ALAMO 软件常见问答（二）：使用技巧

问：如何在 ALAMO 中使用模拟器？

答：ALAMO 通过文本文件与外部模拟器进行通信。要使用模拟器，您需要提供一个包装脚本，该脚本负责：

• 读取 input.txt —— 其中包含 ALAMO 希望模拟的点。

• 调用您的模拟器 —— 在这些点上运行仿真。

• 写入 output.txt —— 将结果返回给 ALAMO 读取。

示例设置
示例包装脚本包含在 examples 文件夹中：

• Windows：C:\alamo\examples

• Linux：/usr/local/alamo/examples

一个有用的示例位于 batpython 文件夹中：

• 在 e1.alm 文件中，一行内容为 simulator e1.bat，告诉 ALAMO 使用 e1.bat 作为模拟器包装脚本。

• e1.bat 运行：python2.7 C:\alamo\e1.py（请将 python2.7 替换为您系统上安装的 Python 版本）。

• 在 e1.py 中：

  • 第 28 行执行仿真（例如 x^2）。

  • 其他行处理输入输出 —— 从 input.txt 读取并写入 output.txt。

为您的模拟器进行定制
要集成您自己的模拟器，请将 e1.py 的第 28 行替换为以下功能的代码：

• 启动您的模拟器

• 从 input.txt 读取输入

• 将结果写入 output.txt

ALAMO 软件包中包含了基于 Python、MATLAB 以及可执行文件模拟器的示例。

问：如何设置多个模拟器输出？

答：在 SIMOUT 模式下，您的模拟器必须为每个评估点返回一行，每行包含：

• NINPUTS 个实数值（输入变量）

• NOUTPUTS 个实数值（输出结果）

所有值需以空格分隔。每行应包含 NINPUTS + NOUTPUTS 个实数。ALAMO 从输出文件中读取这些行，以将仿真点与其结果对应起来。

问：我能否将 ALAMO 与 Python 数据或模拟器连接？

答：可以。ALAMO 可与基于 Python 的数据或模拟器协同工作。您需要创建一个 Python 包装脚本，该脚本负责：

• 从 input.txt 读取输入点

• 运行您的 Python 代码或模拟器

• 将结果写入 output.txt

示例脚本位于 ALAMO 安装目录的 examples 文件夹中（例如 batpython/e1.py），并可根据您的环境进行调整。

问：我能否使用 Aspen 或 GAMS 作为模拟器？

答：可以。您可以通过包装脚本调用 Aspen 或 GAMS 来与 ALAMO 配合使用。包装脚本可用 Python、Fortran、C、bash 或批处理编写，应能够：

• 从 input.txt 读取输入点

• 使用系统调用运行 Aspen 或 GAMS 可执行文件

• 将仿真结果写入 output.txt

此设置使 ALAMO 能够与几乎任意可从指令行执行的模拟器进行交互。

问：如何拆分我的数据？

答：使用 ALAMO 时，您无需手动拆分数据。与需要单独训练集、验证集和测试集的其他建模技术（如神经网络）不同，ALAMO 使用信息准则（例如 BIC、AIC），这些准则在数学上等价于留一法交叉验证。这意味着：

• 无需单独的测试集

• 所有数据均可用于模型构建

• 与神经网络等方法相比，所需的测量数据更少

这使得 ALAMO 在数据有限的情况下尤为有效。

问：如何分离训练数据和测试数据？

答：虽然 ALAMO 不要求数据拆分，但如果您希望分离数据用于测试或预测，它提供了以下选项：

• NPREDDATA – 指定仅用于预测而不用于模型训练的点。

• NVALSETS 和 NVALDATA – 定义用于测试模型性能的验证集。

这些选项允许您在不影响模型训练的前提下，评估选定数据上的预测结果。

问：如何在图形界面（GUI）中更改“NINPUTS”？

答：您无法在 GUI 中直接设置 NINPUTS。实际上也不需要设置 —— 一旦您指定了 NOUTPUTS，ALAMO 会自动从电子表格的总列数中减去 NOUTPUTS 来计算 NINPUTS。

问：.alm 文件中的“INITIALPOINTS”是什么？

答：INITIALPOINTS 定义了模型构建开始之前可用的数据点总数。它与以下参数配合使用：

• NDATA – 用户提供的已有测量数据的数量

• NSAMPLE – ALAMO 应通过采样生成的点数

其行为取决于是否指定了 INITIALPOINTS：

• 如果声明了 INITIALPOINTS，ALAMO 会设置 NSAMPLE = INITIALPOINTS - NDATA（忽略提供的 NSAMPLE 值）。

• 如果未声明 INITIALPOINTS，ALAMO 设置 INITIALPOINTS = NDATA + NSAMPLE。

这使您可以控制模型训练开始前可用的数据总量。

问：运行图形界面（GUI）需要哪个 Java 版本？

答：我们建议使用 Java 版本 21.0.1（发布于 2023 年 10 月 17 日）或更新版本。请确保安装 Java 开发工具包（JDK），仅安装 Java 运行时环境（JRE）是不够的。