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import os
import time
import random
import string
import gc
import pickle
import numpy as np
import cirq
import tensorflow as tf
from subprocess import Popen
from sklearn.model_selection import train_test_split, cross_val_score
from sklearn.linear_model import LinearRegression
from sklearn.metrics import make_scorer, mean_squared_error, r2_score
from tensorflow.keras.models import Sequential
from tensorflow.keras.layers import Dense
from tensorflow.keras.callbacks import EarlyStopping
from tensorflow.keras.backend import clear_session
import keras_tuner as kt
from matplotlib import pyplot as plt
from matplotlib.animation import FuncAnimation
def configure_gpu_memory(log_file_path):
"""
Configure la mémoire GPU pour utiliser la croissance dynamique de la mémoire.
Args:
log_file_path (str): Chemin du fichier journal pour les logs.
"""
try:
physical_devices = tf.config.list_physical_devices('GPU')
if physical_devices:
tf.config.experimental.set_memory_growth(physical_devices[0], True)
log_data("GPU configuré pour utiliser la croissance de mémoire dynamique.", log_file_path)
else:
log_data("Aucun GPU trouvé.", log_file_path)
except Exception as e:
log_data(f"Erreur lors de la configuration du GPU: {e}", log_file_path)
import numpy as np
# Définir la matrice de poids
def get_weight_matrix():
return np.array([
[1. , 0.9 , 0.81 , 0.729 , 0.6561 , 0.59049 , 0.531441 , 0.4782969 , 0.43046721, 0.38742049],
[0. , 1. , 0.9 , 0.81 , 0.729 , 0.6561 , 0.59049 , 0.531441 , 0.4782969 , 0.43046721],
[0. , 0. , 1. , 0.9 , 0.81 , 0.729 , 0.6561 , 0.59049 , 0.531441 , 0.4782969 ],
[0. , 0. , 0. , 1. , 0.9 , 0.81 , 0.729 , 0.6561 , 0.59049 , 0.531441 ],
[0. , 0. , 0. , 0. , 1. , 0.9 , 0.81 , 0.729 , 0.6561 , 0.59049 ],
[0. , 0. , 0. , 0. , 0. , 1. , 0.9 , 0.81 , 0.729 , 0.6561 ],
[0. , 0. , 0. , 0. , 0. , 0. , 1. , 0.9 , 0.81 , 0.729 ],
[0. , 0. , 0. , 0. , 0. , 0. , 0. , 1. , 0.9 , 0.81 ],
[0. , 0. , 0. , 0. , 0. , 0. , 0. , 0. , 1. , 0.9 ],
[0. , 0. , 0. , 0. , 0. , 0. , 0. , 0. , 0. , 1. ]
])
# Définir la matrice de poids pour les parts en fonction du temps
def create_weight_matrix(num_shares, decay_rate=0.1):
weights = np.zeros((num_shares, num_shares))
for i in range(num_shares):
weights[i, i:] = decay_rate ** np.arange(num_shares - i)
return weights
# Calculer les récompenses basées sur la matrice des poids
def calculate_rewards(shares, weight_matrix):
Calcule les récompenses pour les mineurs basées sur leurs parts et la matrice de poids.
Args:
shares (numpy.ndarray): Matrice des parts où chaque ligne est un mineur et chaque colonne est une part spécifique.
weight_matrix (numpy.ndarray): Matrice des poids.
Returns:
numpy.ndarray: Récompenses pour chaque mineur.
"""
weighted_shares = np.dot(shares, weight_matrix)
total_rewards = weighted_shares.sum(axis=1)
return total_rewards
def simulate_quantum_circuit_optimized(num_qubits, depth, repetitions=1000):
"""
Simule un circuit quantique optimisé avec le nombre de qubits spécifié et la profondeur du circuit.
Args:
num_qubits (int): Nombre de qubits dans le circuit.
depth (int): Profondeur du circuit.
repetitions (int): Nombre de répétitions pour l'expérience de simulation (défaut: 1000).
Returns:
dict: Résultats de la simulation sous forme de dictionnaire.
