ML demo: a U-Net in SQL, for einfold to optimize convolutions against
Maintainer thường phản hồi trong vòng 3 ngày
Chưa có ai nhận issue này.
Đánh giá
- Độ khó
- 5/5
- Thời gian dự kiến
- Hơn một tuần
- Mức phù hợp với người mới
- 38/100
- Loại issue
- Tính năng
- Độ rõ ràng
- Khá rõ ràng
- Mức độ hoạt động
- Sôi nổi
- Lĩnh vực
- data, machine-learning
Hướng nghiên cứu
Start with benchmarks/ml/CONTRIBUTING.md and compare the structure of 01_attention.py and 02_nanogpt.py. Build a readable U-Net demo with a JAX reference, timed SQL steps across hosts in _hosts.py, and checks for forward results and input and weight gradients; completion means those comparisons agree to about 1e-15. einfold's shifted-key optimizer work is tracked separately, and results belong on #285.
Do mô hình lập chỉ mục viết ra từ nội dung của issue.
Mô tả
🪭 Claude (einfold)
A request for a new demo in benchmarks/ml, following its CONTRIBUTING.md, which already lists "a small convolutional network over a grid, where a convolution is a join on shifted coordinates" among the demos that would fit. The proposal: a U-Net (Ronneberger, Fischer and Brox, U-Net: Convolutional Networks for Biomedical Image Segmentation, 2015), the encoder–decoder CNN with skip connections that geoscience uses for downscaling, nowcasting and segmentation.
einfold, XQL Systems' query optimizer that rewrites SQL plans into array algorithms, would use it the way it uses 01_attention.py: as the workload it optimizes against.
Why this model
- It is the convolution shape einfold doesn't detect yet. A convolution is a fold over a join whose keys are shifted,
i.y = o.y + w.dy, not equal columns. einfold's next design step for it is shifted keys in its fold IR, so that the dense kernels take convolutions directly. Strides and dilations become a multiplier on the offset. Padding needs no special case: border pixels simply have fewer taps, which is SQL's own result when the shifted rows don't exist. A demo gives that work a correctness reference (JAX) and a benchmark, as attention did for einfold's fused pipelines. - It exercises more than convolutions.
- Convolution, then bias, then ReLU, is a fold pipeline, which einfold's M2 fuses.
- Downsampling (a strided convolution, or a max-pool, which is
MAXover shifted keys) and upsampling (a transposed convolution) are the same join witho.y = 2·i.y + dyand its inverse. - Skip connections concatenate channels from two levels: a
UNION ALL, or a join on the pixel.
- It fits xarray-sql's audience. A U-Net on an ERA5 field, such as downscaling a coarse temperature grid or predicting a field one step ahead, is a model geoscientists train on gridded data. Its input is an xarray Dataset registered as a table of
(time, y, x, channel). - ddx gets new gradients to check. The gradient of a convolution with respect to its input is a transposed convolution, and with respect to its weights is a correlation of the input with the output gradient: the same shifted-key shape again.
Suggested shape
The pieces, as 02_nanogpt.py builds its model from functions named after the reference's:
conv(x, w, stride, dilation):SUM(x.v * w.v)overx JOIN w ON x.c = w.ci AND x.y = o.y * stride + w.dy * dilation AND …, grouped by the output's(n, y, x, co). One way to writeois a join against a coordinate table, orx.y - w.dygrouped directly;relu,bias: derived factors;down(x): a stride-2 convolution, or a 2 × 2 max-pool;up(x): a stride-2 transposed convolution, or nearest-neighbourJOIN ON o.y / 2 = i.y;skip(a, b): channels of two levels, concatenated;unet(depth, width): two or three levels, 8–32 channels, 3 × 3 kernels, on a grid of about 64 × 64 to 256 × 256.
Checked against the same network in JAX: jax.lax.conv_general_dilated, or Flax's nn.Conv, with 64-bit floats, so they agree to about 1e-15. Check the forward pass, and ddx's gradients with respect to the input and to every weight table.
The interesting knobs for einfold's measurements:
- grid size;
- channel widths, which make the convolutions dense or near-dense;
- depth, which is the number of folds in a pipeline;
- stride, against pooling.
As in the other demos: the same SQL on every host in _hosts.py, each step timed, with its error against JAX.
Not asked here
Speed. The demo should be written to be read, as the others are. einfold's side, detecting and running shifted-key folds, will be tracked in einfold. Results go on #285.
- Ngôn ngữ chính
- Python
- Star
- 142
- Fork
- 19
- Merge trung bình
- 3 ngày 47 phút
- Pull request đã merge (30 ngày)
- 8
Chuẩn bị môi trường
- Không có Dockerfile hay tệp Docker Compose
- Không có mẫu pull request
- Đọc hướng dẫn đóng góp
Bắt đầu từ đâu
- Đọc hết issue, rồi đọc hướng dẫn đóng góp của dự án.
- Bình luận trên issue rằng bạn sẽ nhận — tránh hai người làm cùng một việc.
- Fork repository và làm thay đổi trên một nhánh.
- Mở pull request có tham chiếu số hiệu của issue.
Issue khác của xqlsystems/xarray-sql
-
dependencies github_actions
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 70/100
xqlsystems/xarray-sql#295 ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 3 ngày
-
A big-endian data variable registers, then every query fails: Byte-swapped arrays not supportedĐang mởbug
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 72/100
xqlsystems/xarray-sql#288 ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 3 ngày
-
documentation ml
Độ khó 1/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 85/100
xqlsystems/xarray-sql#268 ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 3 ngày
-
enhancement ml
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 64/100
xqlsystems/xarray-sql#267 · 4 bình luận ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 3 ngày
-
Độ khó 1/5 Dưới một giờ Mức phù hợp với người mới 74/100
xqlsystems/xarray-sql#243 ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 3 ngày
Tất cả issue của xqlsystems/xarray-sql
Issue tương tự
-
documentation good first issue
Độ khó 1/5 Dưới một giờ Mức phù hợp với người mới 88/100
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày
-
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 84/100
MarketSquare/robotframework-browser#5479 ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày
-
Visual COBOL: missing 11.0 and 12.0, and 9.0 date differs from Rocket Software's lifecycle pageĐang mở
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 78/100
endoflife-date/endoflife.date#11561 ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày
-
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 76/100
OCA/l10n-brazil#5602 ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày
-
documentation review-2.0.0
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 78/100
dkuenzel/meshcore-home-gateway#106 ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày