python - 发生 RuntimeWarning 后暂停或停止 numpy 计算

Question

我正在使用 numpy.optimize.fsolve 进行一些计算.由于初始值不正确，其中一些计算导致 RuntimeWarning 告诉

RuntimeWarning: The iteration is not making good progress, as measured by the improvement from the last ten iterations.
warnings.warn(msg, RuntimeWarning)

或

RuntimeWarning: The iteration is not making good progress, as measured by the improvement from the last five Jacobian evaluations.
warnings.warn(msg, RuntimeWarning)

由于我将所有初始值和所属结果写入文本文件(只是将标准输出传输到文件)，所以我想了解在我大约 500 步的计算过程中发生上述 RuntimeWarnings 的线索。

如 numpy docs 中所述警告由 Python's standard warnings module 处理, 但有没有办法在第一次 RuntimeWarning 发生后停止或暂停计算？

Answer 1

如果您想在发出警告时终止计算，您可以使用 warnings 模块的功能强制将某些类型的警告作为异常引发。你可以这样写:

warnings.simplefilter('error')

这会将所有 警告变成错误并立即停止程序。缺点是无法通过简单地捕获异常来恢复计算:它永远完成了。

如果您希望暂停程序，您可以使用一些“hack”来覆盖warnings 模块用来显示警告的函数。文档明确允许覆盖此函数，尽管我们目前的目的与文档的想法不同。这是一个简单的警告处理程序，它询问用户是否继续。如果用户拒绝，错误将升级为异常:

def handle_warning(message, category, filename, lineno, file=None, line=None):
    print('A warning occurred:')
    print(message)
    print('Do you wish to continue?')

    while True:
        response = input('y/n: ').lower()
        if response not in {'y', 'n'}:
            print('Not understood.')
        else:
            break

    if response == 'n':
        raise category(message)

然后我们覆盖默认警告处理程序:

warnings.showwarning = handle_warning

现在我们尝试优化一个平面函数:

from scipy.optimize import fsolve
fsolve(lambda x: 1, 1)

我们几乎立即收到一条消息:

A warning occurred:
The iteration is not making good progress, as measured by the 
  improvement from the last ten iterations.
Do you wish to continue?
y/n:

如果我们回答y，优化将被允许继续并返回它的结果。如果我们回答 n，则会引发异常并终止计算。

上下文管理器解决方案

或者，如果您不想在模块级别覆盖 showwarning 函数，您可以使用上下文管理器。我们可以把它放在一个函数中，把所有的东西都包装得漂亮整洁:

def pause_if_warning(function, *args, **kwargs):
    with warnings.catch_warnings():
        warnings.showwarning = handle_warning
        return function(*args, **kwargs)

所以我们现在可以写:

pause_if_warning(fsolve, lambda x: 1, 1)

获得与上述相同的行为。