"""
# Création du circuit quantique
qubits = [cirq.GridQubit(0, i) for i in range(num_qubits)]
circuit = cirq.Circuit()
# Ajout de portes au circuit
for _ in range(depth):
circuit.append(cirq.H(q) for q in qubits) # Ajout d'une porte Hadamard
circuit.append(cirq.CNOT(q1, q2) for q1 in qubits for q2 in qubits if q1 != q2) # Ajout de portes CNOT
# Optimisation du circuit
optimized_circuit = cirq.optimize_for_target_gateset(circuit, target_gateset={cirq.CNOT, cirq.X})
# Simulation
simulator = cirq.Simulator()
result = simulator.run(optimized_circuit, repetitions=repetitions)
return result.histogram(key='result')
# Configuration des chemins et paramètres
MINER_PATH = "C:/Chemin/vers/le/dossier de l'exécutable du mineur/NBminer_Win"
MINER_EXECUTABLE = "nbminer.exe"
POOL_URL = "POOL"
USER = "USER"
PASSWORD = "x"
INTERCEPT_CONSTANT = 0.60
BATCH_SIZE = 32 # Taille des lots pour écrire sur disque (ajustée pour des performances optimales)
MODEL_FILE_PATH = "model.keras"
CIRCUIT_FILE_PATH = "quantum_circuit.pkl"
# Fréquence initiale pour la simulation quantique
quantum_circuit_repetitions = 10
initial_qubits = 2
# Initialiser les variables globales
process = None
X_data = None
y_data = None
batch_X = None
batch_y = None
rmse_data = []
intercept_data = []
r2_data = []
current_model = None
def generate_unique_filename(prefix="file", extension=".log"):
timestamp = time.strftime("%Y%m%d_%H%M%S")
random_id = ''.join(random.choices(string.ascii_letters + string.digits, k=6))
filename = f"{prefix}_{timestamp}_{random_id}{extension}"
return os.path.join(os.getcwd(), filename)
def log_data(data, log_file_path):
try:
with open(log_file_path, "a") as log_file:
log_file.write(data + "\n")
except Exception as e:
print(f"Erreur lors de l'enregistrement des données: {e}")
def save_file(obj, file_path, log_file_path, mode='wb'):
try:
with open(file_path, mode) as file:
pickle.dump(obj, file)
log_data(f"Fichier sauvegardé à {file_path}", log_file_path)
except Exception as e:
log_data(f"Erreur lors de la sauvegarde du fichier: {e}", log_file_path)
def load_file(file_path, log_file_path, mode='rb'):
try:
if os.path.isfile(file_path):
with open(file_path, mode) as file:
obj = pickle.load(file)
log_data(f"Fichier chargé depuis {file_path}", log_file_path)
return obj
else:
log_data(f"Le fichier n'existe pas à {file_path}", log_file_path)
return None
except Exception as e:
log_data(f"Erreur lors du chargement du fichier: {e}", log_file_path)
return None
def build_model(hp, input_shape):
model = Sequential([
Dense(hp.Int('units', min_value=64, max_value=128, step=32), activation='relu', input_shape=(input_shape,)),
Dense(32, activation='relu'),
Dense(1)
])
model.compile(optimizer='adam', loss='mean_squared_error', metrics=['mae'])
return model
def hyperparameter_tuning(X, y):
tuner = kt.Hyperband(
lambda hp: build_model(hp, X.shape[1]),
objective='val_loss',
max_epochs=3, # Réduit le nombre d'époques pour le tuning rapide
directory='tuner',
project_name='hyperparameter_tuning'
)
X_train, X_val, y_train, y_val = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)
tuner.search(X_train, y_train, epochs=3, validation_data=(X_val, y_val)) # Réduit les époques pour le tuning rapide
best_model = tuner.get_best_models(num_models=1)[0]
best_params = tuner.get_best_hyperparameters(num_trials=1)[0].values
return best_model, best_params
def retry_on_failure(func, max_attempts=3, *args, **kwargs):
attempts = 0
while attempts < max_attempts:
try:
return func(*args, **kwargs)
except Exception as e:
attempts += 1
log_data(f"Tentative {attempts}/{max_attempts} échouée pour {func.__name__}: {e}", kwargs.get('log_file_path', ''))
if attempts == max_attempts:
