Trên PackedArray, tìm kiếm lời khuyên để sử dụng chúng

Question

Tôi chưa sử dụng PackedArray trước đây, nhưng chỉ bắt đầu xem xét việc sử dụng chúng từ việc đọc một số thảo luận về chúng ở đây ngày hôm nay.

Những gì tôi có là rất nhiều ma trận 1D và 2D kích thước lớn của tất cả các thực, và không có biểu tượng (nó là một giải pháp PDE khác nhau hữu hạn), và vì vậy tôi nghĩ rằng tôi nên tận dụng lợi thế của việc sử dụng PackedArray.

Tôi có chức năng khởi tạo nơi tôi phân bổ tất cả dữ liệu/lưới cần thiết. Vì vậy, tôi đã đi và sử dụng ToPackedArray trên chúng. Nó có vẻ nhanh hơn một chút, nhưng tôi cần làm thử nghiệm hiệu năng hơn để so sánh tốc độ tốt hơn trước và sau và cũng so sánh việc sử dụng RAM.

Nhưng trong khi tôi đang xem xét điều này, tôi nhận thấy rằng một số hoạt động trong M sẽ tự động trả về danh sách trong PackedArray, và một số thì không.

Ví dụ, này không trở lại đóng gói mảng

a = Table[RandomReal[], {5}, {5}]; 
Developer`PackedArrayQ[a] 

Nhưng này không

a = RandomReal[1, {5, 5}]; 
Developer`PackedArrayQ[a] 

và này không

a = Table[0, {5}, {5}]; 
b = ListConvolve[ {{0, 1, 0}, {1, 4, 1}, {0, 1, 1}}, a, 1]; 
Developer`PackedArrayQ[b] 

và cũng nhân ma trận không kết quả trở lại trong mảng đóng gói

a = Table[0, {5}, {5}]; 
b = a.a; 
Developer`PackedArrayQ[b] 

Nhưng yếu tố nhân khôn ngoan không

b = a*a; 
Developer`PackedArrayQ[b] 

Câu hỏi của tôi: Có một danh sách ở đâu đó mà tài liệu mà lệnh M trở PackedArray so với không? (giả sử dữ liệu đáp ứng các yêu cầu, chẳng hạn như Thực, không hỗn hợp, không có biểu tượng, vv ..)

Ngoài ra, một câu hỏi nhỏ, bạn có nghĩ rằng tốt hơn nên kiểm tra trước nếu danh sách/ma trận được tạo đã được đóng gói chưa trước khi gọi điện thoại số ToPackedArray trên đó? Tôi sẽ nghĩ rằng gọi số ToPackedArray trong danh sách đã được đóng gói sẽ không mất phí, vì cuộc gọi sẽ trở lại ngay lập tức.

cảm ơn,

cập nhật (1)

Chỉ muốn đề cập đến, mà chỉ phát hiện ra rằng những biểu tượng PackedArray không được phép trong CDF bản demo như tôi đã nhận ra lỗi tải lên một với một. Vì vậy, phải loại bỏ tất cả mã đóng gói của tôi. Vì tôi chủ yếu viết các bản demo, bây giờ chủ đề này chỉ là một mối quan tâm học thuật đối với tôi. Nhưng muốn cảm ơn mọi người về thời gian và câu trả lời hay.

Answer 1

Không có danh sách toàn diện.Để chỉ ra một vài điều:

• hoạt động cơ bản với mảng đóng gói sẽ có xu hướng vẫn đóng gói:

 
    In[66]:= a = RandomReal[1, {5, 5}]; 

    In[67]:= Developer`PackedArrayQ /@ {a, a.a, a*a} 

    Out[67]= {True, True, True} 

• Lưu ý ở trên rằng phiên bản của tôi (8.0.4) không giải nén cho phép nhân phần tử.

