Джулия: распараллелить функцию векторов

это упрощенная версия моего кода:

function simula(v)
    a = zeros(length(v))
    for i in 1:1000000
        a -= v
        a[1] = 3.

        a = a.^2 
    end
end

v = ones(100)
_ = simula(v) #compile
@time Threads.@threads for i in 1:10
    simula(v)
end

Если я запускаю этот код с 1, 2 или 4 потоками, ничего не меняется (с точки зрения времени). Ты знаешь почему? Моя интуиция подсказывает, что операции с векторами уже используют многопоточность. Есть ли способ распараллелить это? Моя цель — запустить симуляцию функции на кластере со 100 ядрами. Заранее спасибо.

Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Привет всем, сегодня я хочу высказать свои соображения по поводу вопроса, который я уже много раз получал в своем сообществе: "Стоит ли изучать PHP в...
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
В JavaScript одним из самых запутанных понятий является поведение ключевого слова "this" в стрелочной и обычной функциях.
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Здравствуйте, друзья-студенты! Готовы совершенствовать свои навыки веб-дизайна? Сегодня в нашем путешествии мы рассмотрим приемы CSS-верстки - в...
Тестирование функциональных ngrx-эффектов в Angular 16 с помощью Jest
В системе управления состояниями ngrx, совместимой с Angular 16, появились функциональные эффекты. Это здорово и делает код определенно легче для...
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Локализация - это процесс адаптации приложения к различным языкам и культурным требованиям. Это позволяет пользователям получить опыт, соответствующий...
Пользовательский скаляр GraphQL
Пользовательский скаляр GraphQL
Листовые узлы системы типов GraphQL называются скалярами. Достигнув скалярного типа, невозможно спуститься дальше по иерархии типов. Скалярный тип...
1
0
51
1
Перейти к ответу Данный вопрос помечен как решенный

Ответы 1

Ответ принят как подходящий

По умолчанию используется только 1 поток. Вы можете увидеть это, используя диспетчер задач вашей операционной системы. Сначала вам нужно установить переменную среды JULIA_NUM_THREADS (установите ее на количество ядер). В Windows вы можете сделать это с помощью пакетного интерпретатора по умолчанию, используя set JULIA_NUM_THREADS=4 (для 4 потоков). При этом программа плохо масштабируется.

Основная причина — не масштабирование из-за сборщика мусора (GC), так как он находится под давлением. Действительно, последовательная программа приводит к 22% времени GC, в то время как параллельная версия, использующая 4 потока, приводит к 45% времени GC (с 6-ядерной машиной). Это много, и это указывает на слишком много выделений. Вы можете переписать свой код, используя простые простые циклы, и тогда он будет работать быстрее в последовательном порядке, а также намного лучше масштабироваться:

function simula(v)
    a = zeros(length(v))
    for i in 1:1000000
        for j in 1:length(a)
            a[j] -= v[j]
        end

        a[1] = 3.

        for j in 1:length(a)
            a[j] *= a[j]
        end
    end
end

Более простая реализация заключается в использовании операторов на основе ., как указано @OscarSmith:

function simula(v)
    a = zeros(length(v))
    for i in 1:1000000
        a .-= v
        a[1] = 3.
        a .= a.^2
    end
end

Последовательная версия примерно в 15 раз быстрее, чем раньше, а параллельная версия, использующая 4 потока, примерно в 40 раз быстрее, чем раньше. С 6 потоками это примерно в 50 раз быстрее, чем раньше. Параллельная версия в 3,7 раза быстрее последовательной. Это не так уж плохо, учитывая небольшое количество итераций.

Обратите внимание, что программа ничего не делает, и компиляторы часто могут оптимизировать коды, которые ничего не делают (т.е. удалять такие части из программы). Вы всегда должны тестировать код с видимыми эффектами, чтобы избежать предвзятости в тесте (и вводящих в заблуждение выводов).

обратите внимание, что здесь вы можете написать эффективный векторизованный код. Это может быть просто a .-= v и a .= a.^2

Oscar Smith 27.10.2022 22:27

На самом деле. Спасибо. Я отредактировал вопрос, чтобы добавить эту информацию :).

Jérôme Richard 27.10.2022 23:10

@JérômeRichard спасибо за ваш блестящий комментарий. У меня есть еще один вопрос: pop = zeros(100) p = rand(100) p /= sum(p) time pop .= rand(Multinomial(100, p)) time pop = rand(Multinomial(100, p)) Почему первый 4 распределения и второй 2 ? Есть ли способ сделать это без каких-либо выделений?

Michele Avella 27.10.2022 23:48

Другие вопросы по теме