探索パラメータ

PyQBPP の3つのソルバー — EasySolver、ExhaustiveSolver、ABS3Solver — は、search() を通じて探索パラメータを受け取ります。 パラメータは キーワード引数 で渡します。 値は文字列・整数・浮動小数点数のいずれでも指定可能で、バックエンドに渡す前に自動的に文字列に変換されます。

パラメータの指定

search() にキーワード引数を直接渡します:

sol = solver.search(time_limit=10, target_energy=0)

値は文字列・整数・浮動小数点数を混在させることができます:

sol = solver.search(time_limit=2.5, target_energy="0")

プログラムで動的にパラメータを構築する場合は、辞書を作成して ** で展開します:

params = {}
params["time_limit"] = 10
params["target_energy"] = 0
sol = solver.search(**params)

特別な Params オブジェクトは不要です — キーワード引数だけで十分です。 内部的には、PyQBPP が各値を文字列に変換し、キーと値のペアをソルバーに渡します。

共通パラメータ

以下のパラメータは3つのソルバーすべてで共通です:

パラメータ	型	説明
target_energy	int	エネルギーがこの値以下の解が見つかったら探索を停止する。cons() で制約を宣言したモデルでは、全制約の充足も停止の条件（ソルバーごとの対応と意味論）。
enable_default_callback	int (0/1)	新たに見つかった最良解を標準出力に表示する。デフォルト: 0。
topk_sols	int	探索中にエネルギー上位N個の解を保持する。
best_energy_sols	int	保持する最良エネルギー解の最大数。0 = 上限なし。

EasySolver のパラメータ

パラメータ	型	説明	デフォルト
time_limit	float	制限時間（秒）。0 で無制限。	10.0
target_energy	int	目標エネルギー。	(なし)
enable_default_callback	int (0/1)	進捗を表示。	0
topk_sols	int	保持するトップk解の数。	(無効)
best_energy_sols	int	保持する最良エネルギー解の数。	(無効)
thread_count	int	探索に使う CPU スレッド数。	(自動)
seed	int	乱数シード（再現用）。	(ランダム)
hint	Sol	ヒント解。探索の出発点になります（ヒント解を渡す）。None はヒントなし。	(なし)

例:

solver = qbpp.EasySolver(f)
sol = solver.search(time_limit=5, target_energy=0)

ExhaustiveSolver のパラメータ

ExhaustiveSolver は完全探索を行うため、time_limit パラメータはありません。

パラメータ	型	説明	デフォルト
target_energy	int	目標エネルギー（早期終了用）。	(なし)
verbose	int (0/1)	探索進捗率を表示する。	0
enable_default_callback	int (0/1)	進捗を表示。	0
topk_sols	int	保持するトップk解の数。	(無効)
best_energy_sols	int	最適解を保持（値=最大数、0=無制限）。	(無効)
all_sols	int (0/1)	すべての解を保持（cons() の制約に違反する割り当ても含む。バイナリ変数 $n$ 個なら $2^n$ 個）。	(無効)

例:

solver = qbpp.ExhaustiveSolver(f)
sol = solver.search(target_energy=0)

パラメータを組み合わせて複数の解を収集できます:

sol = solver.search(best_energy_sols=0, target_energy=0)
for s in sol.sols:
    print(s.energy)

ABS3Solver のパラメータ

パラメータ	型	説明	デフォルト
time_limit	float	制限時間（秒）。	10.0
target_energy	int	目標エネルギー。	(なし)
enable_default_callback	int (0/1)	進捗を表示。	0
topk_sols	int	保持するトップk解の数。	(無効)
best_energy_sols	int	最適解を保持（値=最大数、0=無制限）。	(無効)
cpu_enable	int (0/1)	CPUソルバーの有効/無効。	1
seed	int	乱数シード（再現用）。	(ランダム)
hint	Sol	ヒント解。探索の出発点になります（ヒント解を渡す）。None はヒントなし。	(なし)
cpu_thread_count	int	CPUスレッド数。	(自動)
block_count	int	GPUブロック数。	(自動)
thread_count	int	GPUブロックあたりのスレッド数。	(自動)

例:

solver = qbpp.ABS3Solver(f)
sol = solver.search(time_limit=10, target_energy=0)

CPU スレッド数の自動設定

thread_count（Easy Solver）と cpu_thread_count（ABS3 Solver）を指定しないと、このプロセスが使える CPU の数に合わせてスレッド数を決めます（Easy Solver と ABS3 Solver は 4 以上）。 使える CPU の数は、マシンの CPU 数・CPU の割り当て（taskset など）・コンテナの CPU 制限・ジョブスケジューラーが割り当てたコア数（PBS の NCPUS、Slurm の SLURM_CPUS_PER_TASK）のうちいちばん小さい値です。 スーパーコンピュータの共用ノードでジョブを実行すると、割り当てられたコア数だけを使います。 ABS3 Solver の CPU 側は、大きなモデルでは自動で決めるスレッド数を 16 までにします（指定した cpu_thread_count はそのまま使います）。 Exhaustive Solver も同じ数の CPU を使います。

エラー処理

• 不明なパラメータキーを指定すると、RuntimeError が発生します。
• 値が正しくないと ValueError が発生します。数をとるパラメータに数でない文字列（time_limit="abc" など）、0/1 をとるパラメータにそれ以外の値（bool の True/False は可）、整数のパラメータに小数や範囲外の値、time_limit と thread_count・cpu_thread_count・block_count・topk_sols に負の値（Easy Solver の thread_count は 0 も）を指定した場合です。
• None（hint=None を除く）や、数・文字列以外の値（リストなど）を渡すと TypeError が発生します。