log_data(f"Échec permanent de {func.__name__} après {max_attempts} tentatives.", kwargs.get('log_file_path', ''))
raise e
time.sleep(1) # Réduire l'attente avant de réessayer
def create_dataset(X, y, batch_size=64):
dataset = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((X, y))
dataset = dataset.shuffle(buffer_size=len(X))
dataset = dataset.batch(batch_size)
dataset = dataset.prefetch(buffer_size=tf.data.experimental.AUTOTUNE)
return dataset
def train_tf_model(X, y, log_file_path, existing_model=None, intercept_adjustment=7, params=None):
if params is None:
params = {}
# Utilisez des valeurs par défaut si les clés sont absentes
epochs = params.get('epochs', 7) # Valeur par défaut : 10
batch_size = params.get('batch_size', 100000) # Valeur par défaut : 32
# Affichez les paramètres pour le débogage
print(f"epochs: {epochs}, batch_size: {batch_size}")
# Assurez-vous que le modèle est défini
input_shape = X.shape[1] # Déterminez la forme d'entrée basée sur X
model = existing_model if existing_model else create_model(input_shape)
# Ajustez le modèle si nécessaire avec l'intercept_adjustment
if intercept_adjustment is not None:
# Vérifiez si une couche Lambda avec un nom similaire existe déjà
if 'intercept_adjustment_layer' not in [layer.name for layer in model.layers]:
# Ajoutez une couche Lambda avec un nom unique
model.add(tf.keras.layers.Lambda(lambda x: x + intercept_adjustment, name='intercept_adjustment_layer'))
# Entraînez le modèle
model.fit(X, y, epochs=epochs, batch_size=batch_size)
# Évaluez le modèle
predictions = model.predict(X)
rmse = np.sqrt(mean_squared_error(y, predictions))
r2 = r2_score(y, predictions)
# Log des résultats
with open(log_file_path, 'a') as log_file:
log_file.write(f"Model trained with epochs={epochs}, batch_size={batch_size}\n")
log_file.write(f"RMSE: {rmse}\n")
log_file.write(f"R^2: {r2}\n")
return model, rmse, r2
def clean_data(X, y):
"""Nettoie les données pour s'assurer qu'elles sont numériques."""
try:
X = pd.DataFrame(X).apply(pd.to_numeric, errors='coerce').fillna(0).values
y = pd.Series(y).apply(pd.to_numeric, errors='coerce').fillna(0).values
return X, y
except Exception as e:
raise ValueError(f"Erreur lors du nettoyage des données: {e}")
def fine_tune_model(model, X, y, log_file_path, intercept_adjustment=0.0):
try:
# Ajustement de l'intercept, si nécessaire
if intercept_adjustment != 0.0:
# Exemple d'ajustement de l'intercept
model.add(Dense(1, use_bias=True))
model.layers[-1].set_weights([model.layers[-1].get_weights()[0], np.array([intercept_adjustment])])
model.fit(X, y, epochs=10) # Ajustez les paramètres de formation selon vos besoins
predictions = model.predict(X)
rmse = np.sqrt(mean_squared_error(y, predictions))
r2 = r2_score(y, predictions)
log_data(f"Modèle affiné avec RMSE: {rmse} et R^2: {r2}", log_file_path)
return model, rmse, r2
except Exception as e:
log_data(f"Erreur lors de l'affinage du modèle: {e}", log_file_path)
return None, None, None
def cross_val_score_with_cv(X, y, model=None, scoring=None, cv=5):
"""
Évalue un modèle en utilisant la validation croisée et une métrique de scoring personnalisée.
Paramètres :
- X : np.ndarray ou pd.DataFrame
Matrice des caractéristiques d'entrée.
- y : np.ndarray ou pd.Series
Vecteur des valeurs cibles.
- model : sklearn.base.BaseEstimator, optionnel (par défaut LinearRegression())
Modèle à évaluer. Si aucun modèle n'est fourni, `LinearRegression` est utilisé.
- scoring : fonction ou str, optionnel (par défaut mean_squared_error)
Métrique de scoring à utiliser pour évaluer le modèle. Si aucune métrique n'est fournie,
l'erreur quadratique moyenne (MSE) est utilisée.
- cv : int, optionnel (par défaut 5)
Nombre de splits dans la validation croisée.
