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Fortran如何实现矩阵与向量乘法运算

矩阵是二维数组,而向量是一维数组,内置函数matmul不能实现矩阵与向量乘法运算。在这一点Fortran不如matlab灵活。 Fortran如何实现矩阵与向量乘法运算,现有以下三种方法供参考。...一)将一维数组看作二维数组退化形式,比如a(3)可以看作a(3,1)或者a(1,3),这样就可以用matmul函数计算了。 ?...二)用spread函数将一维数组扩展成二维数组,同样可用matmul函数计算。 来看过程。 ? ? 数组c第一列就是需要计算结果。 spread(B,2,2)就是按列扩展,成为二维数组 ?...三)利用dot_product函数。dot_product函数是向量点积运算函数,可将二维数组每一行抽取出来,和一维数组作dot_product运算。 ? 程序员为什么会重复造轮子?...现在软件发展趋势,越来越多基础服务能够“开箱即用”、“拿来用就好”,越来越多新软件可以通过组合已有类库、服务以搭积木方式完成。

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Python CUDA 编程 - 6 - 共享内存

普通矩阵乘法 一个C = AB矩阵乘法运算,需要我们把A某一行与B某一列所有元素一一相乘,求和后,将结果存储到结果矩阵C(row, col)上。...因此,可以将多次访问数据放到Shared Memory中,减少重复读取次数,并充分利用Shared Memory延迟低优势。...这个实现中,跟未做优化版本相同是,每个Thread计算结果矩阵中一个元素,不同是,每个CUDA Block会以一个 BLOCK_SIZE * BLOCK_SIZE 子矩阵为基本计算单元。...这里使用了cuda.shared.array(shape,type),shape为这块数据向量维度大小,type为Numba数据类型,例如是int32还是float32。这个函数只能在设备端使用。...所以,当执行完这个函数时候,sA和sB数据已经拷贝好了。 数据复用。

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全方位对比:Python、Julia、MATLAB、IDL 和 Java (2019 版)

在后续每个项中,前一个项中每个整数出现次数连接到该整数前面。如,一个项 1223,接下来将会是 112213 ,或“一个 1,两个 2,一个 3”。...这里,我们从数字开始:1223334444 ,并确定 n 项(随 n 不同外观数列,这个测试用例突出显示了语言如何操作操纵任意长度字符串。...b 数量是相同(在这样情况下,大小写、特殊字符和数字将被忽略)。...测量执行乘法时间。这个问题说明了利用每种语言中可用内置库重要性。 表 MXM-1.0:在 Xeon 节点上进行矩阵相乘所用时间。...它使用被积函数 n 个值加权和。如果被积函数是 0 到 2 n - 1 次多项式,则结果是精确。这里我们考虑区间 [-3, 3] 上指数函数,并记录当 n 变化时执行积分所用时间。

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从模型源码梳理TensorFlow乘法相关概念

[阿里DIN] 从模型源码梳理TensorFlow乘法相关概念 目录 [阿里DIN] 从模型源码梳理TensorFlow乘法相关概念 0x00 摘要 0x01 矩阵乘积 1.1 matmul product...新矩阵元素定义为矩阵A、B对应元素乘积 (A * B)ij = aij.bij 1.3 tf.matmul函数是:将矩阵a乘以矩阵b,生成a * b。...; y: 一个类型跟张量x相同张量; 返回值: x * y element-wise; 注意: multiply这个函数实现是元素级别的相乘,也就是两个相乘数元素各自相乘,而不是矩阵乘法,注意和tf.matmul...1.5 重载 TensorFlow会进行操作符重载,具体是: 元素乘法:tf.multiply(),可以用*运算符代替, 向量乘法:tf.matmul(),可以用@运算符代替。...[B, 1, T], 表示每条历史行为权重, # facts 为历史行为序列, 大小为 [B, T, H]; # 两者用矩阵乘法做, 得到结果 output 就是 [B, 1, H

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FlashAttention2详解(性能比FlashAttention提升200%)

虽然non-matmul FLOPs仅占总FLOPs一小部分,但它们执行时间较长,这是因为GPU有专用矩阵乘法计算单元,其吞吐量高达非矩阵乘法吞吐量16倍。...grid大小取决于计算任务规模和thread block大小,通常根据计算任务特点和GPU性能来进行调整。...我们先讲述FlashAttention-2对FlashAttention改进,从而减少了非矩阵乘法运算(non-matmulFLOPs。...然后说明如何将任务分配给不同thread block进行并行计算,充分利用GPU资源。最后描述了如何在一个thread block内部分配任务给不同warps,以减少访问共享内存次数。...以A100 GPU为例,其FP16/BF16矩阵乘法最大理论吞吐量为312 TFLOPs/s,但FP32非矩阵乘法仅有19.5 TFLOPs/s,即每个no-matmul FLOP比mat-mul FLOP

