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PSO 结果      RVEA 结果      HalfCheetah 200

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🌟分布式 GPU 加速的可扩展演化计算框架🌟


🔥 新闻

  • [2025-02-03] 发布 EvoRL:基于 JAX 的 GPU 加速 进化强化学习 框架![论文] [代码]
  • [2025-01-30] 发布 EvoGP:基于 PyTorch & CUDA 的 GPU 加速 遗传编程 框架![论文] [代码]
  • [2025-01-14] 发布 EvoX 1.0.0,全面兼容 PyTorch!使用 JAX 版本 的用户可在 v0.9.0 分支 获取。

目录

  1. 概述
  2. 主要特性
  3. 主要内容
  4. 快速安装
  5. 相关项目
  6. 社区 & 支持

概述

EvoX 是一个分布式 GPU 加速的进化计算框架,兼容 PyTorch。提供易用的编程模型,包含 50+ 进化算法 (EAs)100+ 基准问题/环境。详情请参阅我们的 论文文档

使用 JAX 版本 的用户可在 v0.9.0 分支 获取。

主要特性

💻 高性能计算

🚀 超高性能

  • 支持在CPUGPU 等异构硬件上加速运行,实现100 倍以上加速
  • 集成分布式工作流,可无缝扩展至多个节点或设备。

🌐 一体化解决方案

  • 内置50+ 种算法,全面支持单目标和多目标优化
  • 提供分层架构,适用于元学习超参数优化神经进化等复杂任务。

🛠️ 易用设计

  • 完全兼容 PyTorch 及其生态系统,借助定制化编程模型简化算法开发。
  • 具备一键安装功能,让 Windows 用户轻松上手。

📊 多功能基准测试

📚 丰富的基准测试套件

  • 提供100+ 基准测试问题,涵盖单目标优化、多目标优化及现实工程挑战。

🎮 支持物理引擎

  • 可无缝集成 Brax 等物理引擎,以及其他主流强化学习框架。

⚙️ 可定制问题

  • 提供封装模块,支持用户自定义问题,并可无缝集成到现实应用和数据集。

📈 灵活的可视化工具

🔍 即用型工具

  • 内置多种可视化工具,支持不同任务的进化过程分析。

🛠️ 可定制模块

  • 允许用户集成自定义可视化代码,提供灵活的展示方式。

📂 实时数据流

  • 采用定制的 .exv 格式,简化并加速实时数据流处理

主要内容

用于单目标优化的进化算法

类别 算法
差分进化 (Differential Evolution) CoDE, JaDE, SaDE, SHADE, IMODE, ...
进化策略 (Evolution Strategy) CMA-ES, PGPE, OpenES, CR-FM-NES, xNES, ...
粒子群优化 (Particle Swarm Optimization) FIPS, CSO, CPSO, CLPSO, SL-PSO, ...

用于多目标优化的进化算法

类别 算法
基于支配关系 (Dominance-based) NSGA-II, NSGA-III, SPEA2, BiGE, KnEA, ...
基于分解策略 (Decomposition-based) MOEA/D, RVEA, t-DEA, MOEAD-M2M, EAG-MOEAD, ...
基于指标 (Indicator-based) IBEA, HypE, SRA, MaOEA-IGD, AR-MOEA, ...

基准测试问题/环境

类别 问题/环境
数值优化 (Numerical) DTLZ, LSMOP, MaF, ZDT, CEC'22, ...
神经进化/强化学习 (Neuroevolution/RL) Brax, TorchVision 数据集, ...

要查看所有算法的完整列表及详细描述,请访问 算法 API。 要查看基准测试问题/环境,请参考 问题 API

快速安装

使用 pip 轻松安装 evox

pip install evox

注意:Windows 用户可使用 win-install.bat 脚本安装。

相关项目

  • EvoRL: 基于 GPU 加速的进化强化学习框架。查看详情:点击这里。
  • EvoGP: 基于 GPU 加速的遗传编程框架。查看详情:点击这里。
  • TensorNEAT: 用于 GPU 加速的张量化 NEAT(NeuroEvolution of Augmenting Topologies)框架。查看详情:点击这里。
  • TensorRVEA: 用于 GPU 加速的张量化参考向量引导进化算法(RVEA)框架。查看详情:点击这里。
  • TensorACO: 用于 GPU 加速的张量化蚁群优化算法(ACO)框架。查看详情:点击这里。
  • EvoXBench: 一个用于解决各种优化问题(如神经架构搜索 NAS)的真实世界基准测试平台。该平台无需 GPU/PyTorch/TensorFlow 运行,并支持多种编程环境。查看详情:点击这里。

敬请期待——更多精彩内容即将推出!✨

社区与支持

引用 EvoX

如果 EvoX 对您的研究有帮助,请引用:

@article{evox,
  title = {{EvoX}: {A} {Distributed} {GPU}-accelerated {Framework} for {Scalable} {Evolutionary} {Computation}},
  author = {Huang, Beichen and Cheng, Ran and Li, Zhuozhao and Jin, Yaochu and Tan, Kay Chen},
  journal = {IEEE Transactions on Evolutionary Computation},
  year = 2024,
  doi = {10.1109/TEVC.2024.3388550}
}

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