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超参数优化-mcp

超参数优化-mcp

作者：optuna65 星标更新：2025-11-10
安装使用来源：spider==github.com

项目介绍

Optuna MCP 服务器

Python pypi GitHub license Tests

一个使用 Optuna 自动化优化和分析的 模型上下文协议 (MCP) 服务器。

<img width="840" alt="image" src="https://raw.githubusercontent.com/optuna/optuna-mcp/main/examples/sphere2d/images/sphere2d-6.png" />

使用场景

Optuna MCP 服务器可以在以下使用场景中使用，例如：

  • 大型语言模型的自动超参数优化
  • 通过聊天界面交互式地分析 Optuna 的优化结果
  • 优化其他 MCP 工具的输入和输出

详情请参阅 示例部分。

安装

Optuna MCP 服务器可以通过 uv 或 Docker 进行安装。 本节将解释如何安装 Optuna MCP 服务器，以 Claude Desktop 为例作为 MCP 客户端。

使用 uv

在开始安装过程之前，请从 Astral 安装 uv。

然后，将 Optuna MCP 服务器配置添加到 MCP 客户端。 要在 Claude Desktop 中包含它，请转到 Claude > 设置 > 开发者 > 编辑配置 > claude_desktop_config.json 并添加以下内容：

{
  "mcpServers": {
    "Optuna": {
      "command": "/path/to/uvx",
      "args": [
        "optuna-mcp"
      ]
    }
  }
}

此外，您还可以使用 --storage 参数指定 Optuna 存储以持久保存结果。

{
  "mcpServers": {
    "Optuna": {
      "command": "/path/to/uvx",
      "args": [
        "optuna-mcp",
        "--storage",
        "sqlite:///optuna.db"
      ]
    }
  }
}

添加后，请重启 Claude Desktop 应用程序。 有关 Claude Desktop 的更多信息，请查看 快速入门页面。

使用 Docker

您也可以使用 Docker 运行 Optuna MCP 服务器。确保您的机器上已安装并运行 Docker。

{
  "mcpServers": {
    "Optuna": {
      "command": "docker",
      "args": [
        "run",
        "-i",
        "--rm",
        "--net=host",
        "-v",
        "/PATH/TO/LOCAL/DIRECTORY/WHICH/INCLUDES/DB/FILE:/app/workspace",
        "optuna/optuna-mcp:latest",
        "--storage",
        "sqlite:////app/workspace/optuna.db"
      ]
    }
  }
}

Optuna MCP 提供的工具

Optuna MCP 提供了以下工具。 具体来说，它提供了 Optuna 的基本函数，如 Study、Trial、可视化和仪表板。 由于 MCP 客户端知道工具列表及其详细信息，用户无需记住这些细节。

Study

  • create_study - 创建一个新的 Optuna 研究，给定研究名称和方向。 如果研究已经存在，则会简单加载。
    • study_name : 研究名称（字符串，必需）。
    • directions: 优化的方向（最小化/最大化字面字符串列表，可选）。
  • set_sampler - 为研究设置采样器。
    • name : 采样器的名称（字符串，必需）。
  • get_all_study_names - 从存储获取所有研究名称。
  • set_metric_names - 设置 metric_names。Metric_names 是用于区分每个目标值标签的。
    • metric_names : 每个目标的度量名称列表（字符串列表，必需）。
  • get_metric_names - 获取 metric_names。
    • 不需要参数。
  • get_directions - 获取研究的方向。
    • 不需要参数。
  • get_trials - 获取所有试验的 CSV 格式。
    • 不需要参数。
  • best_trial - 获取最佳试验。
    • 不需要参数。
  • best_trials - 返回位于研究帕累托前沿的试验。
    • 不需要参数。

Trial

  • ask - 使用 Optuna 建议新的参数。
    • search_space : Optuna 的搜索空间（字典，必需）。
  • tell - 报告试验的结果。
    • trial_number : 试验编号（整数，必需）。
    • values : 试验的结果（浮点数或浮点数列表，必需）。
  • set_trial_user_attr - 为试验设置用户属性。
    • trial_number: 试验编号（整数，必需）。
    • key: 用户属性的键（字符串，必需）。
    • value: 用户属性的值（任意类型，必需）。
  • get_trial_user_attrs - 获取试验中的用户属性。
    • trial_number: 试验编号（整数，必需）。