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AI部署篇 | CUDA学习笔记2:矩阵乘法与GPU优化(附CUDA代码)

,总共计算次数为: 时间复杂度为: 2、GPU实现矩阵乘法 获得 C 矩阵计算方法都是相同,只不过使用是矩阵 A、B 不同元素来进行计算,即不同数据大量相同计算操作,这种计算是特别适合使用...==> C[Row * width + Col] = Pervalue //核函数具体实现 __global__ void matMul_GlobalKernel(int *A,int *B,int...使用 Shared Memory 优化后 kernel 代码如下所示: //核函数具体实现 __global__ void matmul_ShareMemory(int *M,int *N,int...Shared Memory 大小均等于子矩阵 C 维度大小; 子矩阵 A 在矩阵 A 行向上移动 width/BLOCK_SIZE 次,子矩阵 B 在矩阵 B 列向上移动 width / BLOCK_SIZE...矩阵乘法 CUDA 实现、优化及性能分析

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CPU推理性能提高数十倍,旷视天元计算图、MatMul优化深度解读

计算; winograd:在保证计算无误前提下,使用加法替代乘法,达到优化卷积乘法计算量目的,在中间过程需要使用 MatMul 进行计算。...优化 MatMul 是线性代数中矩阵乘,假设矩阵 A 大小为 M*K,矩阵 B 大小为 K*N,则得到矩阵 C 大小为 M*N,其中 C 每个元素计算公式如下: ?...可以发现,在 MatMul 计算中乘法和加法计算量为 2*M*N*K (计算 C 中每个元素时,加法和乘法计算量分别为 K,C 总元素个数为 M*N),访存量为 2*M*N*K (计算每个 C 中元素需要...(访问重复次数最多 A 行块,计算时需要 B 一个列块以及计算结果 C 小块) 部分都保存在 L1 中。...通过上面的分配策略,并结合 CPU 中资源(寄存器数量,L1D 和 L2 大小),便可以确定最佳 MatMul 计算中 Nr,Kr: 可以根据 CPU 处理器寄存器数量得到 mr 和 nr 具体大小

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工程之道 | CPU推理性能提高数十倍,MegEngine计算图、MatMul优化解析

计算; winograd:在保证计算无误前提下,使用加法替代乘法,达到优化卷积乘法计算量目的,在中间过程需要使用 MatMul 进行计算。...优化 MatMul 是线性代数中矩阵乘,假设矩阵 A 大小为 M*K,矩阵 B 大小为 K*N,则得到矩阵 C 大小为 M*N,其中 C 每个元素计算公式如下: 可以发现,在 MatMul 计算中乘法和加法计算量为...由于计算量固定(排除 Strassen),所以只能优化访存,使得乘法和加法运算达到处理器极限性能,从而实现 MatMul 最佳性能。...(访问重复次数最多 A 行块,计算时需要 B 一个列块以及计算结果 C 小块) 部分都保存在 L1 中。...通过上面的分配策略,并结合 CPU 中资源(寄存器数量,L1D 和 L2 大小),便可以确定最佳 MatMul 计算中 Nr,Kr: 可以根据 CPU 处理器寄存器数量得到 mr 和 nr 具体大小

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img2col 卷积优化讲解

根据上下文语境,GEMM 有时也指实现矩阵乘法函数接口。为什么要将卷积操作转化为 GEMM 呢?...因为线性代数领域已经有非常成熟计算接口(BLAS,Fortran 语言实现)来高效地实现大型矩阵乘法,几乎可以做到极限优化。...将卷积过程中用到所有特征子矩阵整合成一个大型矩阵存放在连续内存中,虽然增加了存储成本,但是减少了内存访问次数,从而缩短了计算时间。...原理img2col 原理可以用下面这一张图来概括:图片Input Features -> Input Matrix不难看出,输入特征图一共有三个通道,我们以不同颜色来区分。...图片结语通过 img2col 函数,我们只需执行一次矩阵乘法计算就能得到与卷积运算相同结果,而传统直接卷积计算光是一个通道就需要进行 4 次(仅指本例中)卷积核与对应特征子矩阵之间点积运算,那么如果通道数特别多

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第一个使用Tensorflow程序

]]) # 创建一个矩阵乘法 matmul op , 把 'matrix1' 和 'matrix2' 作为输入. # 返回值 'product' 代表矩阵乘法结果. ''' 默认图现在有三个节点,...两个 constant() op, 和一个matmul() op....为了真正进行矩阵相乘运算, 并得到矩阵乘法 结果, 你必须在会话里启动这个图. ''' product = tf.matmul(matrix1, matrix2) # 启动默认图. sess = tf.Session...() # 调用 sess 'run()' 方法来执行矩阵乘法 op, 传入 'product' 作为该方法参数. # 上面提到, 'product' 代表了矩阵乘法 op 输出, 传入它是向方法表明..., 我们希望取回 # 矩阵乘法 op 输出. # # 整个执行过程是自动化, 会话负责传递 op 所需全部输入. op 通常是并发执行. # # 函数调用 'run(product)' 触发了图中三个

