Я работаю над приложением в Clojure, которому нужно умножить большие матрицы и я столкнулся с некоторыми большими проблемами производительности по сравнению с одинаковой версией Numpy. Кажется, что Numpy может умножить матрицу размером 1,000,000x23 на ее транспонирование в течение секунды, тогда как эквивалентный код Clojure занимает более шести минут. (Я могу распечатать полученную матрицу из Numpy, поэтому она определенно оценивает все).
Я делаю что-то ужасное в этом коде Clojure? Есть ли какой-то трюк Numpy, который я могу попытаться имитировать?
Здесь python:
import numpy as np
def test_my_mult(n):
A = np.random.rand(n*23).reshape(n,23)
At = A.T
t0 = time.time()
res = np.dot(A.T, A)
print time.time() - t0
print np.shape(res)
return res
# Example (returns a 23x23 matrix):
# >>> results = test_my_mult(1000000)
#
# 0.906938076019
# (23, 23)
И clojure:
(defn feature-vec [n]
(map (partial cons 1)
(for [x (range n)]
(take 22 (repeatedly rand)))))
(defn dot-product [x y]
(reduce + (map * x y)))
(defn transpose
"returns the transposition of a `coll` of vectors"
[coll]
(apply map vector coll))
(defn matrix-mult
[mat1 mat2]
(let [row-mult (fn [mat row]
(map (partial dot-product row)
(transpose mat)))]
(map (partial row-mult mat2)
mat1)))
(defn test-my-mult
[n afn]
(let [xs (feature-vec n)
xst (transpose xs)]
(time (dorun (afn xst xs)))))
;; Example (yields a 23x23 matrix):
;; (test-my-mult 1000 i/mmult) => "Elapsed time: 32.626 msecs"
;; (test-my-mult 10000 i/mmult) => "Elapsed time: 628.841 msecs"
;; (test-my-mult 1000 matrix-mult) => "Elapsed time: 14.748 msecs"
;; (test-my-mult 10000 matrix-mult) => "Elapsed time: 434.128 msecs"
;; (test-my-mult 1000000 matrix-mult) => "Elapsed time: 375751.999 msecs"
;; Test from wikipedia
;; (def A [[14 9 3] [2 11 15] [0 12 17] [5 2 3]])
;; (def B [[12 25] [9 10] [8 5]])
;; user> (matrix-mult A B)
;; ((273 455) (243 235) (244 205) (102 160))
UPDATE: я реализовал те же тесты, используя библиотеку JBLAS, и нашел массивные и быстрые улучшения скорости. Спасибо всем за их вклад! Время обернуть эту присоску в Clojure. Здесь новый код:
(import '[org.jblas FloatMatrix])
(defn feature-vec [n]
(FloatMatrix.
(into-array (for [x (range n)]
(float-array (cons 1 (take 22 (repeatedly rand))))))))
(defn test-mult [n]
(let [xs (feature-vec n)
xst (.transpose xs)]
(time (let [result (.mmul xst xs)]
[(.rows result)
(.columns result)]))))
;; user> (test-mult 10000)
;; "Elapsed time: 6.99 msecs"
;; [23 23]
;; user> (test-mult 100000)
;; "Elapsed time: 43.88 msecs"
;; [23 23]
;; user> (test-mult 1000000)
;; "Elapsed time: 383.439 msecs"
;; [23 23]
(defn matrix-stream [rows cols]
(repeatedly #(FloatMatrix/randn rows cols)))
(defn square-benchmark
"Times the multiplication of a square matrix."
[n]
(let [[a b c] (matrix-stream n n)]
(time (.mmuli a b c))
nil))
;; forma.matrix.jblas> (square-benchmark 10)
;; "Elapsed time: 0.113 msecs"
;; nil
;; forma.matrix.jblas> (square-benchmark 100)
;; "Elapsed time: 0.548 msecs"
;; nil
;; forma.matrix.jblas> (square-benchmark 1000)
;; "Elapsed time: 107.555 msecs"
;; nil
;; forma.matrix.jblas> (square-benchmark 2000)
;; "Elapsed time: 793.022 msecs"
;; nil