Retourne :
- float
Erreur moyenne de validation croisée du modèle.
"""
# Vérifier que X et y sont des tableaux numpy
if not isinstance(X, (np.ndarray, pd.DataFrame)):
raise TypeError("X doit être un tableau numpy ou un DataFrame pandas.")
if not isinstance(y, (np.ndarray, pd.Series)):
raise TypeError("y doit être un tableau numpy ou une Série pandas.")
# Utiliser un modèle par défaut si aucun modèle n'est fourni
if model is None:
model = LinearRegression()
# Utiliser une métrique de scoring par défaut si aucune métrique n'est fournie
if scoring is None:
scoring = make_scorer(mean_squared_error, greater_is_better=False)
# Vérifier que le modèle est un estimatrice sklearn
if not hasattr(model, 'fit') or not hasattr(model, 'predict'):
raise TypeError("Le modèle doit être une instance d'un estimatrice sklearn.")
# Exécuter la validation croisée
try:
scores = cross_val_score(model, X, y, cv=cv, scoring=scoring)
return -np.mean(scores) # Retourner la moyenne des scores (l'erreur quadratique moyenne)
except Exception as e:
raise RuntimeError(f"Une erreur est survenue lors de la validation croisée : {e}")
def start_mining(log_file_path):
global process
miner_executable = os.path.join(MINER_PATH, MINER_EXECUTABLE)
if not os.path.isfile(miner_executable):
log_data(f"Erreur: Exécutable '{miner_executable}' non trouvé.", log_file_path)
return
command = [
miner_executable,
"-a", "kawpow",
"-o", POOL_URL,
"-u", USER,
"-p", PASSWORD
]
log_data(f"Exécution de la commande: {command}", log_file_path)
try:
process = Popen(command, cwd=MINER_PATH)
except Exception as e:
log_data(f"Erreur lors du démarrage du processus: {e}", log_file_path)
def stop_mining(log_file_path):
global process
if process:
try:
process.terminate()
process.wait()
except Exception as e:
log_data(f"Erreur lors de l'arrêt du processus: {e}", log_file_path)
finally:
process = None
def create_model(input_shape):
"""Crée un modèle Keras avec une forme d'entrée spécifiée."""
model = tf.keras.Sequential([
tf.keras.layers.Dense(64, activation='relu', input_shape=(input_shape,)),
tf.keras.layers.Dense(1)
])
model.compile(optimizer='adam', loss='mean_squared_error')
return model
def create_memmap_array(filename, shape, dtype):
if not os.path.exists(filename):
# Crée un fichier vide avec la forme et le type de données spécifiés
np.memmap(filename, dtype=dtype, mode='w+', shape=shape)
return np.memmap(filename, dtype=dtype, mode='r+', shape=shape)
def collect_data_from_miner(log_file_path, X, y):
global process
if process is None:
log_data("Le processus de minage n'est pas en cours.", log_file_path)
return
try:
# Lire les sorties du processus de minage en continu
while True:
# Lire une ligne de la sortie standard
output = process.stdout.readline()
if not output:
break
output = output.decode('utf-8').strip()
log_data(f"Sortie du processus: {output}", log_file_path)
# Traitement des lignes pour extraire les données pertinentes
if "Hashrate" in output:
hashrate = extract_hashrate(output)
# Ajouter les données extraites aux ensembles de données
if X.shape[0] < X.shape[0]: # Vérifie la taille d'échantillon
X[len(X)] = [hashrate]
y[len(y)] = hashrate # Exemple: utiliser le hashrate comme valeur cible
except Exception as e:
log_data(f"Erreur lors de la collecte des données du mineur: {e}", log_file_path)
def extract_hashrate(line):
try:
# Exemple d'extraction d'un hashrate à partir d'une ligne de sortie
# Supposons que la ligne contient "Hashrate: 12345 H/s"
parts = line.split()
if "Hashrate:" in parts:
hashrate = float(parts[parts.index("Hashrate:") + 1].replace('H/s', ''))
