Lock()
|
||||
_sim_cache: dict[str, tuple] = {} # run_id -> (row, genome, config, result, x0, v0)
|
||||
_SIM_CACHE_MAX = 8 # клик по прогону = detail + 3 графика + GIF того же run_id
|
||||
|
||||
|
||||
def components_db() -> ComponentDatabase:
|
||||
global _db_cache
|
||||
if _db_cache is None:
|
||||
_db_cache = ComponentDatabase.load()
|
||||
return _db_cache
|
||||
|
||||
|
||||
def rebuild_run(db_path: Path, run_id: str):
|
||||
"""(row, genome, config, result, initial_x_m, initial_v_mps) либо None,
|
||||
если run_id нет в базе. Ошибки пересимуляции пробрасываются наружу —
|
||||
вызывающий решает, что показать (детализация не должна ронять сервер).
|
||||
"""
|
||||
with _sim_lock:
|
||||
cached = _sim_cache.get(run_id)
|
||||
if cached is not None:
|
||||
return cached
|
||||
|
||||
conn = open_connection(db_path)
|
||||
try:
|
||||
row = fetch_run_by_id(conn, run_id)
|
||||
finally:
|
||||
conn.close()
|
||||
if row is None:
|
||||
return None
|
||||
|
||||
genome = genome_from_dict(json.loads(row.genome_json))
|
||||
config, initial_x_m, initial_v_mps = decode(genome, components_db(), SearchBounds())
|
||||
result = run_coilgun(config)
|
||||
|
||||
entry = (row, genome, config, result, initial_x_m, initial_v_mps)
|
||||
with _sim_lock:
|
||||
if len(_sim_cache) >= _SIM_CACHE_MAX:
|
||||
_sim_cache.clear()
|
||||
_sim_cache[run_id] = entry
|
||||
return entry
|
||||
@@ -7,7 +7,6 @@
|
||||
"""
|
||||
|
||||
import io
|
||||
import json
|
||||
import tempfile
|
||||
import threading
|
||||
from pathlib import Path
|
||||
@@ -18,15 +17,11 @@ matplotlib.use("Agg")
|
||||
|
||||
import matplotlib.pyplot as plt
|
||||
|
||||
from gausse.components.database import ComponentDatabase
|
||||
from gausse.optim.search_space import SearchBounds, decode, genome_from_dict
|
||||
from gausse.report.animate import animate_run
|
||||
from gausse.report.plots import plot_stage_currents, plot_stage_fields, plot_velocity_vs_position
|
||||
from gausse.sim.coilgun import run_coilgun
|
||||
from gausse.storage.database import fetch_run_by_id, open_connection
|
||||
from gausse.web.rebuild import rebuild_run
|
||||
|
||||
_render_lock = threading.Lock()
|
||||
_db_cache: ComponentDatabase | None = None
|
||||
|
||||
_PLOT_BUILDERS = {
|
||||
"velocity": plot_velocity_vs_position,
|
||||
@@ -35,24 +30,12 @@ _PLOT_BUILDERS = {
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
def _components_db() -> ComponentDatabase:
|
||||
global _db_cache
|
||||
if _db_cache is None:
|
||||
_db_cache = ComponentDatabase.load()
|
||||
return _db_cache
|
||||
|
||||
|
||||
def _rebuild_result(db_path: Path, run_id: str):
|
||||
conn = open_connection(db_path)
|
||||
try:
|
||||
row = fetch_run_by_id(conn, run_id)
|
||||
finally:
|
||||
conn.close()
|
||||
if row is None:
|
||||
rebuilt = rebuild_run(db_path, run_id) # общий кэш симуляций с run_detail
|
||||
if rebuilt is None:
|
||||
return None
|
||||
genome = genome_from_dict(json.loads(row.genome_json))
|
||||
config, _ix, _iv = decode(genome, _components_db(), SearchBounds())
|
||||
return config, run_coilgun(config)
|
||||
_row, _genome, config, result, _ix, _iv = rebuilt
|
||||
return config, result
|
||||
|
||||
|
||||
def render_plot_png(db_path: Path, run_id: str, kind: str) -> bytes | None:
|
||||
|
||||
@@ -1,57 +1,85 @@
|
||||
"""Агрегаты по таблице `runs` для веб-морды — считаются запросами к SQLite."""
