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• VDOC_04_Executable_Wrapper
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  • 1. 老駱提醒
  • 2. 問題描述
  • 3. Executable Wrapper的妙用
    • 3.1 Work Flow
    • 3.2 Component Editor內層
    • 3.3 Data Linker
    • 3.4 Component Editor內層
    • 3.5 Simulation Monitors
    • 3.6 Post Processing
  • 4. 聯絡老駱

1. 老駱提醒

• 請先確認，您已經閱讀 VDOC_00_Introduction 中的聲明。
• 本文說明如何利用VisualDOC內的Executable Wrapper連接您本機的Python環境。

2. 問題描述

Minimize Objective Function $f(x,y)$:

$$f(x,y) = {(x^2 + y^2) \over 10} - \cos(x)\cos(y)$$

Subject to the Constraint Equation $g(x,y)$:

$$g(x,y) = (x^2 + y^2) \ge 1.5$$

Design Variables (Side Constraints):

$$-2\le x\le2\\ -2\le y\le4$$

Initial Conditions:

$$x=2\\ y=2$$

3. Executable Wrapper的妙用

由於VisualDOC於內部介面使用Jython，故其內建Python語法僅支援到Python2.x版本，但使用者仍可以使用Executable Wrapper連接本機的Python3.x環境甚至其它Executable File使用。

3.1 Work Flow

打開Opt Using PythonEquation task，另存一個新的task，命名為Opt Using localPython，並刪除PythonEquation component。

接著至E欄中將Executable Wrapper component拖曳至Optimization component中。

要注意請選擇Executable Wrapper component，不是Executable component喔!

重新連接Work Flow。

3.2 Component Editor內層

建立1個.txt檔案，命名為input.txt，在第1行及第2行都輸入2.0，來代表x及y的Initial Value。

2.0
2.0

建立1個空的.txt檔案，命名為output.txt。

建立1個.py檔案，命名為Equation.py，輸入以下程式碼。

import math

# Read variables
with open('input.txt') as file:
    ipt = [float(line) for line in file]

# Unpack variables to x and y
x, y = ipt

# Response evaluation
f = (x**2 + y**2) / 10 - math.cos(x) * math.cos(y)
g = x**2 + y**2

# Output responses
with open('output.txt', 'w') as file:
    for line in (f, g):
        file.write('{:28.16e}'.format(line) + '\n')

使用Executable Wrapper，必須自己處理I/O介面，雖然比較麻煩，但是對於複雜的I/O文件，可以有很好的控制權。此外，由於已經接到了本機的Python環境，所以這表示可以自由import其它模組來運用，像是pandas、numpy、scipy等等，後續可以做相當多的運用。

點選C欄 Component Editor內的Executable Wrapper component，於右方欄位進行下列設定:

• 在Local Analysis Program Definition中選擇Python的執行方法。老駱自己是習慣用環境變數，所以打了Python。此外也可以直接用路徑來指定。舉例來說，例如想用Anaconda下1個名叫VisualDOC的虛擬環境來執行的話，可以將Fie Path Type設為Absolute，並於File Path輸入C:\Users\您的使用者名稱\Anaconda3\envs\VisualDOC\python.exe。
• 在Analysis options 裡的Program Arguments內輸入Equation.py。
• 在Input File Definition的File Path選擇input.txt。
• 在Output File Definition的File Path選擇Output.txt。

輸入完成後，右方的欄位應該會像:

點選左方欄位，進行下列設定:

• 輸入x、y、f及g。
• 將x及y的Input/Output設定為input。
• 將f及g的Input/Output設定為output。

如 VDOC_01_PythonEquation 所述，其實不一定要指定x及y的Initial Value，但如果指定的話，將有助於確認與本機Python環境是否正確設定。事實上，如果不指定此處x及y的Initial Value，VisualDOC還是能正常執行。

輸入完成後，左方的欄位應該會像:

3.3 Data Linker

點選C欄中的Data Linker，使用Automatically add data to the selected model來自動連接。

接下來點選C欄中的component editor外層的Optimization component，變數已經新增好了。

3.4 Component Editor內層

點選C欄 Component Editor內的Optimization component，進行下列設定:

• 設定x的Lower Bound為-2及Upper Bound為2。
• 設定y的Lower Bound為-2及Upper Bound為4。
• 勾選f為Objective、不勾選其為Constraint，並確定其Goal維持預設的Minimize。
• 勾選g為Constraint，並設定其Lower Bound為1.5。

右邊的演算法部份，維持預設。

3.5 Simulation Monitors

選擇最常用的BestObjetive及WrostConstraint來觀察。

3.6 Post Processing

()內為PythonEquation被呼叫次數	x	y	f	g
Opt Using PythonEquation(48)	0.86087	0.87115	-0.26971	1.50000
Opt Using DOE(9)	2.00000	0.29777	-0.07096	4.08891
Opt Using DOE(Verified by PythonEquation)(40)	2.00000	0.29777	-0.07096	4.08891
RSA Using DOE(33)	0.86787	0.86306	-0.26985	1.49966
Opt Using localPython(48)	0.86087	0.87115	-0.26971	1.50001

可以看出來，求解結果與Opt Using PythonEquation一致。

4. 聯絡老駱

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• 有導入VR&D產品的意願，但是有報價、採購及發票等問題。
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