RFC: add `logsumexp`

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#596 创建于 2023年2月14日 2 条评论 2 个 reaction 已指派 0 人在 GitHub 查看

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评估

难度: 5/5
预计耗时: 一周以上
新手友好度: 30/100

Issue 类型: 功能
描述清晰度: 需要澄清
活跃度: 停滞
技术栈: python
领域: backend-api-design

调研方向

从 src/array_api_stubs/_2022_12/elementwise_functions.py 中引用的 logaddexp 条目开始，并将提议的签名与链接的 SciPy、CuPy、PyTorch、TensorFlow 和 JAX API 进行比较。确定 logsumexp 所需的规范变更和决策；完成标准是 RFC 已有一项达成共识的提案，并且相关的 Array API 规范已更新。

由索引模型根据 Issue 内容生成。

描述

API extension RFC

This RFC seeks to include a new API in the array API specification for the purpose of computing the log of summed exponentials.

Overview

The Array API specification currently includes logaddexp which performs an element-wise operation on two input arrays, but does not include the reduction logsumexp. This API is commonly implemented in accelerator libraries for better numerical stability in deep learning applications.

logaddexp: https://github.com/data-apis/array-api/blob/3d918783ac7f11cb5b31681b2badddeca81dc71e/src/array_api_stubs/_2022_12/elementwise_functions.py#L1533

This can be implemented using log(sum(exp)); however, such an implementation is not likely to be numerically stable.

Prior art

NumPy: (not currently implemented)
- NumPy does, however, implement logaddexp.reduce.
Dask: (not currently implemented)
SciPy: https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/generated/scipy.special.logsumexp.html
CuPy: https://docs.cupy.dev/en/stable/reference/generated/cupyx.scipy.special.logsumexp.html
- In scipy.special namespace.
PyTorch: https://pytorch.org/docs/stable/generated/torch.logsumexp.html (also an alias in torch.special: https://pytorch.org/docs/stable/special.html#torch.special.logsumexp)
TensorFlow: https://www.tensorflow.org/api_docs/python/tf/math/reduce_logsumexp
JAX: jax.nn.logsumexp and jax.scipy.special.logsumexp (same function, exposed in two places)

Proposal:

def logsumexp(x: array, /, *, axis: Optional[Union[int, Tuple[int, ...]]] = None, dtype: Optional[dtype] = None, keepdims: bool = False) -> array

dtype kwarg is for consistency with sum et al

https://github.com/numpy/numpy/issues/4260

cc @kgryte

主要语言: Python
星标: 281
派生: 52
PR 合并指标: 30 天内没有已合并 PR

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