|
||||
|
||||
import json
|
||||
import time
|
||||
from pathlib import Path
|
||||
|
||||
from gausse.storage.database import fetch_run_by_id, fetch_runs, open_connection
|
||||
from gausse.storage.database import ensure_stats, fetch_run_by_id, fetch_runs, open_connection
|
||||
|
||||
|
||||
def _tail_log(log_path: Path, n_lines: int = 40) -> list[str]:
|
||||
"""Последние строки лога чтением С КОНЦА файла (лог растёт годами —
|
||||
перечитывать его целиком на каждый рефреш нельзя)."""
|
||||
if not log_path.exists():
|
||||
return []
|
||||
lines = log_path.read_text(encoding="utf-8", errors="replace").splitlines()
|
||||
with open(log_path, "rb") as f:
|
||||
f.seek(0, 2)
|
||||
size = f.tell()
|
||||
f.seek(max(0, size - 64 * 1024))
|
||||
chunk = f.read().decode("utf-8", errors="replace")
|
||||
lines = chunk.splitlines()
|
||||
if size > 64 * 1024 and lines:
|
||||
lines = lines[1:] # первая строка чанка может быть обрезана
|
||||
return lines[-n_lines:]
|
||||
|
||||
|
||||
def _gpu_stat(db_path: Path) -> dict | None:
|
||||
"""Загрузка GPU из gpustat.json рядом с базой (пишет gausse-gpustat на хосте).
|
||||
|
||||
Веб живёт в Docker без доступа к nvidia-smi, поэтому хост-сервис раз в
|
||||
несколько секунд кладёт JSON в каталог результатов. Протухшие данные
|
||||
(>30с — писатель умер/GPU нет) честно не показываем.
|
||||
"""
|
||||
p = db_path.parent / "gpustat.json"
|
||||
try:
|
||||
stat = json.loads(p.read_text(encoding="utf-8"))
|
||||
if time.time() - float(stat.get("ts", 0)) > 30:
|
||||
return None
|
||||
return stat
|
||||
except (OSError, ValueError):
|
||||
return None
|
||||
|
||||
|
||||
def overview(db_path: Path, log_path: Path | None = None, top_n: int = 15) -> dict:
|
||||
"""Сводка для дашборда: счётчики, гистограмма КПД, топ конфигураций, хвост лога."""
|
||||
"""Сводка для дашборда: счётчики, гистограмма КПД, топ конфигураций, хвост лога.
|
||||
|
||||
Счётчики/гистограмма/причины/режимы читаются из инкрементальных
|
||||
агрегатов (stats_*, ведутся в транзакции вставки) за O(1) — раньше
|
||||
каждый рефреш сканировал всю таблицу runs (5.2с на 630к строк).
