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ルービックキューブ環境

このモジュールでは、ハーフターンメトリックにおける3x3x3ルービックキューブを表すCube3クラスを定義しています。

クラス: Cube3: ハーフターンメトリックにおける3x3x3ルービックキューブのクラス。

Cube3​

class Cube3()

ハーフターンメトリック（HTM）における3x3x3ルービックキューブのクラス。

このクラスは、ハーフターンメトリックを使用して3x3x3ルービックキューブを操作および解くためのメソッドを提供します。 キューブの初期状態とゴール状態、利用可能な動き、およびキューブ操作のためのメソッドを定義します。

表現:

面の順序:

   0
 2 5 3 4
   1

各面のステッカーの順序:

  2   5   8
  1   4   7
 [0]  3   6

状態のインデックス (それぞれ 9 * (n-1) から始まる):

                2   5   8
                1   4   7
               [0]  3   6
  20  23  26   47  50  53  29  32  35  38  41  44
  19  22  25   46  49  52  28  31  34  37  40  43
 [18] 21  24  [45] 48  51 [27] 30  33 [36] 39  42
               11  14  17
               10  13  16
               [9] 12  15

色 (indices // 9):

                0   0   0
                0   0   0
                0   0   0
   2   2   2    5   5   5   3   3   3   4   4   4
   2   2   2    5   5   5   3   3   3   4   4   4
   2   2   2    5   5   5   3   3   3   4   4   4
                1   1   1
                1   1   1
                1   1   1

属性:

  • state ndarray - ステッカーの色の配列として表される現在のキューブの状態。
  • GOAL ndarray - ステッカーの色の配列として表される固定のゴール状態。
  • moves list - 可能なキューブの動き（面と方向）のリスト。
  • allow_wide bool - ワイドムーブを許可するかどうかを示すフラグ。
  • sticker_target dict - 動きの文字列をターゲットステッカーのインデックスのリストにマッピングする辞書。
  • sticker_source dict - 動きの文字列をソースステッカーのインデックスのリストにマッピングする辞書。
  • sticker_target_ix ndarray - 動きのインデックスを通常の動きのターゲットステッカーのインデックスにマッピングする2次元のNumPy配列。
  • sticker_source_ix ndarray - 動きのインデックスを通常の動きのソースステッカーのインデックスにマッピングする2次元のNumPy配列。
  • sticker_target_ix_wide ndarray - 動きのインデックスをワイドムーブのターゲットステッカーのインデックスにマッピングする2次元のNumPy配列。
  • sticker_source_ix_wide ndarray - 動きのインデックスをワイドムーブのソースステッカーのインデックスにマッピングする2次元のNumPy配列。

show​

def show(flat=False, palette=["white", "yellow", "orange1", "red", "blue", "green"])

キューブの現在の状態を表示します。

引数:

  • flat bool - 状態をフラットな形式で表示するかどうか。
  • palette list - ステッカーを表現するための色のリスト。

validate​

def validate(state=None, centered=True)

キューブの状態と配置を検証します。

引数:

  • centered bool - センターがセンタリングされているべきかどうか。

例外:

  • ValueError - キューブの状態または配置が無効な場合。

reset​

def reset()

キューブの状態を解かれた状態にリセットします。

reset_axes​

def reset_axes()

与えられたセンターの色に従って色のインデックスをリセットします。 ファットムーブが適用された場合や、予期しない視点が指定された場合に便利です。

is_solved​

def is_solved()

キューブが解かれた状態にあるかどうかを確認します。

finger​

def finger(move)

HTM表記の動きの文字列を使用して、キューブの状態に単一の動きを適用します。

引数:

  • move str - HTM表記の動きの文字列。

finger_ix​

def finger_ix(ix)

より高速な実行のために、動きのインデックスを使用して単一の動きを適用します。

引数:

  • ix int - 動きのインデックス。

apply_scramble​

def apply_scramble(scramble)

一連の動き（スクランブル）をキューブの状態に適用します。

引数:

  • scramble str or list - HTM表記またはリストでの一連の動き。

__vectorize_moves​

def __vectorize_moves()

より高速な計算のために、ステッカーグループの置換操作をベクトル化します。 このメソッドは、ステッカーの色を管理するために self.sticker_target と self.sticker_source を定義します（ターゲットはソースに置き換えられます）。 これらは、動きをベクトル化できるように、ターゲットとソースのステッカーのインデックスを定義します。

Dataset​

class Dataset(torch.utils.data.Dataset)

無限にランダムなスクランブルを生成するための疑似データセットクラス。

例
batch_size = 1024
dl = get_dataloader(batch_size)
for i, (batch_x, batch_y) in zip(range(1000), dl):
    batch_x, batch_y = batch_x.to(device), batch_y.device().reshape(-1)

get_dataloader​

def get_dataloader(batch_size, num_workers=min(os.cpu_count(), 32), max_depth=20, **dl_kwargs)

ランダムなルービックキューブのスクランブルを生成するためのDataLoaderインスタンスを作成します。

引数:

  • batch_size int - バッチごとのサンプル数。
  • num_workers int, optional - データ読み込みに使用するワーカープロセスの数。 デフォルトでは、CPUコアの数または32（これを超えるとリターンが減少する）のいずれか小さい方。
  • max_depth int, optional - スクランブルの最大深度。デフォルトは20。
  • **dl_kwargs - DataLoaderコンストラクタに渡す追加のキーワード引数。

戻り値:

  • torch.utils.data.DataLoader - ランダムなスクランブルのバッチを生成するDataLoaderインスタンス。