• Cho dù một Table sẽ cho kết quả trong một mảng đóng gói phụ thuộc vào số lượng các yếu tố:

 
    In[71]:= Developer`PackedArrayQ[Table[RandomReal[], {24}, {10}]] 

    Out[71]= False 

    In[72]:= Developer`PackedArrayQ[Table[RandomReal[], {24}, {11}]] 

    Out[72]= True 

    In[73]:= Developer`PackedArrayQ[Table[RandomReal[], {25}, {10}]] 

    Out[73]= True 

• On["Packing"] sẽ bật tin nhắn cho bạn biết khi mọi việc giải nén:

 
    In[77]:= On["Packing"] 

    In[78]:= a = RandomReal[1, 10]; 

    In[79]:= Developer`PackedArrayQ[a] 

    Out[79]= True 

    In[80]:= a[[1]] = 0 (* force unpacking due to type mismatch *) 

     Developer`FromPackedArray::punpack1: Unpacking array with dimensions {10}. >> 

    Out[80]= 0 

• Operations mà làm kiểm tra cho mỗi yếu tố thường sẽ giải nén mảng,

 
    In[81]:= a = RandomReal[1, 10]; 

    In[82]:= Position[a, Max[a]] 

     Developer`FromPackedArray::unpack: Unpacking array in call to Position. >> 

    Out[82]= {{4}} 

• Có hình phạt cho gọi ToPackedArray trên một danh sách đã được đóng gói là đủ nhỏ rằng tôi sẽ không lo lắng về nó quá nhiều:

 

    In[90]:= a = RandomReal[1, 10^7]; 

    In[91]:= Timing[Do[Identity[a], {10^5}];] 

    Out[91]= {0.028089, Null} 

    In[92]:= Timing[Do[Developer`ToPackedArray[a], {10^5}];] 

    Out[92]= {0.043788, Null} 

• Các frontend lại thích đóng gói để mảng giải nén, có thể xuất hiện khi giao dịch với Dynamic và Manipulate:

 
    In[97]:= Developer`PackedArrayQ[{1}] 

    Out[97]= False 

    In[98]:= Dynamic[Developer`PackedArrayQ[{1}]] 

    Out[98]= True 

• Khi nhìn vào hiệu suất, tập trung vào trường hợp các danh sách lớn đang nhận được giải nén, chứ không phải là những cái nhỏ. Trừ khi những người nhỏ đang ở trong vòng lớn.

Answer 2

Đây chỉ là một phụ lục để Brett's answer:

SystemOptions["CompileOptions"] 

sẽ cung cấp cho bạn độ dài được sử dụng mà một hàm sẽ trả về một mảng đóng gói. Vì vậy, nếu bạn cần phải đóng gói một danh sách nhỏ, thay vì sử dụng Developer`ToPackedArray, bạn có thể tạm thời đặt một số nhỏ hơn cho một trong các tùy chọn biên dịch. ví dụ.

SetSystemOptions["CompileOptions" -> {"TableCompileLength" -> 20}] 

Cũng lưu ý một số sự khác biệt giữa các chức năng đó với tôi ít nhất dường như không trực quan vì vậy tôi thường phải kiểm tra các loại điều bất cứ khi nào tôi sử dụng chúng chứ không phải là bản năng biết những gì sẽ làm việc tốt nhất:

f = # + 1 &; 
g[x_] := x + 1; 
data = RandomReal[1, 10^6]; 

On["Packing"] 
Timing[Developer`PackedArrayQ[f /@ data]] 
{0.131565, True} 


Timing[Developer`PackedArrayQ[g /@ data]] 
Developer`FromPackedArray::punpack1: Unpacking array with dimensions {1000000}. 
{1.95083, False} 

Answer 3

Một bổ sung khác cho câu trả lời của Brett: Nếu một danh sách là một mảng được đóng gói thì một ToPackedArray là rất nhanh vì điều này được kiểm tra khá sớm.Ngoài ra bạn có thể tìm thấy điều này có giá trị:

http://library.wolfram.com/infocenter/Articles/3141/

Nói chung cho numerics thứ nhìn cho cuộc đàm phán từ Rob Knapp và/hoặc Mark Sofroniou.

Khi tôi phát triển mã số, tôi viết chức năng và sau đó sử dụng On ["Packing"] để đảm bảo rằng mọi thứ được đóng gói cần phải được đóng gói.

Liên quan đến câu trả lời của Mike, ngưỡng đã được giới thiệu vì những thứ nhỏ có phí. Nơi ngưỡng là phụ thuộc phần cứng. Nó có thể là một ý tưởng để viết một hàm đặt ngưỡng này dựa trên các phép đo được thực hiện trên máy tính.