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Problem API

UQPyL Team · May 10, 2026 · 5 min read

Problem API ​

UQPyL.problem ​

problem 模块定义 UQPyL 的统一建模协议。采样、分析、优化、推断、校准和代理建模都会依赖 Problem 或 ModelProblem。

导入 ​

python
from UQPyL.problem import Problem, ModelProblem, Eval

公共对象 ​

对象作用
Problem定义静态目标和可选约束问题。
ModelProblem定义带观测和 mask 的仿真模型问题。
Evalevaluate() 的标准返回对象。
Space定义连续、整数或离散变量的有界输入空间。
ProblemBase / ProblemABC内置 benchmark problem 使用的基础接口。
singleFunc将单样本目标函数适配为批量输入。
singleEval将单样本 Eval 函数适配为批量输入。

Problem ​

用于目标和约束能直接从输入变量计算出来的场景。

text
Problem(
    nInput=None,
    nObj=None,
    ub=None,
    lb=None,
    objFunc=None,
    conFunc=None,
    evaluate=None,
    nCon=0,
    varType=None,
    varSet=None,
    optType="min",
    xLabels=None,
    name=None,
    space=None,
    objLabels=None,
    conLabels=None,
)
参数含义
nInput输入变量个数。未提供 space 时必填。
nObj目标个数。
ub, lb上下界，可以是标量、列表或数组。
objFunc目标函数，接收批量 X，返回 (n_samples, n_obj)。
conFunc约束函数，返回 (n_samples, n_con)。
evaluate组合评估函数，必须返回 Eval。
nCon约束个数，默认 0。
varType变量类型：0 连续，1 整数，2 离散。
varSet离散变量取值集合。
optType优化方向，"min"、"max" 或每个目标一个方向。
xLabels, objLabels, conLabels输入、目标、约束标签。
name问题名称。
space可选输入空间对象。

Problem 只能使用一种 callable 配置：

配置使用场景
objFunc只有目标。
objFunc + conFunc目标和约束分开计算。
evaluate目标和约束需要一起计算。

不要同时传 evaluate 和 objFunc / conFunc。

常用方法 ​

方法返回含义
evaluate(X, target=None)Eval评估目标和约束。
objFunc(X)np.ndarray只评估目标。
conFunc(X)np.ndarray 或 None只评估约束。
validate(X)np.ndarray转成二维输入并检查维度。
unit_to_space(X)np.ndarray将 [0, 1] 空间样本映射到问题边界。
apply_var_type(X)np.ndarray应用整数和离散变量变换。

target 可选：

值含义
None返回所有可用输出。
"objs"只返回目标。
"cons"只返回约束。

Eval ​

Problem.evaluate() 返回 Eval，不是字典。

字段含义
objs目标矩阵。
cons约束矩阵，无约束时为 None。
sim仿真输出，通常来自 ModelProblem。
extras可选附加数据。

ModelProblem ​

用于校准或仿真工作流。

参数含义
nInput, ub, lb参数维度和边界。
simFunc批量仿真函数，返回 (n_samples, n_time, n_series)。
obs观测矩阵，shape 为 (n_time, n_series)。
mask与 obs 同形状，True 表示忽略该观测位置。
simLabels仿真序列标签。
name模型问题名称。

下一步 ​

目标阅读
用户指南Problem
采样DOE API
校准Calibration API