|
||||
"""
|
||||
conn = open_connection(db_path)
|
||||
try:
|
||||
total = conn.execute("SELECT COUNT(*) FROM runs").fetchone()[0]
|
||||
feasible = conn.execute("SELECT COUNT(*) FROM runs WHERE feasible=1").fetchone()[0]
|
||||
ensure_stats(conn) # миграция базы со старой схемой (один раз)
|
||||
counters = dict(conn.execute("SELECT key, value FROM stats_counters"))
|
||||
total = counters.get("total", 0)
|
||||
feasible = counters.get("feasible", 0)
|
||||
infeasible = total - feasible
|
||||
|
||||
# распределение по типу датчика ступени 0 (реализуемо / всего)
|
||||
by_mode = {}
|
||||
for mode, cnt in conn.execute("SELECT search_mode, COUNT(*) FROM runs GROUP BY search_mode"):
|
||||
by_mode[mode] = cnt
|
||||
by_mode = dict(conn.execute("SELECT mode, count FROM stats_modes"))
|
||||
|
||||
# причины отказа (топ)
|
||||
reasons = []
|
||||
reasons = [
|
||||
{"reason": reason, "count": cnt}
|
||||
for reason, cnt in conn.execute(
|
||||
"SELECT infeasible_reason, COUNT(*) c FROM runs WHERE feasible=0 AND infeasible_reason IS NOT NULL "
|
||||
"GROUP BY infeasible_reason ORDER BY c DESC LIMIT 10"
|
||||
):
|
||||
short = reason.split(":", 1)[0] if reason else reason
|
||||
reasons.append({"reason": short, "count": cnt})
|
||||
"SELECT reason, count FROM stats_reasons ORDER BY count DESC LIMIT 10"
|
||||
)
|
||||
]
|
||||
|
||||
# гистограмма КПД — агрегируем в SQL (не тянем все строки в питон)
|
||||
buckets = [0] * 10 # 0-10%,...,90-100%
|
||||
for bucket, cnt in conn.execute(
|
||||
"SELECT MIN(CAST(efficiency*10 AS INT), 9) AS b, COUNT(*) FROM runs "
|
||||
"WHERE feasible=1 AND efficiency IS NOT NULL GROUP BY b"
|
||||
):
|
||||
if bucket is not None and 0 <= bucket <= 9:
|
||||
for bucket, cnt in conn.execute("SELECT bucket, count FROM stats_hist"):
|
||||
if 0 <= bucket <= 9:
|
||||
buckets[int(bucket)] = cnt
|
||||
|
||||
def _summarize(rows):
|
||||
out = []
|
||||
for r in rows:
|
||||
detail = json.loads(r.decoded_summary_json) if r.decoded_summary_json else {}
|
||||
summary = json.loads(r.decoded_summary_json) if r.decoded_summary_json else {}
|
||||
stages = summary.get("stages")
|
||||
out.append({
|
||||
"run_id": r.run_id, "search_mode": r.search_mode, "efficiency": r.efficiency,
|
||||
"exit_velocity_mps": r.exit_velocity_mps, "cost_rub": r.cost_rub,
|
||||
"n_stages": detail.get("n_stages"), "timestamp": r.timestamp,
|
||||
# None (не 0), когда сводки нет — морда покажет «—»
|
||||
"n_stages": len(stages) if stages is not None else None,
|
||||
"timestamp": r.timestamp,
|
||||
})
|
||||
return out
|
||||
|
||||
@@ -70,27 +98,70 @@ def overview(db_path: Path, log_path: Path | None = None, top_n: int = 15) -> di
|
||||
"efficiency_histogram": buckets,
|
||||
"top": top,
|
||||
"top_by_velocity": top_by_velocity,
|
||||
"log_tail": _tail_log(log_path, 40) if log_path else [],
|
||||
"log_tail": (tail := _tail_log(log_path, 40) if log_path else []),
|
||||
# лучший КПД ТЕКУЩЕГО цикла (из лога): каждый цикл стартует со свежей
|
||||
# популяции и карабкается заново — это ДРУГОЕ число, чем best за всё
|
||||
# время, и без подписи их путали («сервер и морда не связаны»)
|
||||
"cycle_best_pct": _last_cycle_best(tail),
|
||||
"gpu": _gpu_stat(db_path),
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
def _last_cycle_best(log_lines: list[str]) -> float | None:
|
||||
import re
|
||||
|
||||
for line in reversed(log_lines):
|
||||
m = re.search(r"лучший_КПД=(-?[0-9.]+)%", line)
|
||||
if m:
|
||||
return float(m.group(1))
|
||||
return None
|
||||
|
||||
|
||||
def run_detail(db_path: Path, run_id: str) -> dict | None:
|
||||
"""Подробности одного прогона. Шапка (feasible/КПД/скорость/энергобаланс)
|
||||
— СОХРАНЁННЫЕ при прогоне значения: они посчитаны тем движком и той
|
||||
версией физики, что записали строку, и только они сравнимы между собой.
