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我正在尝试将我的一些 R 代码移植到 Julia;基本上我在 Julia 中重写了以下 R 代码:

library(parallel)

eps_1<-rnorm(1000000)
eps_2<-rnorm(1000000)

large_matrix<-ifelse(cbind(eps_1,eps_2)>0,1,0)
matrix_to_compare = expand.grid(c(0,1),c(0,1))
indices<-seq(1,1000000,4)
large_matrix<-lapply(indices,function(i)(large_matrix[i:(i+3),]))

function_compare<-function(x){
  which((rowSums(x==matrix_to_compare)==2) %in% TRUE)
}

> system.time(lapply(large_matrix,function_compare))
   user  system elapsed 
 38.812   0.024  38.828 
> system.time(mclapply(large_matrix,function_compare,mc.cores=11))
   user  system elapsed 
 63.128   1.648   6.108 

可以注意到,从一个核心升级到 11 个核心时,我的速度得到了显着提升。现在我正在尝试在 Julia 中做同样的事情:

#Define cluster:

addprocs(11);

using Distributions;
@everywhere using Iterators;
d = Normal();

eps_1 = rand(d,1000000);
eps_2 = rand(d,1000000);


#Create a large matrix:
large_matrix = hcat(eps_1,eps_2).>=0;
indices = collect(1:4:1000000)

#Split large matrix:
large_matrix = [large_matrix[i:(i+3),:] for i in indices];

#Define the function to apply:
@everywhere function function_split(x)
    matrix_to_compare = transpose(reinterpret(Int,collect(product([0,1],[0,1])),(2,4)));
    matrix_to_compare = matrix_to_compare.>0;
    find(sum(x.==matrix_to_compare,2).==2)
end

@time map(function_split,large_matrix )
@time pmap(function_split,large_matrix )

   5.167820 seconds (22.00 M allocations: 2.899 GB, 12.83% gc time)
   18.569198 seconds (40.34 M allocations: 2.082 GB, 5.71% gc time)

正如人们注意到的那样,我没有得到任何 pmap 的加速。也许有人可以提出替代方案。

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我认为这里的一些问题是,@parallel并不@pmap总是很好地处理与工人之间的数据移动。因此,它们往往在您执行的操作根本不需要太多数据移动的情况下工作得最好。我还怀疑可能有一些事情可以提高他们的表现,但我不确定细节。

对于确实需要更多数据移动的情况,最好坚持使用直接调用工作程序上的函数的选项,然后这些函数访问这些工作程序内存空间中的对象。我在下面给出了一个示例,它可以使用多个工作人员加速您的功能。它可能使用最简单的选项,即@everywhere, but@spawnremotecall()也值得考虑,具体取决于您的情况。

addprocs(11);

using Distributions;
@everywhere using Iterators;
d = Normal();

eps_1 = rand(d,1000000);
eps_2 = rand(d,1000000);

#Create a large matrix:
large_matrix = hcat(eps_1,eps_2).>=0;
indices = collect(1:4:1000000);

#Split large matrix:
large_matrix = [large_matrix[i:(i+3),:] for i in indices];

large_matrix = convert(Array{BitArray}, large_matrix);

function sendto(p::Int; args...)
    for (nm, val) in args
        @spawnat(p, eval(Main, Expr(:(=), nm, val)))
    end
end

getfrom(p::Int, nm::Symbol; mod=Main) = fetch(@spawnat(p, getfield(mod, nm)))

@everywhere function function_split(x::BitArray)
    matrix_to_compare = transpose(reinterpret(Int,collect(product([0,1],[0,1])),(2,4)));
    matrix_to_compare = matrix_to_compare.>0;
    find(sum(x.==matrix_to_compare,2).==2)
end


function distribute_data(X::Array, WorkerName::Symbol)
    size_per_worker = floor(Int,size(X,1) / nworkers())
    StartIdx = 1
    EndIdx = size_per_worker
    for (idx, pid) in enumerate(workers())
        if idx == nworkers()
            EndIdx = size(X,1)
        end
        @spawnat(pid, eval(Main, Expr(:(=), WorkerName, X[StartIdx:EndIdx])))
        StartIdx = EndIdx + 1
        EndIdx = EndIdx + size_per_worker - 1
    end
end

distribute_data(large_matrix, :large_matrix)


function parallel_split()
    @everywhere begin
        if myid() != 1
            result = map(function_split,large_matrix );
        end
    end
    results = cell(nworkers())
    for (idx, pid) in enumerate(workers())
        results[idx] = getfrom(pid, :result)
    end
    vcat(results...)
end

## results given after running once to compile
@time a = map(function_split,large_matrix); ## 6.499737 seconds (22.00 M allocations: 2.899 GB, 13.99% gc time)
@time b = parallel_split();  ## 1.097586 seconds (1.50 M allocations: 64.508 MB, 3.28% gc time)

julia> a == b
true

注意:即使这样,多个进程的加速也不是完美的。但是,这是意料之中的,因为您的函数仍然需要返回适量的数据,并且必须移动这些数据,这需要时间。

PS 请参阅这篇文章(Julia:如何将数据复制到 Julia 中的另一个处理器)或这个包(https://github.com/ChrisRackauckas/ParallelDataTransfer.jl),了解更多关于我在这里使用的sendto函数的getfrom信息。

于 2016-07-23T17:48:03.690 回答