return hashrate
return 0.0
except Exception as e:
log_data(f"Erreur lors de l'extraction du hashrate: {e}", log_file_path)
return 0.0
def calculate_gradient_and_intercept(X, y):
if X.size == 0 or y.size == 0:
return None, None
if X.shape[0] < 2 or X.shape[1] < 2:
return None, None
if np.linalg.matrix_rank(X) < X.shape[1]:
return None, None
model = LinearRegression().fit(X, y)
intercept = model.intercept_
gradient = model.coef_
return intercept, gradient
def simulate_quantum_circuit(log_file_path, repetitions, qubits_count):
try:
qubits = cirq.LineQubit.range(qubits_count)
circuit = cirq.Circuit([
cirq.H(qubits[0]),
cirq.CNOT(qubits[0], qubits[1]),
cirq.measure(*qubits, key='result')
])
save_file(circuit, CIRCUIT_FILE_PATH, log_file_path, mode='wb')
simulator = cirq.Simulator()
result = simulator.run(circuit, repetitions=repetitions)
results_matrix = result.measurements['result'].reshape((repetitions, qubits_count))
log_data(f"Résultats de la simulation quantique (répétitions={repetitions}, qubits={qubits_count}): {result}", log_file_path)
log_data(f"Matrice des résultats: {results_matrix}", log_file_path)
except Exception as e:
log_data(f"Erreur lors de la simulation quantique: {e}", log_file_path)
def simulate_quantum_circuit_for_plot(repetitions, qubits_count):
qubits = cirq.LineQubit.range(qubits_count)
circuit = cirq.Circuit([
cirq.H(qubits[0]),
cirq.CNOT(qubits[0], qubits[1]),
cirq.measure(*qubits, key='result')
])
simulator = cirq.Simulator()
result = simulator.run(circuit, repetitions=repetitions)
return result.measurements['result'].flatten()
def apply_gaussian_discrimination(data):
mean = np.mean(data)
std_dev = np.std(data)
return np.where((data > mean - 0.5 * std_dev) & (data < mean + 0.5 * std_dev), 1, 0)
def update_graph(frame, log_file_path, fig, ax1, ax2, ax3, ax4, ax5, ax6):
global X_data, y_data, rmse_data, intercept_data, r2_data, current_model, quantum_circuit_repetitions, initial_qubits
collect_data_from_miner(log_file_path, X_data, y_data)
qubits_count = initial_qubits + (frame // 10)
simulate_quantum_circuit(log_file_path, quantum_circuit_repetitions, qubits_count)
quantum_circuit_repetitions += 10
if X_data.shape[0] < 2 or y_data.shape[0] < 2:
return
if X_data.size == 0 or y_data.size == 0 or X_data.shape[0] != y_data.shape[0] or X_data.shape[0] < 2:
log_data("Erreur: Dimensions des données inconsistantes ou échantillons insuffisants.", log_file_path)
return
if X_data.shape[0] >= 10:
model, rmse, r2 = retry_on_failure(train_tf_model, 3, X_data, y_data, log_file_path, existing_model=current_model)
if model:
current_model = model
save_file(model, MODEL_FILE_PATH, log_file_path, mode='wb')
rmse_data.append(rmse)
r2_data.append(r2)
intercept, gradient = calculate_gradient_and_intercept(X_data, y_data)
if intercept is not None and gradient is not None:
intercept_data.append(intercept)
ax1.clear()
ax1.plot(rmse_data, label='RMSE')
ax1.set_title('Erreur Quadratique Moyenne (RMSE)')
ax1.set_xlabel('Itération')
ax1.set_ylabel('RMSE')
ax1.legend()
ax2.clear()
ax2.plot(intercept_data, label='Intercept')
ax2.set_title('Intercept du Modèle')
ax2.set_xlabel('Itération')
ax2.set_ylabel('Intercept')
ax2.legend()
ax3.clear()
ax3.plot(np.array(intercept_data) + INTERCEPT_CONSTANT, label='Intercept Ajusté')
ax3.set_title('Intercept Ajusté')
ax3.set_xlabel('Itération')
ax3.set_ylabel('Intercept Ajusté')
ax3.legend()
# Simulation quantique et application de la discrimination gaussienne
qubit_results = simulate_quantum_circuit_for_plot(quantum_circuit_repetitions, initial_qubits + (frame // 10))
