AlphaEvolve pour les cas d'utilisation HPC

Cette page présente la solution HPC AlphaEvolve, qui vous permet d'exécuter des expériences d'optimisation de code conteneurisé et évolutif sur Google Cloud.

AlphaEvolve repose sur une boucle évolutive itérative : il génère du code candidat, mesure son adéquation et renvoie les résultats à l'API AlphaEvolve pour guider les itérations futures. La solution HPC AlphaEvolve déploie une infrastructure distribuée à l'aide de Cluster Toolkit, Batch, et Pub/Sub. Elle traite chaque évaluation de candidat comme une tâche isolée et éphémère qui s'exécute sur des machines virtuelles (VM) conteneurisées et à ressources élevées.

Quand utiliser la solution HPC AlphaEvolve

Au lieu d'exécuter des évaluations localement ou sur des instances Cloud Run, utilisez la solution HPC AlphaEvolve si votre charge de travail ne correspond pas aux environnements standards :

  • Les évaluations prennent trop de temps : les problèmes de votre code sont complexes et prennent trop de temps à s'exécuter localement, ou ils dépassent les limites de ressources et de temps d'exécution des instances Cloud Run individuelles.

  • Vous avez besoin de matériel spécialisé : vos évaluations nécessitent des accélérateurs matériels (tels que des GPU ou des TPU) ou des familles de machines HPC optimisées pour le calcul (comme les instances H3).

  • Vous avez besoin d'un parallélisme à grande échelle : vous souhaitez créer et évaluer plusieurs réalisations candidates simultanément dans des environnements isolés.

  • Vous souhaitez utiliser l'Infrastructure as Code (IaC) : vous souhaitez une configuration automatisée et reproductible qui simplifie le déploiement et la suppression des clusters à ressources élevées pour économiser des efforts et des coûts.

Avantages de la solution HPC AlphaEvolve

La solution HPC AlphaEvolve fournit un flux de bout en bout pour la configuration, le déploiement et l'exécution de l'infrastructure requise pour les problèmes d'optimisation AlphaEvolve :

  • Déploiement de l'infrastructure de base : utilisez Cluster Toolkit pour déployer l'infrastructure de base requise pour exécuter les optimisations. Lors de cette étape, les API nécessaires sont activées, les comptes de service sont configurés, un sujet Pub/Sub et un environnement d'exécution Colab Enterprise sont provisionnés. Cette infrastructure de base peut être réutilisée pour plusieurs problèmes d'optimisation.

  • Configuration de l'environnement logiciel : configurez et déployez l'environnement logiciel pour votre problème d'optimisation spécifique.

  • Exécution d'expériences : le démarrage, l'arrêt et l'analyse d'une expérience s'effectuent à partir d'un notebook Jupyter exécuté dans Colab Enterprise et connecté à l'environnement d'exécution Colab Enterprise personnalisé.

Fonctionnement d'AlphaEvolve

Une fois la solution configurée et déployée, le processus d'optimisation AlphaEvolve proprement dit se déroule comme suit :

  1. Génération : le contrôleur appelle l'API AlphaEvolve (basée sur Gemini) pour proposer des candidats de code en fonction d'une métrique cible et des exécutions précédentes.

  2. Évaluation : les candidats sont évalués en parallèle pour leur exactitude et leurs performances en tant que tâches Batch.

  3. Stockage : les fichiers candidats générés, les révisions de code source et les métriques de test numériques sont archivés dans un bucket Cloud Storage sécurisé. Étant donné que la solution HPC AlphaEvolve stocke les artefacts expérimentaux dans le bucket Cloud Storage, vous pouvez supprimer l'infrastructure lorsqu'elle n'est pas utilisée.

  4. Commentaires : les résultats et les journaux d'insights sont renvoyés à l'API AlphaEvolve, ce qui lui permet de tirer des leçons des réussites et des échecs, et d'échantillonner un meilleur code dans la génération suivante.

La solution HPC AlphaEvolve déploie les ressources comme décrit dans le diagramme de l'architecture suivant. Workflow d'exécution AlphaEvolve

Déployer la solution HPC AlphaEvolve

Pour déployer l'infrastructure de base, créer les images de conteneurs et exécuter vos expériences d'optimisation, procédez comme suit :

  1. Accédez au dépôt GitHub HPC AlphaEvolve et suivez les instructions.