【快乐开源】基于hydra的案例改造计划

[HydrogenSulfate]

This project will be mentored by @HydrogenSulfate

报名格式参考：【报名】：2、3，多个任务之间需要使用中文顿号分隔，报名多个连续任务可用横线表示，如 2-5
PR 提交格式：在 PR 的标题中以 【hydra No.xxx】 开头，注明任务编号

1. 背景

PaddleScience 现有案例只提供了训练代码，没有显式地给出训练命令，也没有提供预训练模型供用户快速进行推理体验；同时现有案例的超参数与代码文件耦合，在实验管理上并不方便。因此为了提升用户体验，期望在案例文档开头，提供训练命令；另外经过调研，引入了 facebook/hydra 配置管理和解析库，方便实验管理和解析。

1.1 Hydra 是什么

Hydra是漫威漫画旗下的超级反派组织，初次登场于《Strange Tales》第135期。该组织的起源可以追溯到一位名叫蜂巢的异人，因其能力过强而被送往遥远的星球。Hydra的标志为骷髅头与下方的蛇足，口号是“砍掉一个头，再长出两个头取而代之”，与神话中的九头蛇海德拉形象相契合。该组织以其无穷无尽的杂兵和强大的再生能力实现这一口号。在现代，一般是将分支NAZI Hydra作为九头蛇组织的主要代表，但并非正统的Hydra。该组织曾隶属于二战中的纳粹德国，并在纳粹政权倒台后渗透进神盾局中，利用神盾局的旗号制造恐慌混乱，从战争中获得利益。- 来自文心一言

Hydra是一个开源的Python框架，简化了研究和其他复杂应用程序的开发。 关键功能是能够按组合动态创建分层配置，并通过配置文件和命令行覆盖它。 Hydra这个名字来自于它能够运行多个类似的工作 - 很像具有多个头的Hydra

Hydra 是一个基于 YAML 格式配置文件和 Omegaconf 分层配置系统的实验管理工具。

1.2 如何利用 Hydra 如何提升实验效率

• 利用 hydra 支持配置组合的特性，可以将实验所需配置子集分散到各个 YAML 文件中，然后在启动的时候通过命令行读取特定的配置，来启动特定的实验。实验启动后会按照运行日期建立文件夹并用于保存实验输出内容，避免数据丢失等问题。
• 利用 hydra 的另一个功能 - multirun，通过命令行设置实验参数列表，即可在 python 启动自动串行的实验

由于 hydra 功能丰富而开发者并不需要完全了解这些功能，因此 PaddleScience 提供了简要的说明：https://paddlescience-docs.readthedocs.io/zh/latest/zh/user_guide/#111。 可参考该文档了解在 PaddleScience 中如何使用 hydra 的基本功能。

2. 收益

了解开源组合配置管理工具 hydra 及其基本语法，提升实验效率。

3. 开发流程

3.1 安装 PaddleScience

下载安装 PaddleScience 套件：https://paddlescience-docs.readthedocs.io/zh/latest/zh/install_setup/#121-git

3.2 参考教程，改造案例代码

1. 参考 PaddleScience + hydra 的使用教程：https://paddlescience-docs.readthedocs.io/zh/latest/zh/user_guide/#11-yaml-hydra
2. 改造现有案例代码：将原来的 __main__下面的代码移动至 train(cfg)中，然后将 train 部分的评估/推理代码放至新建的 evaluate(cfg)函数中，最后在__main__中通过 def main(cfg: DictConfig)启动案例代码
3. 修改对应文档中引用代码块的起始位置和终止位置，并在文档开头添加训练命令（考虑到快乐开源开发者可能没有算力，无需添加对应的预训练模型和推理命令，如需数据集则需要加上下载、解压命令）

整体代码可参考 bracket 案例改造 PR 中的 bracket.py、bracket.yaml、bracket.md 三个文件：https://github.com/PaddlePaddle/PaddleScience/pull/569/files#diff-66a907ab8353125bfd79670b3892e23360967493faf6fd74c2b8aa9bc99b7b6b。
文档改造效果可以参考 bracket 文档：https://paddlescience-docs.readthedocs.io/zh/latest/zh/examples/bracket/

序号	案例	认领人/状态/PR号
1	examples/volterra_ide.md	@enkilee @HydrogenSulfate #572
2	examples/laplace2d.md	@xusuyong #572 #575 @HydrogenSulfate
3	examples/viv.md	@dddlli @GreatV #622
4	examples/aneurysm.md	@enkilee #607
5	examples/shock_wave.md	@DrRyanHuang #627
6	examples/cylinder2d_unsteady.md	@zbt78 #624
7	examples/ldc2d_unsteady.md	@lknt #580
8	examples/ldc2d_steady.md	@lknt #599
9	examples/darcy2d.md	@co63oc #590
10	examples/labelfree_DNN_surrogate.md	@co63oc #591
11	examples/hpinns.md	@co63oc #582
12	examples/deephpms.md	@co63oc #603
13	examples/lorenz.md	@co63oc #587 #602
14	examples/rossler.md	@co63oc #588 #602
15	examples/deeponet.md	@co63oc #589
16	examples/cylinder2d_unsteady_transformer_physx.md	@co63oc #602
17	examples/tempoGAN.md	@co63oc #592
18	examples/deepcfd.md	@MayYouBeProsperous #583
19	examples/phylstm.md	@co63oc #579
20	examples/bubble.md	@co63oc #581

3.3 整理代码并提交PR

参考 PaddleScience文档-贡献指南-整理代码并提交

4. 参考资料

• https://hydra.cc/docs/intro/

5. 奖励

• 飞桨快乐开源活动全新升级🔥 Paddle#56689 每 3 个月统计一次贡献情况，具体来说就是标签为 HappyOpenSource 的 PR，并依据贡献情况为各位开发者邮寄礼物 🎁，本期活动从 8.11 开启，至 11.11 截止统计。

看板信息

任务方向	任务数量	提交作品 / 任务认领	提交率	完成	完成率
热身赛	20	20 / 20	100.0%	20	100.0%

统计信息

排名不分先后 @HydrogenSulfate (1) @xusuyong (1) @GreatV (1) @enkilee (1) @DrRyanHuang (1) @zbt78 (1) @lknt (2) @co63oc (11) @MayYouBeProsperous (1)

[enkilee]

【报名】：1

[MayYouBeProsperous]

【报名】：18

[lknt]

【报名】：7、8

[HydrogenSulfate]

【报名】：1、2

[DrRyanHuang]

【报名】：5
(11月6号之前没见到PR就释放🧐😆😆😆)

[GreatV]

【报名】：3

[zbt78]

【报名】：6

[luotao1]

基于hydra的案例改造计划 已全部完成，感谢参与的小伙伴们！

排名不分先后 @HydrogenSulfate (1) @xusuyong (1) @GreatV (1) @enkilee (1) @DrRyanHuang (1) @zbt78 (1) @lknt (2) @co63oc (11) @MayYouBeProsperous (1)

欢迎继续参与快乐开源的其他任务！