我需要生成一个随机数介于0.0
和1.0
使用之间的向量Thrust
。我能找到的唯一记录示例会产生非常大的随机数 ( thrust::generate(myvector.begin(), myvector.end(), rand
)。我相信答案很简单,但我会很感激任何建议。
4 回答
Thrust 有随机生成器,可用于生成随机数序列。要将它们与设备向量一起使用,您需要创建一个函子,该函子返回随机生成器序列的不同元素。最直接的方法是使用计数迭代器的转换。一个非常简单的完整示例(在这种情况下生成 1.0 和 2.0 之间的随机单精度数)可能如下所示:
#include <thrust/random.h>
#include <thrust/device_vector.h>
#include <thrust/transform.h>
#include <thrust/iterator/counting_iterator.h>
#include <iostream>
struct prg
{
float a, b;
__host__ __device__
prg(float _a=0.f, float _b=1.f) : a(_a), b(_b) {};
__host__ __device__
float operator()(const unsigned int n) const
{
thrust::default_random_engine rng;
thrust::uniform_real_distribution<float> dist(a, b);
rng.discard(n);
return dist(rng);
}
};
int main(void)
{
const int N = 20;
thrust::device_vector<float> numbers(N);
thrust::counting_iterator<unsigned int> index_sequence_begin(0);
thrust::transform(index_sequence_begin,
index_sequence_begin + N,
numbers.begin(),
prg(1.f,2.f));
for(int i = 0; i < N; i++)
{
std::cout << numbers[i] << std::endl;
}
return 0;
}
在此示例中,仿函数prg
将随机数的下限和上限作为参数,(0.f,1.f)
默认值为 with。请注意,为了每次调用变换操作时都有不同的向量,您应该使用初始化为不同起始值的计数迭代器。
它可能不是您问题的直接答案,但是 cuRand 库在这个概念上非常强大。您可以同时在 GPU 和 CPU 上生成随机数,并且它包含许多分布函数(正态分布等)。
在此链接上搜索标题:“一个 NVIDIA CURAND 实现”:http: //adnanboz.wordpress.com/tag/nvidia-curand/
//Create a new generator
curandCreateGenerator(&m_prng, CURAND_RNG_PSEUDO_DEFAULT);
//Set the generator options
curandSetPseudoRandomGeneratorSeed(m_prng, (unsigned long) mainSeed);
//Generate random numbers
curandGenerateUniform(m_prng, d_randomData, dataCount);
需要注意的是,不要一次又一次地生成生成器,它会进行一些预先计算。调用 curandGenerateUniform 非常快,并产生介于 0.0 和 1.0 之间的值。
@talonmies 建议的方法具有许多有用的特征。这是模仿您引用的示例的另一种方法:
#include <thrust/host_vector.h>
#include <thrust/generate.h>
#include <iostream>
#define DSIZE 5
__host__ static __inline__ float rand_01()
{
return ((float)rand()/RAND_MAX);
}
int main(){
thrust::host_vector<float> h_1(DSIZE);
thrust::generate(h_1.begin(), h_1.end(), rand_01);
std::cout<< "Values generated: " << std::endl;
for (unsigned i=0; i<DSIZE; i++)
std::cout<< h_1[i] << " : ";
std::cout<<std::endl;
return 0;
}
与您引用的示例类似,它使用 rand(),因此只能用于生成宿主向量。同样,除非您适当地重新播种 rand(),否则它每次都会产生相同的序列。
这个问题已经有了令人满意的答案。特别是,thrust::generate
当 talonmies 提议使用thrust::transform
.
我认为还有另一种可能性,即使用thrust::for_each
,所以我发布了一个使用这种原语的完整示例,只是为了记录。
我也在计时不同的解决方案。
编码
#include <iostream>
#include <thrust\host_vector.h>
#include <thrust\generate.h>
#include <thrust\for_each.h>
#include <thrust\execution_policy.h>
#include <thrust\random.h>
#include "TimingCPU.h"
/**************************************************/
/* RANDOM NUMBERS GENERATION STRUCTS AND FUNCTION */
/**************************************************/
template<typename T>
struct rand_01 {
__host__ T operator()(T& VecElem) const { return (T)rand() / RAND_MAX; }
};
template<typename T>
struct rand_01_for_each {
__host__ void operator()(T& VecElem) const { VecElem = (T)rand() / RAND_MAX; }
};
template<typename T>
__host__ T rand_01_fcn() { return ((T)rand() / RAND_MAX); }
struct prg
{
float a, b;
__host__ __device__
prg(float _a = 0.f, float _b = 1.f) : a(_a), b(_b) {};
__host__ __device__
float operator()(const unsigned int n) const
{
thrust::default_random_engine rng;
thrust::uniform_real_distribution<float> dist(a, b);
rng.discard(n);
return dist(rng);
}
};
/********/
/* MAIN */
/********/
int main() {
TimingCPU timerCPU;
const int N = 2 << 18;
//const int N = 64;
const int numIters = 50;
thrust::host_vector<double> h_v1(N);
thrust::host_vector<double> h_v2(N);
thrust::host_vector<double> h_v3(N);
thrust::host_vector<double> h_v4(N);
printf("N = %d\n", N);
double timing = 0.;
for (int k = 0; k < numIters; k++) {
timerCPU.StartCounter();
thrust::transform(thrust::host, h_v1.begin(), h_v1.end(), h_v1.begin(), rand_01<double>());
timing = timing + timerCPU.GetCounter();
}
printf("Timing using transform = %f\n", timing / numIters);
timing = 0.;
for (int k = 0; k < numIters; k++) {
timerCPU.StartCounter();
thrust::counting_iterator<unsigned int> index_sequence_begin(0);
thrust::transform(index_sequence_begin,
index_sequence_begin + N,
h_v2.begin(),
prg(0.f, 1.f));
timing = timing + timerCPU.GetCounter();
}
printf("Timing using transform and internal Thrust random generator = %f\n", timing / numIters);
timing = 0.;
for (int k = 0; k < numIters; k++) {
timerCPU.StartCounter();
thrust::for_each(h_v3.begin(), h_v3.end(), rand_01_for_each<double>());
timing = timing + timerCPU.GetCounter();
}
timerCPU.StartCounter();
printf("Timing using for_each = %f\n", timing / numIters);
//std::cout << "Values generated: " << std::endl;
//for (int k = 0; k < N; k++)
// std::cout << h_v3[k] << " : ";
//std::cout << std::endl;
timing = 0.;
for (int k = 0; k < numIters; k++) {
timerCPU.StartCounter();
thrust::generate(h_v4.begin(), h_v4.end(), rand_01_fcn<double>);
timing = timing + timerCPU.GetCounter();
}
timerCPU.StartCounter();
printf("Timing using generate = %f\n", timing / numIters);
//std::cout << "Values generated: " << std::endl;
//for (int k = 0; k < N; k++)
// std::cout << h_v4[k] << " : ";
//std::cout << std::endl;
//std::cout << "Values generated: " << std::endl;
//for (int k = 0; k < N * 2; k++)
// std::cout << h_v[k] << " : ";
//std::cout << std::endl;
return 0;
}
在笔记本电脑Core i5
平台上,我有以下时间
N = 2097152
Timing using transform = 33.202298
Timing using transform and internal Thrust random generator = 264.508662
Timing using for_each = 33.155237
Timing using generate = 35.309399
除了第二个使用Thrust
's 内部随机数生成器而不是rand()
.
请注意,与其他解决方案不同,该解决方案thrust::generate
更加严格,因为用于生成随机数的函数不能具有输入参数。因此,例如,不可能按常数缩放输入参数。