performance - 3 つの for ループを使用して matlab 操作のパフォーマンスを向上させるにはどうすればよいですか?

Question

次のコード計算の速度を改善しようとしています:

for i=1:5440
 for j=1:46
  for k= 1:2
    pol(i,j,k)= kr0*exp(0.8*k*0.1)*(abs((I(i)*exp(-0.1*j*2.5))^0.9)+0.0);
   end
  end
end

は5440I個の値を持つベクトルです。

3 つの for ループを回避して、この操作の速度を上げる方法はありますか? 私は正しい解決策を見つけることができません。

ありがとう

Answer 1

bsxfunベクトル化に使用

f1 = @(a,b) (abs((a.*exp(-0.1*b*2.5)).^0.9)+0.0);
f2 = @(c,d) kr0*exp(0.8*c*0.1).*d;
pol = bsxfun(f2, permute(1:2, [3 1 2]), bsxfun(f1, I(:), 1:46));

配列1:2は 3 次元であるため、 size の行列を size の行列に変換する必要があることpermuteに注意してください。1x21x1x2

比較用ベンチマークはこちら

kr0=1;
I=rand(5440,1);
[pol0, pol] = deal(zeros(5440, 46, 2));

tic
for mm = 1:10,
for i=1:5440
 for j=1:46
  for k= 1:2
    pol0(i,j,k)= kr0*exp(0.8*k*0.1)*(abs((I(i)*exp(-0.1*j*2.5))^0.9)+0.0);
   end
  end
end
end
toc

tic
for mm=1:10
f1 = @(a,b) (abs((a.*exp(-0.1*b*2.5)).^0.9)+0.0);
f2 = @(c,d) kr0*exp(0.8*c*0.1).*d;
pol = bsxfun(f2, permute(1:2, [3 1 2]), bsxfun(f1, I(:), 1:46));
end
toc

isequal(pol0,pol)

どちらが返されますか

Elapsed time is 1.665443 seconds.
Elapsed time is 0.306089 seconds.

ans =

     1

5 倍以上高速で、結果は同等です。

Answer 2

MATLAB は列優先であるため、ループを維持したい場合は、i、j、k ではなく k、j、i の順序で変数をループすることで、速度を上げることができるはずです。