Почему векторизованные вычисления медленнее, чем цикл for - PullRequest
Новая
       7

Почему векторизованные вычисления медленнее, чем цикл for

0 голосов
/ 24 мая 2018

У меня есть два кода для вычисления функции.Один основан на python для циклов, как показано ниже: 

@nb.autojit()
def ODEfunction(r):
    tic = time.process_time()
    NP=10
    s=1
    l=100
    f = np.zeros(len(r))
    lbound=-4* (12*s**12/(-0.5*l-r[0])**13-6*s**6/(-0.5*l-r[0])**7)
    rbound=-4* (12*s**12/(0.5*l-r[NP-1])**13-6*s**6/(0.5*l-r[NP-1])**7)

    f[0:NP]=r[NP:2*NP]

    for i in range(NP):
        fi = 0.0
        for j in range(NP):
            if (j!=i):
                fij = -4*(12*s**12/(r[j]-r[i])**13-6*s**6/(r[j]-r[i]) ** 7)
                fi = fi + fij
        f[i+NP]=fi

    f[NP]=f[NP]+lbound
    f[2*NP-1]=f[2*NP-1]+rbound

    toc = time.process_time()
    print(toc-tic)
    return f

Другой - это эквивалентная векторизованная версия этого кода: 

@nb.autojit()
def ODEfunction(r):
    tic=time.process_time()
    NP=10
    s=1
    l=100
    f = np.zeros(len(r))
    lbound=-4* (12*s**12/(-0.5*l-r[0])**13-6*s**6/(-0.5*l-r[0])**7)
    rbound=-4* (12*s**12/(0.5*l-r[NP-1])**13-6*s**6/(0.5*l-r[NP-1])**7)

    f[0:NP]=r[NP:2*NP]

    ri=r[0:NP]
    rj = r[0:NP]
    rij=np.subtract.outer(rj,ri)
    fij = -4 * (12 * s ** 12 / (rij) ** 13 - 6 * s ** 6 / (rij) ** 7)
    fij[np.diag_indices(NP)]=0
    f[NP:2*NP] = fij.sum(axis=0)

    f[NP]=f[NP]+lbound
    f[2*NP-1]=f[2*NP-1]+rbound

    toc=time.process_time()
    print(toc-tic)
    return f

В обоих входных данных r является цифрой 1 на 20массив и, как вы видите, я использую Numba для ускорения кодов.Удивительно, что в этом случае векторизованный код работает в 5 раз медленнее, чем циклы for.Я уже сталкивался с подобной проблемой в некоторых постах, таких как здесь: Numpy: медленный векторизованный код с одним циклом по сравнению с итерацией с двумя циклами

Однако проблема заключается в огромном размере массивов.Как вы видите, в моем случае нет большого массива.Кто-нибудь знает причину и как это можно решить?

...