可视化

  • plot_optimization_history - 返回优化历史图作为图像。
    • target: 指定要显示的值的索引（整数，可选）。
    • target_name: 轴标签上显示的目标名称（字符串，可选）。
  • plot_hypervolume_history - 返回超体积历史图作为图像。
    • reference_point : 用于计算超体积的参考点列表（浮点数列表，必需）。
  • plot_pareto_front - 返回多目标优化的帕累托前沿图作为图像。
    • target_names: 用作轴标题的对象名称列表（字符串列表，可选）。
    • include_dominated_trials: 包括所有被支配试验的目标值的标志（布尔值，可选）。
    • targets: 指定要显示的目标值的索引列表（整数列表，可选）。
  • plot_contour - 返回轮廓图作为图像。
    • params : 要可视化的参数列表（字符串列表，可选）。
    • target : 指定要显示的值的索引（整数，必需）。
    • target_name : 显示在颜色条上的目标名称（字符串，必需）。
  • plot_parallel_coordinate - 返回平行坐标图作为图像。
    • params : 要可视化的参数列表（字符串列表，可选）。
    • target : 指定要显示的值的索引（整数，必需）。
    • target_name : 显示在轴标签和图例上的目标名称（字符串，必需）。
  • plot_slice - 返回切片图作为图像。
    • params : 要可视化的参数列表（字符串列表，可选）。
    • target : 指定要显示的值的索引（整数，必需）。
    • target_name : 显示在轴标签上的目标名称（字符串，必需）。
  • plot_param_importances - 返回参数重要性图作为图像。
    • params : 要可视化的参数列表（字符串列表，可选）。
    • target : 指定要显示的值的索引（整数/空，可选）。
    • target_name : 显示在图例上的目标名称（字符串，必需）。
  • plot_edf - 返回 EDF 图作为图像。
    • target : 指定要显示的值的索引（整数，必需）。
    • target_name : 显示在轴标签上的目标名称（字符串，必需）。
  • plot_timeline - 返回时间线图作为图像。
    • 不需要参数。
  • plot_rank - 返回排名图作为图像。
    • params : 要可视化的参数列表（字符串列表，可选）。
    • target : 指定要显示的值的索引（整数，必需）。
    • target_name : 显示在颜色条上的目标名称（字符串，必需）。

Web 仪表板

  • launch_optuna_dashboard - 启动 Optuna 仪表板。
    • port: 服务器端口（整数，可选，默认：58080）。

示例

优化 2D-Sphere 函数

这里提供了一个简单的示例，用于优化 2D-Sphere 函数，包括示例提示和 LLM 响应摘要。

用户提示Claude 输出
(启动 Claude Desktop)<img alt="1" src="https://raw.githubusercontent.com/optuna/optuna-mcp/main/examples/sphere2d/images/sphere2d-1.png" />
请创建一个名为“Optimize-2D-Sphere”的 Optuna 研究，进行最小化。<img alt="2" src="https://raw.githubusercontent.com/optuna/optuna-mcp/main/examples/sphere2d/images/sphere2d-2.png" />
请建议两个在 [-1, 1] 范围内的浮点参数 x 和 y。<img alt="3" src="https://raw.githubusercontent.com/optuna/optuna-mcp/main/examples/sphere2d/images/sphere2d-3.png" />
请报告目标值 x**2 + y**2。为了计算该值，请使用 JavaScript 解释器，并且不要四舍五入。<img alt="4" src="https://raw.githubusercontent.com/optuna/optuna-mcp/main/examples/sphere2d/images/sphere2d-4.png" />
请建议另一组参数并评估它。<img alt="5" src="https://raw.githubusercontent.com/optuna/optuna-mcp/main/examples/sphere2d/images/sphere2d-5.png" />
请绘制迄今为止的优化历史。<img alt="6" src="https://raw.githubusercontent.com/optuna/optuna-mcp/main/examples/sphere2d/images/sphere2d-6.png" />

启动 Optuna 仪表板并分析优化结果

您还可以通过 MCP 服务器启动 Optuna 仪表板，以交互方式分析优化结果。

用户提示Claude 输出
请启动 Optuna 仪表板。<img alt="7" src="https://raw.githubusercontent.com/optuna/optuna-mcp/main/examples/optuna-dashboard/images/optuna-dashboard-1.png" />

默认情况下，Optuna 仪表板将在端口 58080 上启动。 您可以通过导航到 http://localhost:58080 在您的网络浏览器中访问它，如下所示： <img alt="8" src="https://raw.githubusercontent.com/optuna/optuna-mcp/main/examples/optuna-dashboard/images/optuna-dashboard-2.png" />

Optuna 仪表板提供了各种可视化工具来分析优化结果，例如优化历史、参数重要性等。

优化 FFmpeg 编码参数

ffmpeg-2

此演示展示了如何使用 Optuna MCP 服务器自动找到最优的 FFmpeg 编码参数。它优化了 x264 编码选项，以最大化视频质量（通过 SSIM 分数衡量），同时保持合理的编码时间。

详情请参阅 examples/ffmpeg。

优化饼干配方

cookie-recipe

在此示例中，我们将优化饼干配方，参考论文《贝叶斯优化实现更好的甜品》。

详情请参阅 examples/cookie-recipe。

优化 Matplotlib 配置

<table> <caption>默认和由 Optuna MCP 优化的图形。</caption> <tr> <td><img src="https://gips2.baidu.com/it/u=1125771042,1365096009&fm=3081&app=3081&f=PNG?w=900&h=485" alt=""></td> <td><img src="https://gips2.baidu.com/it/u=734459851,1082389715&fm=3081&app=3081&f=PNG?w=900&h=527" alt=""></td> </tr> </table>

此示例优化了 Matplotlib 配置。

详情请参阅 examples/auto-matplotlib。

许可证

MIT 许可证（见 LICENSE）。