|
||||
Полная физика по ступеням в БД не хранится (см. schema.py) — она
|
||||
пересимулируется на лету из genome_json через общий web/rebuild.py.
|
||||
Пересчёт идёт ТЕКУЩЕЙ моделью на CPU и может расходиться с сохранёнными
|
||||
числами (GPU-строки, старые model_version) — поэтому detail явно помечен
|
||||
версией пересчёта, а его ошибка не роняет запрос (раньше /api/run был
|
||||
единственным эндпоинтом без защиты)."""
|
||||
from gausse.optim.objective import MODEL_VERSION, build_detail
|
||||
|
||||
from gausse.web.rebuild import components_db, rebuild_run
|
||||
|
||||
conn = open_connection(db_path)
|
||||
try:
|
||||
row = fetch_run_by_id(conn, run_id)
|
||||
finally:
|
||||
conn.close()
|
||||
if row is None:
|
||||
return None
|
||||
|
||||
try:
|
||||
_, genome, config, result, initial_x_m, initial_v_mps = rebuild_run(db_path, run_id)
|
||||
detail = build_detail(
|
||||
config, result, components_db(), initial_x_m, initial_v_mps,
|
||||
genome.tube_inner_d_m, genome.tube_wall_m,
|
||||
)
|
||||
detail["recomputed_with_model_version"] = MODEL_VERSION
|
||||
except Exception as exc: # деталь — вспомогательная, шапка важнее
|
||||
detail = {"error": f"пересимуляция не удалась: {exc}"}
|
||||
|
||||
return {
|
||||
"run_id": row.run_id,
|
||||
"search_mode": row.search_mode,
|
||||
# версия физики обязана быть видна: прогоны разных моделей
|
||||
# несравнимы, и «лучший» старой версии — не лучший вообще
|
||||
"model_version": row.model_version,
|
||||
"feasible": row.feasible,
|
||||
"infeasible_reason": row.infeasible_reason,
|
||||
"efficiency": row.efficiency,
|
||||
"exit_velocity_mps": row.exit_velocity_mps,
|
||||
"cost_rub": row.cost_rub,
|
||||
"timestamp": row.timestamp,
|
||||
"detail": json.loads(row.decoded_summary_json) if row.decoded_summary_json else {},
|
||||
"detail": detail,
|
||||
# сохранённый при записи баланс — консистентен с feasible/КПД шапки
|
||||
"energy_breakdown": json.loads(row.energy_breakdown_json) if row.energy_breakdown_json else {},
|
||||
}
|
||||
finally:
|
||||
conn.close()
|
||||
|
||||
@@ -8,7 +8,14 @@ from gausse.storage.database import count_runs, fetch_runs, open_connection
|
||||
DB = ComponentDatabase.load()
|
||||
|
||||
|
||||
def test_run_evolution_writes_all_evaluations_and_returns_summary(tmp_path):
|
||||
def _stats_total(conn) -> int:
|
||||
row = conn.execute("SELECT value FROM stats_counters WHERE key='total'").fetchone()
|
||||
return row[0] if row else 0
|
||||
|
||||
|
||||
def test_run_evolution_counts_all_evaluations_but_stores_only_best_rows(tmp_path):
|
||||
"""Контракт хранения evolve: агрегаты честно считают ВСЕ оценки,
|
||||
а полные строки — только улучшения лучшего генома острова."""
