GNU Octave/Wydajność

Profilowanie

Z użyciem profilera

profile on;
foo;
profile off;
data = profile ('info');
profshow (data, 10);

Ten kod nie działa !!!

Działa z użyciem timera:

tic; foo; toc;

Wektoryzacja

"umiejętność wektoryzacji i blokowania algorytmów jest podstawą pisania efektywnych implementacji algorytmów w Octave."

Wektoryzacja to używanie funkcji działających na wektorach lub tablicach (danych złożonych) zamiast na pojedynczych danych. Ponieważ te funkcje są zoptymalizowane czas wykonywania kodu z wektoryzacją jest krótszy niż kody bez wektoryzacji (np. z pętlami for).:

Użycie wektorów jest kilka razy szybsze

Ujemną stroną wektoryzacji jest mniejsza czytelność kodu.

Zoptymalizowane funkcje

Przykład sumowania w sposób tradycyjny (pętla for) i funkcja sum:

Z użyciem pętli:

clear
tic();
x = 0;
for n = 1:1e6
 x = x + n;
end
 x
exec_time = toc()

z użyciem wektorów:

clear
tic();
s = sum(1:1e6);
exec_time = toc()

Wynik w obu programach jest ten sam (5.0000e+11), a czas krótszy w przypadku użycia funkcji sum:

• exec_time = 3.4966 (dla pętli for)
• exec_time = 1.7213 (dla funkcji sum)

Podany czas jest przykładowym wynikiem na 2 rdzeniowym komputerze.

Arrayfun

Anonimowa funkcja:

octave:1> f = @(x) sin(x)*x

f =
@(x) sin (x)*x

Przypuśćmy, że chcemy obliczyć wynik tej funkcji dla każdego elementu wektora y:

octave:2> y=1:7

y =
  1   2   3   4   5   6   7

Użycie y jako argumentu funkcji f powoduje błąd:

octave:3> f(y)
error: operator *: nonconformant arguments (op1 is 1x7, op2 is 1x7)
error: called from:
error:    at line -1, column -1

ponieważ zgodnie z definicją funkcja f nie przyjmuje wektorów. Możemy to ominąć poprzez zastosowanie arrayfun:

octave:4> arrayfun(f,y)

i otrzymujemy pożądany wynik:

ans =
  0.84147   1.81859   0.42336  -3.02721  -4.79462  -1.67649   4.59891

Dokładność w obliczeniach numerycznych

Przeanalizujmy następujący przykład:

octave:1> x=2^30;
octave:2> x+2^-22==x
ans = 0
octave:3> x+2^-23==x
ans =  1

Liczba bitów używana przez Octave jest zbyt mała aby przedstawić wszystkie liczby dokładnie.