#owl-mbt

#项目信息

• 原项目：Owl（OCaml 科学计算库）
• 原项目许可证：LGPL-2.1+
• 移植范围：owl-base 包（纯 OCaml，34,326 行），不含 owl 包的 C 绑定层（OpenBLAS/LAPACK/Cephes）
• 本项目许可证：MIT（详见 LICENSE）
• 代码规模：14,801 行 MoonBit 代码，79 个源文件
• 测试：497 个，全部通过
• 编译状态：0 error，0 warning

#迁移进度

#已完成

• 阶段 0：src/types/（Number/Index/Padding/DeviceType enums + OwlError suberror）、src/const/（17 个数学常量）
• 阶段 1：src/maths/ — basic.mbt、erf.mbt、special.mbt、helpers.mbt、number_theory.mbt
• 阶段 2：src/stats/ — prng.mbt、dist.mbt、descriptive.mbt、order.mbt、quantile.mbt、histogram.mbt、kde.mbt、sample.mbt
• 阶段 3：src/ndarray/ — core/creation/shape_ops/arithmetic/math_ops/reduction/iteration/comparison/matrix/slicing/random_init/extra/real_ops/nn_conv/nn_pool/nn_backward
• 阶段 4：src/linalg/ — is_triu/is_tril/is_symmetric/is_diag/trace/lu/det/logdet/inv/linsolve_lu/chol/qr/rank/tridiag_solve
• 阶段 5：src/algodiff/ — AD 类型(T/Op) + SISO/PISO操作 + neg/abs/signum/sqr/sqrt/log/exp/sin/cos/tan/sinh/cosh/sigmoid/relu + add/sub/mul/div/pow + sum/transpose/concatenate + reverse mode + diff/grad/jacobian/hessian API
• 阶段 6：src/optimise/ — LearningRate/Batch/GradientMethod/Momentum/Regularisation/Clipping/Stopping + minimise_fun
• 阶段 7：src/neural/ — 10 layer types + Neuron enum + forward/backward + input/linear/linear_nobias/activation/flatten/reshape/dropout/lambda
• 阶段 8：src/compute/ — Op enum(120+ 变体) + DAG graph + topological_sort + shape inference + eval
• 阶段 9：src/misc/ — Logger + Stack[T] + Heap[T] + CountMinSketch + DataFrame + 工具函数
• 验证：moon check 0 error、0 warning、moon test 497/497 passed

#修改与适配

1. Bigarray → 自实现 Ndarray：OCaml 的 Bigarray.Genarray 在 MoonBit 中无对应物，自行实现了 strided n-d array 数据结构，这是整个移植的最大障碍
2. sigmoid bug 修复：原项目 owl_base_maths.ml:120 的 sigmoid x = 1. /. (1. +. log (-.x)) 疑似 bug（应为 exp），已修复为标准 1/(1+exp(-x))
3. linalg 自实现扩展：原项目仅实现了 inv/det/lu/linsolve_lu/linsolve_gauss/tridiag_solve_vec，其余为 NOT_IMPLEMENTED 占位符。本项目自行实现了 chol（Cholesky 分解）、qr（Householder QR）、logdet、rank（基于 QR）、trace
4. 纯后端实现：移除所有 C FFI 依赖，全部用纯 MoonBit 实现，支持 Native/Wasm/JS 三后端
5. 错误处理：OCaml 异常 → MoonBit checked errors（suberror + raise）
6. 可变状态：OCaml ref → MoonBit Ref[T]
7. 控制流：OCaml Owl_exception.FOUND → while + let mut 循环

#尚未移植或暂不支持的功能

1. SVD 分解：svd 在原项目中为 NOT_IMPLEMENTED，本项目也未实现
2. 高级特殊函数：gamma/beta/bessel 函数等在 owl 包的 Cephes C 层，不在 owl-base 纯 OCaml 层
3. BLAS/LAPACK 完整接口：原 owl 包通过 C FFI 调用 OpenBLAS/LAPACK，本项目用纯 MoonBit 实现了核心线性代数操作但不含完整 BLAS/LAPACK 接口
4. 稀疏矩阵：原项目有稀疏矩阵支持，本项目暂未移植
5. FFT：快速傅里叶变换未移植
6. Plotting：可视化功能不在纯计算库范围内

#示例

moon run src/examples/ndarray_demo   # Ndarray 基本操作
moon run src/examples/neural_demo    # 神经网络前向/反向传播
moon run src/examples/stats_demo     # 统计与分布采样

#构建

moon check   # 类型检查
moon test    # 运行测试
moon fmt     # 格式化
moon info    # 生成接口

#代码审查

#规划

#许可证