|
||||
db_path = tmp_path / "runs.sqlite3"
|
||||
bounds = SearchBounds(max_stages=2)
|
||||
|
||||
@@ -26,9 +33,17 @@ def test_run_evolution_writes_all_evaluations_and_returns_summary(tmp_path):
|
||||
assert "best_fitness" in summary
|
||||
|
||||
conn = open_connection(db_path)
|
||||
assert count_runs(conn) == 12
|
||||
assert _stats_total(conn) == 12 # счётчики дашборда видят все оценки
|
||||
n_rows = count_runs(conn)
|
||||
# строк меньше, чем оценок: максимум 2 улучшения (КПД+скорость) на
|
||||
# остров на поколение
|
||||
assert 1 <= n_rows <= 4
|
||||
rows = fetch_runs(conn)
|
||||
assert all(r.search_mode == "evolve" for r in rows)
|
||||
# лучший найденный обязан лежать в базе полной строкой
|
||||
best_row_fitness = max((r.efficiency if r.feasible else -1.0) for r in rows)
|
||||
if summary["best_feasible"]:
|
||||
assert best_row_fitness == summary["best_efficiency"]
|
||||
conn.close()
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -63,3 +78,40 @@ def test_polish_does_not_make_the_best_genome_worse():
|
||||
|
||||
_, polished_result = polish_best(genome, DB, bounds)
|
||||
assert polished_result.fitness >= baseline_fitness - 1e-9
|
||||
|
||||
|
||||
def test_run_evolution_gpu_batch_mode(tmp_path):
|
||||
"""GPU-режим эволюции (батч-оценка поколения; здесь numpy-бэкенд):
|
||||
агрегаты считают все оценки, строки — только улучшения лучшего."""
|
||||
from gausse.storage.database import count_runs, fetch_runs, open_connection
|
||||
|
||||
db_path = tmp_path / "evo_gpu.sqlite3"
|
||||
summary = run_evolution(
|
||||
db_path, n_generations=3, population_size=40, seed=5, polish=False, use_gpu=True
|
||||
)
|
||||
assert summary["n_evaluated"] == 120
|
||||
conn = open_connection(db_path)
|
||||
assert _stats_total(conn) == 120
|
||||
# 1 остров x 3 поколения, максимум 2 улучшения (КПД+скорость) за поколение
|
||||
assert 1 <= count_runs(conn) <= 6
|
||||
rows = fetch_runs(conn, limit=5)
|
||||
assert all(r.search_mode.startswith("evolve-gpu") for r in rows)
|
||||
# у сохранённых лучших должна быть посчитана стоимость (GPU-путь
|
||||
# не считает её для рядовых, но дочитывает для избранных)
|
||||
assert all(r.cost_rub is not None for r in rows)
|
||||
|
||||
|
||||
def test_run_evolution_islands(tmp_path):
|
||||
"""Островная модель: K популяций одним батчем + миграция по кольцу."""
|
||||
from gausse.storage.database import count_runs, open_connection
|
||||
|
||||
db_path = tmp_path / "evo_isl.sqlite3"
|
||||
summary = run_evolution(
|
||||
db_path, n_generations=4, population_size=15, seed=7, polish=False,
|
||||
use_gpu=True, islands=3, migrate_every=2,
|
||||
)
|
||||
assert summary["n_evaluated"] == 4 * 15 * 3
|
||||
conn = open_connection(db_path)
|
||||
assert _stats_total(conn) == 4 * 15 * 3
|
||||
# максимум 2 улучшения (КПД+скорость) на остров на поколение
|
||||
assert 3 <= count_runs(conn) <= 4 * 3 * 2
|
||||
|
||||
@@ -145,3 +145,94 @@ def test_pulse_limit_fallback_without_datasheet():
|
||||
sw = replace(DB.switches[0], pulse_current_a=None)
|
||||
# без даташита — консервативный множитель по типу ключа
|
||||
assert switch_pulse_limit_a(sw) == sw.max_current_a * {"SCR": 10.0, "MOSFET": 4.0, "IGBT": 3.0}[sw.kind]
|
||||
|
||||
|
||||
def test_friction_force_smooth_at_zero_velocity():
|
||||
"""Регрессия на завис решателя: сила трения обязана быть ГЛАДКОЙ в v=0.
