Pythonマルチプロセッシング：マルチプロセッシングを使用すると、一部のクラス属性が失われます

私の問題の元のバージョン

を使用してブルートフォース検索を実行しようとしていますscipy.optimize.brute。

コスト関数は、4つのパラメーターが指定されている場合に評価できますが、これらの4つのパラメーターはいくつかの条件に従う必要があります。

それと他のいくつかの複雑な問題に対処するためにParameter、以下の例のように単純化されたpythonクラスを作成しましたが、workersキーワードによるマルチプロセッシングを使用すると、一部の属性が失われました。

私の問題の簡略版

import numpy as np
from multiprocessing import Pool

class Parameter(np.ndarray):
    def __new__(cls, maximum):
        self = np.asarray([0., 0., 0., 0.], dtype=np.float64).view(cls)
        return self

    def __init__(self, maximum):
        self.maximum = maximum
        self.validity = True

    def isvalid(self):
        if self.sum() <= self.maximum:
            return True
        else:
            return False

    def set(self, arg):
        for i in range(4):
            self[i] = arg[i]
        self.validity = self.isvalid()

def cost(arg, para):
    para.set(arg)
    if para.validity:
        return para.sum()
    else:
        return para.maximum

class CostWrapper:
    def __init__(self, f, args):
        self.f = f
        self.args = [] if args is None else args

    def __call__(self, x):
        return self.f(np.asarray(x), *self.args)

if __name__ == '__main__':
    parameter = Parameter(100)
    wrapped_cost = CostWrapper(cost, (parameter,))
    parameters_to_be_evaluated = [np.random.rand(4) for _ in range(4)]
    with Pool(2) as p:
        res = p.map(wrapped_cost, parameters_to_be_evaluated)

、発生します

  File "\_bug_attribute_lose.py", line 126, in isvalid
    if self.sum() <= self.maximum:
AttributeError: 'Parameter' object has no attribute 'maximum'

しかし、wrapped_costなしp.mapで使用した場合、以下のようにエラーは発生しません。

wrapped_cost(np.random.rand(4))

私が試したこと

コード全体にいくつかの印刷メッセージを配置することで、両方__new__と__init__メソッドが1回だけ呼び出されることがわかったので、マルチプロセッシングライブラリが何らかの形でコピーされたと思いparameterます。

また、のコピーされたバージョンにはparameter、np.ndarrayが持つ属性のみが含まれていることがわかりました。

dir(para) = ['T', '__abs__', '__add__', '__and__', '__array__', '__array_finalize__', '__array_function__', '__array_interface__', '__array_prepare__', '__array_priority__', '__array_struct__', '__array_ufunc__', '__array_wrap__', '__bool__', '__class__', '__complex__', '__contains__', '__copy__', '__deepcopy__', '__delattr__', '__delitem__', '__dict__', '__dir__', '__divmod__', '__doc__', '__eq__', '__float__', '__floordiv__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__iand__', '__ifloordiv__', '__ilshift__', '__imatmul__', '__imod__', '__imul__', '__index__', '__init__', '__init_subclass__', '__int__', '__invert__', '__ior__', '__ipow__', '__irshift__', '__isub__', '__iter__', '__itruediv__', '__ixor__', '__le__', '__len__', '__lshift__', '__lt__', '__matmul__', '__mod__', '__module__', '__mul__', '__ne__', '__neg__', '__new__', '__or__', '__pos__', '__pow__', '__radd__', '__rand__', '__rdivmod__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rfloordiv__', '__rlshift__', '__rmatmul__', '__rmod__', '__rmul__', '__ror__', '__rpow__', '__rrshift__', '__rshift__', '__rsub__', '__rtruediv__', '__rxor__', '__setattr__', '__setitem__', '__setstate__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__truediv__', '__xor__', 'all', 'any', 'argmax', 'argmin', 'argpartition', 'argsort', 'astype', 'base', 'byteswap', 'choose', 'clip', 'compress', 'conj', 'conjugate', 'copy', 'ctypes', 'cumprod', 'cumsum', 'data', 'diagonal', 'dot', 'dtype', 'dump', 'dumps', 'fill', 'flags', 'flat', 'flatten', 'getfield', 'imag', 'isvalid', 'item', 'itemset', 'itemsize', 'max', 'mean', 'min', 'nbytes', 'ndim', 'newbyteorder', 'nonzero', 'partition', 'prod', 'ptp', 'put', 'ravel', 'real', 'repeat', 'reshape', 'resize', 'round', 'searchsorted', 'set', 'setfield', 'setflags', 'shape', 'size', 'sort', 'squeeze', 'std', 'strides', 'sum', 'swapaxes', 'take', 'tobytes', 'tofile', 'tolist', 'tostring', 'trace', 'transpose', 'var', 'view']

（「最大」も「有効性」も存在しないことを確認してください）

したがって、私__copy__はParameterクラスにメソッドを実装しようとしました

def __copy__(self):
    print('__copy__')
    new = Parameter(self.maximum)
    new.__dict__.update(self.__dict__)
    return new

、しかし失敗しました。

私の質問：

1. Parameterオブジェクトが失われるはずの属性の一部。multiprocessingライブラリがどういうわけか変数をコピーしたためparameterだと思いますが、copyメソッドを適切に実装していませんでした。私は正しいですか？

2. もしそうなら、どうすればそれを行うことができますか？そうでない場合は、エラーの原因を教えてください。