Параллель Numba вызывает неправильные результаты в цикле for, я не могу точно определить проблему

Итак, у меня есть вполне приемлемая петля для параллелизма. Но когда я передаю его параллельно Numba, он всегда дает неверные результаты. Все, что происходит в цикле, это то, что входная матрица имеет один элемент, установленный на 0, происходит умножение матриц и заполнение новой матрицы, затем элемент, который был установлен на 0, возвращается к своему исходному значению. Казалось бы, массив a изменяется при каждой отправке Numba, поэтому я попытался скопировать a в другую переменную внутри цикла, изменив только копию, но получил те же неверные результаты (не показаны). Вот минимальный пример. Я просто не понимаю, в чем проблема и как ее исправить:

import numpy as np
from scipy.stats import random_correlation
import numba as nb

def myfunc(a, corr):
    b = np.zeros(a.shape[0])

    for i in range(b.shape[0]):
        temp = a[i]
        a[i] = 0
        b[i] = a@[email protected]
        a[i] = temp

    return b

@nb.njit(parallel=True)
def numbafunc(a, corr):
    b = np.zeros(a.shape[0])

    for i in nb.prange(b.shape[0]):
        temp = a[i]
        a[i] = 0
        b[i] = a@[email protected]
        a[i] = temp

    return b

if __name__ == '__main__':
    a = np.random.rand(10)
    corr = random_correlation.rvs(eigs=[2,2,1,1,1,1,0.5,0.5,0.5,0.5])

    b_1 = myfunc(a, corr)
    b_2 = numbafunc(a, corr)

    # check if serial and Numba results match off the same inputs
    print(np.isclose(b_1,b_2))

    # double check the original function returns the same results again..
    b_1_check = myfunc(a, corr)
    print(np.isclose(b_1, b_1_check))

Возвращает все ложные значения или, по крайней мере, 9/10 ложных... Может ли кто-нибудь указать, какая часть кода проблематична для распараллеливания? Это выглядит хорошо для меня. Очень признателен!

Общий a устанавливается равным 0 для нескольких индексов параллельно до или во время его использования (дважды) для вычисления операций matmul.

Michael Szczesny 05.05.2022 18:11

Я скопировал a в c в каждом цикле, затем заменил изменения массива на c, но получил те же результаты. Казалось бы, если бы я мог разыграть a только с одним измененным значением (вообще не изменяя a), то это сработало бы. Но я не уверен, как это сделать...

Matt 05.05.2022 18:13

Пожалуйста, включите альтернативные подходы в вопрос в виде кода, чтобы убедиться, как выглядит фактическая реализация. Здесь важны детали.

Michael Szczesny 05.05.2022 18:19
Почему в Python есть оператор "pass"?
Почему в Python есть оператор "pass"?
Оператор pass в Python - это простая концепция, которую могут быстро освоить даже новички без опыта программирования.
Некоторые методы, о которых вы не знали, что они существуют в Python
Некоторые методы, о которых вы не знали, что они существуют в Python
Python - самый известный и самый простой в изучении язык в наши дни. Имея широкий спектр применения в области машинного обучения, Data Science,...
Основы Python Часть I
Основы Python Часть I
Вы когда-нибудь задумывались, почему в программах на Python вы видите приведенный ниже код?
LeetCode - 1579. Удаление максимального числа ребер для сохранения полной проходимости графа
LeetCode - 1579. Удаление максимального числа ребер для сохранения полной проходимости графа
Алиса и Боб имеют неориентированный граф из n узлов и трех типов ребер:
Оптимизация кода с помощью тернарного оператора Python
Оптимизация кода с помощью тернарного оператора Python
И последнее, что мы хотели бы показать вам, прежде чем двигаться дальше, это
Советы по эффективной веб-разработке с помощью Python
Советы по эффективной веб-разработке с помощью Python
Как веб-разработчик, Python может стать мощным инструментом для создания эффективных и масштабируемых веб-приложений.
2
3
36
1
Перейти к ответу Данный вопрос помечен как решенный

Ответы 1

Ответ принят как подходящий

В numbafunc есть состояние гонки. Действительно, a[i] = 0изменяет массив a, используемый несколькими потоками чтение/запись a для разных i значений. Сохранение значения в temp для его последующего восстановления работает только последовательно, но не параллельно, поскольку потоки могут читать a в любое время.

Чтобы решить эту проблему, каждый поток должен работать со своей собственной копией a:

@nb.njit(parallel=True)
def numbafunc(a, corr):
    b = np.zeros(a.shape[0])

    for i in nb.prange(b.shape[0]):
        c = a.copy()
        c[i] = 0.0
        b[i] = c @ corr @ c.T

    return b

Джером, ты всегда был экспертом в этой области, большое спасибо! Жаль, что я не работаю в той же компании... да, это работает отлично. Удивительно, что отсутствие .copy() заставляет его работать правильно.

Matt 05.05.2022 19:47

@MichaelSzczesny да, но я не использовал .copy() после копирования переменной в другую. Эта небольшая оплошность привела к неправильной работе кода.

Matt 05.05.2022 19:53

Другие вопросы по теме