|
||||
|
||||
Разрывный sign(v) заставлял solve_ivp бесконечно дробить шаг у v≈0
|
||||
(одна конфигурация считалась 35+ минут на сервере).
|
||||
"""
|
||||
from gausse.physics.circuit import StageCircuitParams, retarding_force_n
|
||||
|
||||
p = StageCircuitParams(
|
||||
capacitance_f=1e-4, r_total_ohm=0.1, mass_kg=0.01,
|
||||
retard_const_n=0.034, drag_coeff_n_per_mps2=2e-5,
|
||||
)
|
||||
# непрерывность: около нуля сила ~ 0, нечётная, без скачка
|
||||
assert abs(retarding_force_n(p, 1e-6)) < 1e-5
|
||||
assert abs(retarding_force_n(p, 1e-6) + retarding_force_n(p, -1e-6)) < 1e-12
|
||||
# вдали от нуля выходит на полное трение
|
||||
assert retarding_force_n(p, 1.0) > 0.9 * p.retard_const_n
|
||||
|
||||
|
||||
def test_iron_fill_factor_punishes_thin_slug_in_fat_coil():
|
||||
"""Регрессия на эксплойт «КПД 82%»: тонкий снаряд в толстой катушке
|
||||
не может усиливать весь поток — только долю сечения, которую занимает."""
|
||||
from gausse.physics.inductance import CoilInductanceModel
|
||||
|
||||
base = dict(l_air_h=1e-3, coil_length_m=0.05, slug_length_m=0.02,
|
||||
mu_eff=40.0, smoothing_width_m=0.001, total_turns=300)
|
||||
full = CoilInductanceModel(**base, iron_fill_factor=1.0)
|
||||
thin = CoilInductanceModel(**base, iron_fill_factor=0.02) # ⌀4мм в ⌀29мм
|
||||
# сила при том же токе в 50 раз меньше — халявы больше нет
|
||||
f_full = float(full.force_newtons(-0.03, 100.0))
|
||||
f_thin = float(thin.force_newtons(-0.03, 100.0))
|
||||
assert f_thin < 0.03 * f_full
|
||||
|
||||
|
||||
def test_degenerate_coil_fails_fast():
|
||||
"""Регрессия на завис 540с: вырожденная катушка бракуется мгновенно."""
|
||||
import time
|
||||
from dataclasses import replace
|
||||
|
||||
stage = make_stage()
|
||||
degenerate = replace(stage, turns_per_layer=2, layers=2) # 4 витка, ~2мм
|
||||
t0 = time.time()
|
||||
res = run_stage(-0.06, 3.0, degenerate, make_projectile())
|
||||
assert time.time() - t0 < 5.0, "вырожденный конфиг должен отваливаться быстро"
|
||||
# либо честно отбракован гардом, либо честно посчитан быстро — оба исхода ок
|
||||
if not res.feasible:
|
||||
assert res.reason
|
||||
|
||||
|
||||
def test_eddy_reflection_bounded_at_high_frequency():
|
||||
"""Полная формула отражения (R₂²+(ωL₂)² в знаменателе): на высоких ω
|
||||
заметно ниже старого резистивно-доминированного приближения, на низких —
|
||||
сходится к нему. Совсем вырожденные катушки добивает гард L/R в run_stage."""
