在MATLAB中並行執行

Question

我是MATLAB新手，我只是試着執行一個並行的小程序，但問題是並行執行需要比串行更多的時間嗎？

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close all 
clear all 
clc 

a= rand(1e6,1); 
b= rand(1e6,1); 
c= zeros(size(a)); 
d= ones(size(c)); 
e= zeros(size(d)); 

tic 
tstart=tic; 
for i=1:length(a) 
    c(i)=a(i)+b(i); 
    d(i)=c(i)+b(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
    e(i)=d(i)+c(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
    c(i)=a(i)+b(i); 
    d(i)=c(i)+b(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
    e(i)=d(i)+c(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
    c(i)=a(i)+b(i); 
    d(i)=c(i)+b(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
    e(i)=d(i)+c(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
end 
t_normal_for=toc(tstart) 

tstart=tic; 
parfor i=1:length(a) 
    c(i)=a(i)+b(i); 
    d(i)=c(i)+b(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
    e(i)=d(i)+c(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
    c(i)=a(i)+b(i); 
    d(i)=c(i)+b(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
    e(i)=d(i)+c(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
    c(i)=a(i)+b(i); 
    d(i)=c(i)+b(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
    e(i)=d(i)+c(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
end 
t_parfor=toc(tstart) 

*************************************** 
t_normal_for = 

    0.3860 


t_parfor = 

    2.8403 

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誰能幫助！事實上，我的電腦裏有4名工人，MATLAB的版本是R2014a。 請問另一個問題，我可以發送相同的功能給我的電腦中的每個工人嗎？

預先感謝您 阿馬爾

Answer 1

您有1個大問題：您的代碼....壞的（無犯罪）。它的代碼實際上不錯，它不是你在Matlab中編寫代碼的方式。

你正在寫的Matlab代碼，因爲它如果是C，而matlab不是C！在Matlab中，c(i)=a(i)+b(i)是c=a+b;。它的速度更快，因爲Matlab已經過優化，可以實現矢量化。

在考慮優化你的代碼之前，試着用「Matlab風格」來編寫它。

第二個問題：瞭解並行計算。

並行計算適用於存在巨大問題時，需要幾分鐘或幾小時的時間，並且希望將它們拆分爲更小的部分。它的工作方式是將大量工作發送給不同的處理器。與計算相比，將信息發送到每個處理器需要時間A LOT。並行計算的實際原因是因爲通常解決的問題在計算上非常昂貴，您不介意花費一些額外的時間來發送和接收內存塊。

A 1e6 x 1矩陣定義爲不是是個大問題，因此不適合並行計算。特別是，如果你正在做的是15數學運算！

很可能您的並行計算代碼需要99％的時間將a(i)-f(i)發送給每位工作人員，並且1％的時間進行數學計算。因此，你正在讓你的代碼變得更慢，因爲你正在移動大量內存來進行幾次乘法運算！

編輯：當我說你的代碼不好時，我的意思是什麼？

簡單的例子：編寫代碼矢量和你寫的和比較的時間

tic 

    c =a +b ; 
    d =c +b .*a +b ./a +b .*a +b ; 
    e =d +c .*a +b ./a +b .*a +b ; 

    c =a +b ; 
    d =c +b .*a +b ./a +b .*a +b ; 
    e =d +c .*a +b ./a +b .*a +b ; 

    c =a +b ; 
    d =c +b .*a +b ./a +b .*a +b ; 
    e =d +c .*a +b ./a +b .*a +b ; 
toc 
tic 
for i=1:length(a) 
    c(i)=a(i)+b(i); 
    d(i)=c(i)+b(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
    e(i)=d(i)+c(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
    c(i)=a(i)+b(i); 
    d(i)=c(i)+b(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
    e(i)=d(i)+c(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
    c(i)=a(i)+b(i); 
    d(i)=c(i)+b(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
    e(i)=d(i)+c(i)*a(i)+b(i)/a(i)+b(i)*a(i)+b(i); 
end 

結果：

Elapsed time is 0.016057 seconds. 
Elapsed time is 0.288870 seconds. 

做同樣的事情。矢量化代碼仍然快18倍！