Base.repeat для числовых массивов против Base.kron - PullRequest
Новая
       11

Base.repeat для числовых массивов против Base.kron

4 голосов
/ 01 апреля 2020

Недавно я столкнулся с расширением некоторых числовых массивов, с которыми я работаю, по разным осям и в разных порядках, и функция repeat для Base, использующая inner и outer, оказалась весьма полезной. Однако, похоже, что функция kron чрезвычайно быстрая и более эффективная память. Есть ли способ, чтобы более общая функция, такая как repeat, использовала эту функцию. Я понимаю, что повторение не ограничивается числовыми массивами, но не имеет ли смысла использовать эту функцию? 

function inner_repeat(
    X::AbstractArray{T, 2},
    K::Int64,
) where {T <: AbstractFloat}
    return repeat(X, inner = (K, 1))
end


function inner_kron_repeat(
    X::AbstractArray{T, 2},
    K::Int64,
) where {T <: AbstractFloat}
    return kron(X, ones(T, K, 1))
end


Xs = [rand(10^i, 10^i) for i in 2:4]
Ks = [i for i in 2:4]

for X in Xs
    for K in Ks
        println("matrix of size $(size(X)) with $(K) repeats")
        println("using repeat:")
        @btime inner_repeat($X, $K)
        println("using kron:")
        @btime inner_kron_repeat($X, $K)
        println()
    end
end

И выходные результаты выглядят следующим образом: 

matrix of size (100, 100) with 2 repeats
using repeat:
933.659 μs (50003 allocations: 1.68 MiB)
using kron:
  18.834 μs (3 allocations: 156.42 KiB)

matrix of size (100, 100) with 3 repeats
using repeat:
  966.348 μs (50003 allocations: 1.75 MiB)
using kron:
  21.505 μs (3 allocations: 234.56 KiB)

matrix of size (100, 100) with 4 repeats
using repeat:
  996.305 μs (50003 allocations: 1.83 MiB)
using kron:
  25.571 μs (3 allocations: 312.69 KiB)

matrix of size (1000, 1000) with 2 repeats
using repeat:
  111.865 ms (5000003 allocations: 167.85 MiB)
using kron:
  1.907 ms (3 allocations: 15.26 MiB)

matrix of size (1000, 1000) with 3 repeats
using repeat:
  117.833 ms (5000003 allocations: 175.48 MiB)
using kron:
  2.322 ms (3 allocations: 22.89 MiB)

matrix of size (1000, 1000) with 4 repeats
using repeat:
  125.939 ms (5000003 allocations: 183.11 MiB)
using kron:
  2.770 ms (3 allocations: 30.52 MiB)

matrix of size (10000, 10000) with 2 repeats
using repeat:
  12.320 s (500000003 allocations: 16.39 GiB)
using kron:
  631.530 ms (3 allocations: 1.49 GiB)

matrix of size (10000, 10000) with 3 repeats
using repeat:
  12.887 s (500000003 allocations: 17.14 GiB)
using kron:
  862.406 ms (3 allocations: 2.24 GiB)

matrix of size (10000, 10000) with 4 repeats
using repeat:
  13.406 s (500000003 allocations: 17.88 GiB)
using kron:
  1.098 s (3 allocations: 2.98 GiB)
...