|
||||
import math as _m
|
||||
|
||||
from gausse.physics.constants import MU_0
|
||||
from gausse.physics.losses import EDDY_COUPLING_FACTOR, eddy_reflected_resistance_ohm
|
||||
|
||||
kwargs = dict(slug_radius_m=0.002, slug_length_m=0.03,
|
||||
slug_resistivity_ohm_m=1.6e-7, mu_eff=259.0,
|
||||
total_turns=5, coil_length_m=0.002)
|
||||
|
||||
def resistive_approx(om):
|
||||
a = _m.pi * kwargs["slug_radius_m"] ** 2
|
||||
m = EDDY_COUPLING_FACTOR * MU_0 * kwargs["mu_eff"] * (5 / 0.002) * a
|
||||
r2 = 2 * _m.pi * kwargs["slug_resistivity_ohm_m"] / kwargs["slug_length_m"]
|
||||
return (om * m) ** 2 / r2
|
||||
|
||||
om_hi, om_lo = 1.25e5, 1e2
|
||||
r_hi = eddy_reflected_resistance_ohm(**kwargs, char_omega_rad_s=om_hi)
|
||||
r_lo = eddy_reflected_resistance_ohm(**kwargs, char_omega_rad_s=om_lo)
|
||||
assert r_hi < 0.5 * resistive_approx(om_hi) # высокие ω: ограничена
|
||||
assert abs(r_lo - resistive_approx(om_lo)) < 0.05 * resistive_approx(om_lo) # низкие: сходится
|
||||
|
||||
|
||||
def test_iron_penetration_fraction_limits():
|
||||
"""Диффузия поля: тонкий снаряд/медленный импульс — всё сечение; толстый
|
||||
снаряд на быстром импульсе — только скин-кольцо (эксплойт «30%» закрыт)."""
|
||||
from gausse.physics.ac_resistance import iron_penetration_fraction
|
||||
|
||||
# очень низкая частота: поле успевает пропитать всё сечение
|
||||
assert iron_penetration_fraction(0.005, 1.4e-7, 500.0, 1.0) == 1.0
|
||||
# сталь ⌀9.3мм на ω~1350 рад/с (медленная катушка из эксплойта):
|
||||
# намагничивается лишь внешнее кольцо — заметно меньше половины сечения
|
||||
frac = iron_penetration_fraction(0.00465, 1.4e-7, 500.0, 1350.0)
|
||||
assert 0.02 < frac < 0.5
|
||||
# быстрее импульс -> тоньше кольцо (монотонность по ω)
|
||||
frac_fast = iron_penetration_fraction(0.00465, 1.4e-7, 500.0, 13500.0)
|
||||
assert frac_fast < frac
|
||||
|
||||
@@ -99,6 +99,36 @@ def test_writer_survives_duplicate_run_id_and_keeps_draining_queue(tmp_path):
|
||||
conn.close()
|
||||
|
||||
|
||||
def test_writer_stats_only_bumps_counters_without_rows(tmp_path):
|
||||
"""StatsOnly-сообщения (эволюция шлёт их для рядовых геномов): агрегаты
|
||||
дашборда растут, а строк в runs не появляется."""
|
||||
from gausse.storage.database import StatsOnly
|
||||
|
||||
db_path = tmp_path / "runs.sqlite3"
|
||||
ctx = multiprocessing.get_context("spawn")
|
||||
queue = ctx.Queue()
|
||||
|
||||
writer = ctx.Process(target=run_writer_process, args=(queue, db_path))
|
||||
writer.start()
|
||||
|
||||
queue.put(_record("best-one")) # одна полная строка
|
||||
queue.put(StatsOnly("evolve", True, 0.42, None))
|
||||
queue.put(StatsOnly("evolve", False, None, "датчик: сигнал ниже порога"))
|
||||
queue.put(StatsOnly("evolve", False, None, None))
|
||||
queue.put(None)
|
||||
writer.join(timeout=10)
|
||||
|
||||
assert not writer.is_alive()
|
||||
conn = open_connection(db_path)
|
||||
assert count_runs(conn) == 1 # строка только у полной записи
|
||||
counters = dict(conn.execute("SELECT key, value FROM stats_counters"))
|
||||
assert counters["total"] == 4 # но посчитаны все четыре
|
||||
assert counters["feasible"] == 2
|
||||
reasons = dict(conn.execute("SELECT reason, count FROM stats_reasons"))
|
||||
assert reasons.get("датчик") == 1
|
||||
conn.close()
|
||||
|
||||
|
||||
def _writer_worker(queue, worker_id, n):
|
||||
for i in range(n):
|
||||
queue.put(_record(f"proc-{worker_id}-run-{i}"))
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user