gaussian_results = apply_gaussian_discrimination(qubit_results)
# Création de l'histogramme équilibré de 0.0 à 1.0
ax4.clear()
ax4.hist(gaussian_results, bins=np.arange(0.0, 1.1, 1.0), range=(0.0, 1.0), label='Résultats Discriminés de la Simulation Quantique')
ax4.set_title('Histogramme des Résultats Discriminés de la Simulation Quantique')
ax4.set_xlabel('Résultat')
ax4.set_ylabel('Fréquence')
ax4.legend()
if X_data.shape[0] > 0:
samples_idx = np.arange(len(y_data))
ax5.clear()
ax5.plot(samples_idx, y_data, 'b.', label='Valeur Réelle')
ax5.set_title('Échantillons a/b vs Valeur Réelle')
ax5.set_xlabel('Index d\'échantillon')
ax5.set_ylabel('Valeur Réelle')
ax5.legend()
ax6.clear()
ax6.plot(r2_data, label='R^2')
ax6.set_title('Coefficient de Détermination (R^2)')
ax6.set_xlabel('Itération')
ax6.set_ylabel('R^2')
ax6.legend()
plt.tight_layout()
gc.collect()
def simulate_quantum_circuit_optimized(num_qubits, depth, repetitions=1000):
# Crée un circuit quantique de profondeur `depth` avec `num_qubits` qubits
qubits = cirq.LineQubit.range(num_qubits)
circuit = cirq.Circuit()
for i in range(depth):
# Ajoute une porte Hadamard
circuit.append(cirq.H(qubits[i % num_qubits]))
if i > 0:
# Ajoute une porte CNOT
circuit.append(cirq.CNOT(qubits[i % num_qubits], qubits[(i + 1) % num_qubits]))
# Ajoute des mesures à tous les qubits
circuit.append(cirq.measure(*qubits, key='result'))
# Simplification et optimisation du circuit
circuit = cirq.Circuit(cirq.expand_composite(circuit)) # Expande les opérations composites en opérations de base
circuit = cirq.Circuit(cirq.drop_empty_moments(circuit)) # Supprime les moments vides
# Simulateur
simulator = cirq.Simulator()
result = simulator.run(circuit, repetitions=repetitions)
# Collecte des résultats
counts = result.histogram(key='result')
return counts
# Fonction principale
def main():
global X_data, y_data, batch_X, batch_y, rmse_data, intercept_data, r2_data, current_model
global process, quantum_circuit_repetitions, initial_qubits
log_file_path = generate_unique_filename()
log_data(f"Début de l'exécution du script à {time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}", log_file_path)
# Configuration de la mémoire GPU
configure_gpu_memory(log_file_path)
# Initialisation des données et du modèle
X_data = create_memmap_array("X_data.dat", (1000, 10), dtype='float32')
y_data = create_memmap_array("y_data.dat", (1000,), dtype='float32')
batch_X = np.zeros((BATCH_SIZE, 10), dtype='float32')
batch_y = np.zeros(BATCH_SIZE, dtype='float32')
rmse_data = []
intercept_data = []
r2_data = []
current_model = load_file(MODEL_FILE_PATH, log_file_path, mode='rb')
# Simulation du circuit quantique
num_qubits = 3
depth = 5
quantum_results = simulate_quantum_circuit_optimized(num_qubits, depth)
print("Quantum Circuit Simulation Results:", quantum_results)
start_mining(log_file_path)
intercept_value = 0.65 # Ajustez cette valeur selon vos besoins
model, rmse, r2 = train_tf_model(X_data, y_data, log_file_path, existing_model=current_model, intercept_adjustment=intercept_value)
fig, (ax1, ax2, ax3, ax4, ax5, ax6) = plt.subplots(6, 1, figsize=(10, 18))
ani = FuncAnimation(fig, update_graph, fargs=(log_file_path, fig, ax1, ax2, ax3, ax4, ax5, ax6), interval=1000, cache_frame_data=False)
try:
plt.show()
except KeyboardInterrupt:
log_data("Interruption de l'utilisateur détectée.", log_file_path)
finally:
stop_mining(log_file_path)
log_data(f"Fin de l'exécution du script à {time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}", log_file_path)
if __name__ == "__main__":
main()
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