autodiff

Luna-Flow/autodiff は、フォワードモード自動微分によって通常の MoonBit プログラムの正確な 1 階導関数を計算します。Luna Flow のトレイトに対して書かれたプログラムを $\varepsilon^2 = 0$ を満たす双対数 $a + b\varepsilon$ 上で実行すると、導関数が $\varepsilon$ 成分に現れます。このリポジトリは、双対数型、スカラードライバー、除算と平方根のチェック付き定義域、linear-algebra のベクトル上の勾配とヤコビ行列、そして luna-poly の多項式の導関数を提供します。

このマニュアルは MoonBit 0.10 上のバージョン 0.2.0 を対象としています。

パッケージ

パッケージ	インポートパス	役割	ページ
autodiff	Luna-Flow/autodiff	ワンストップのファサード：Dual、diff、value_and_diff、再エクスポートされたトレイト	API · チュートリアル · 設計
dual	Luna-Flow/autodiff/dual	Dual[T] 型とその算術、規則、インスタンス	API · チュートリアル · 設計
forward	Luna-Flow/autodiff/forward	スカラードライバー diff と value_and_diff	API · チュートリアル · 設計
core	Luna-Flow/autodiff/core	代数的ファサード：Dual と luna-generic の構造トレイト	API · チュートリアル · 設計
elementary	Luna-Flow/autodiff/elementary	解析的ファサード：Dual と arithmetic の関数トレイト	API · チュートリアル · 設計
checked	Luna-Flow/autodiff/checked	チェック付きファサード：DivChecked、SqrtChecked、コンテキストとエラー	API · チュートリアル · 設計
linalg	Luna-Flow/autodiff/linalg	linear-algebra/immut 上の勾配とヤコビ行列	API · チュートリアル · 設計
poly	Luna-Flow/autodiff/poly	密な多項式と 1 変数の疎な多項式（luna-poly）の導関数	API · チュートリアル · 設計

さらに 2 つのパッケージにはマニュアルのページがありません。examples には各レイヤーを数行で示す 5 つの小さな関数（basic_diff_example、square_diff_example、gradient_example、jacobian_example、polynomial_derivative_example）が含まれています。src/examples/examples.mbt を読んでください。tests は、linear-algebra と luna-poly の統合テストを含む、全パッケージのブラックボックステストスイートです。アーキテクチャガイド はパッケージ間の依存関係を示し、リポジトリの規約 はこのマニュアルの命名規則をまとめています。

読み進め方

自動微分が初めての方。 まず autodiff チュートリアル から始め、次に双対数と有限差分を比較する dual チュートリアル に進んでください。

ライブラリを使う方。 Luna-Flow/autodiff をインポートし、autodiff API と dual API を手元に置いてください。ベクトルや多項式には linalg チュートリアル や poly チュートリアル を、失敗を値として扱う必要がある場合は checked チュートリアル を参照してください。

コントリビュートする方。 まず代数、微分規則、そして新しい演算がすべて守るべき誤差の上界について dual の設計 を読み、次に アーキテクチャガイド と、変更するパッケージの設計ページを読んでください。

インストール

moon add Luna-Flow/autodiff@0.2.0

ブリッジにはそれぞれのライブラリも必要です。linalg には moon add Luna-Flow/linear-algebra を、poly には moon add Luna-Flow/luna-poly を実行します。

ツールチェーン

このマニュアルのコードと例には、MoonBit moonc 0.10 以降と、moon.mod / moon.pkg のマニフェスト形式が必要です。テストスイートは wasm-gc、wasm、js、native の各ターゲットで実行されます。

検証

moon check --target all
./run_test.sh
moon info