OpenMDAO 中所有子系统的公共变量

Posted 2023-03-23

【中文标题】OpenMDAO 中所有子系统的公共变量

【英文标题】：Common variables for all subsystems in OpenMDAO

【发布时间】：2021-12-30 05:45:37

【问题描述】：

我正在尝试构建一个框架，该框架首先读取包含一些键和相应值的输入文件。然后我相应地更新变量：

from Inertia import Inertia
...  

d = hf.read_input(fin)
locals().update(d)

然后，我定义组 MDA：

class MDA(om.Group):

    class ObjCmp(om.ExplicitComponent):
        
        def setup(self):
            ...

        def setup_partials(self):
            ...

        def compute(self, inputs, outputs):
            ...

        def setup(self):
            ...

其中包含两个子系统（目前）：

self.add_subsystem('d1', SomeModule(), promotes_inputs=['x1','x2'],
                        promotes_outputs=['y1','y2'])

self.add_subsystem('obj_cmp', self.ObjCmp(), promotes_inputs=['y1'],
                        promotes_outputs=['obj'])

出于内部管理的原因，由于框架最终将包含大量子系统，我想将定义特定子系统的类保留在单独的脚本中，导入主脚本（定义 Group 的脚本）。

我面临的问题是，如果我只在定义 Group 的脚本级别读取输入文件一次（在进入 Group() 类之前），那么以这种方式检索的变量不会在例如，较低的级别，我不能在 SomeModule() 中使用它们。我通常会在 SomeModule() 中定义一个 init() 方法，以便能够传递一些变量：

def __init__(self, d):
    self.d = d

但是由于我们在 self.add_subsystem() 中实例化了 SomeModule() 类，所以它不起作用。

如果有任何提示，我将不胜感激。

【参考方案1】：

在 OpenMDAO 中，我们以两种方式处理这个实例化时间问题：

我们强烈反对对组件或组使用__init__ 方法。相反，我们建议您依赖 initialize 和 setup 方法。 initialize 在现有的 __init__ 内部被调用（即在实例化时）。 setup 在模型层次结构的构建过程中被调用很晚。

我们确实提供了一种通过options system 创建初始化参数的方法。选项允许一些内置验证，如果您愿意，还可以让您稍后更改值。

尽可能延迟到setup，如果可以的话。将您的配置文件（或根据您的喜好构建的对象）作为 option 传递到您的组件中，但在设置之前不要实际使用它。

这适用于组件和组。您可以在您的组的所有级别使配置数据成为一个选项。他们每个人都会在自己的设置方法中将对象传递给他们的孩子。这样，您只需要在初始化***组时让对象存在。然后它将它传递给它的所有子代。

【讨论】：

感谢您的回复，非常感谢！我修改了代码： - 最初：读取输入文件，将其保存到 dict 对象 d，而不更新本地 - 在组级别：添加了带有“inp_data”选项声明的 initialize() 方法，并将该选项传递给 SomeClass( ) 在 setup 方法中 (SomeClass(inp_data=d)) - 在组件级别：添加了 initialize() 方法，并且在 compute() 方法中，传递了选项的值 (self.options['inp_data'])到一个新的变量，从那时起使用。请您确认这是否是正确的方法，或者可以进一步简化。

听起来基本正确，只是您不应该在compute 中向下传递选项数据。您应该改用setup 方法。

谢谢@JustinGray！