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将tf.batch_matmul替换成tf.matmul实现

, 30, 10) 补充知识:tf.matmul() 和tf.multiply() 区别 1.tf.multiply()两个矩阵中对应元素各自相乘 格式: tf.multiply(x, y, name...注意: (1)multiply这个函数实现是元素级别的相乘,也就是两个相乘数元素各自相乘,而不是矩阵乘法,注意和tf.matmul区别。 (2)两个相乘数必须有相同数据类型,不然就会报错。...b: 一个类型跟张量a相同张量。 transpose_a: 如果为真, a则在进行乘法计算前进行转置。 transpose_b: 如果为真, b则在进行乘法计算前进行转置。...adjoint_a: 如果为真, a则在进行乘法计算前进行共轭和转置。 adjoint_b: 如果为真, b则在进行乘法计算前进行共轭和转置。...以上这篇将tf.batch_matmul替换成tf.matmul实现就是小编分享给大家全部内容了,希望能给大家一个参考。

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使用Tensorflow实现一个简单神经网络

输入层、隐藏层、输出层数目分别为2、3、1; 隐藏层和输出层激活函数使用是 ReLU; 训练样本总数为 512,每次迭代读取批量为 10; 交叉熵为损失函数,并使用 Adam 优化算法进行权重更新...=( None , 1 )) #激活函数使用ReLU a=tf.nn.relu(tf.matmul(x,w1)) yhat=tf.nn.relu(tf.matmul(a,w2))...; tf.matmul() 为矩阵乘法; tf.clip_by_value(yhat,1e-10,1.0) 这一语句代表是截断 yhat 值,因为这一语句是嵌套在 tf.log() 函数,所以要确保...最后就是迭代运行了,这里计算出每一次迭代抽取数据起始位置(start)和结束位置(end),并且每一次抽取数据量为前面我们定义批量,如果一个 epoch 最后剩余数据少于批量大小,那就只是用剩余数据进行训练...最后两句代码是为了计算训练损失并迭代一些次数后输出训练损失。这一部分代码运行结果如下: ?

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Python使用tensorflow中梯度下降算法求解变量最优值

TensorFlow是一个用于人工智能开源神器,是一个采用数据流图(data flow graphs)用于数值计算开源软件库。...数据流图使用节点(nodes)和边线(edges)有向图来描述数学计算,图中节点表示数学操作,也可以表示数据输入起点或者数据输出终点,而边线表示在节点之间输入/输出关系,用来运输大小可动态调整多维数据数组...numpy as np import time #使用 NumPy 生成随机数据, 总共 2行100列个点. x_data = np.float32(np.random.rand(2, 200)) #矩阵乘法...(tf.random_uniform([1, 2], -1.0, 1.0)) #构建训练模型,matmul为矩阵乘法运算 y = tf.matmul(W, x_data) + b #最小均方差 loss...init = tf.global_variables_initializer() with tf.Session() as sess: #初始化 sess.run(init) #拟合平面,训练次数越多越精确

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Pytorch最新工具mm,3D可视化矩阵乘法、Transformer注意力

矩阵乘法matmul),是机器学习中非常重要运算,特别是在神经网络中扮演着关键角色。...头不同之处 继续下一步之前,这里还有一个演示,可以让我们简单地了解一下模型详细工作原理。 这是GPT2另一个注意头。...它行为与上面的第5层第4个头截然不同,正如所预料那样,因为它位于模型一个非常不同部分。...如果 K 足够小,那么所节省大小将非常可观,但代价是降低 K 会降低乘积所能表达秩。...下面是一个随机左 128 x 4 和右 4 x 128 参数 matmul,也就是 128 x 128 矩阵秩-4因式分解,可以快速说明节省大小和对结果结构影响。

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详解Python中算术乘法、数组乘法与矩阵乘法

(1)算术乘法,整数、实数、复数、高精度实数之间乘法。 ? (2)列表、元组、字符串这几种类型对象与整数之间乘法,表示对列表、元组或字符串进行重复,返回新列表、元组、字符串。 ?...、要么其中一个为1、要么其中一个对应位置上没有数字(没有对应维度),结果数组中该维度大小与二者之中最大一个相等。...数组与标量相乘,等价于乘法运算符或numpy.multiply()函数: ? 如果两个数组是长度相同一维数组,计算结果为两个向量内积: ?...如果一个任意多维数组和一个一维数组(要求大小与多维数组最后一个维度相等)相乘,多维数组最后一个维度分别与一维数组计算内积,计算内积维度消失: ? ?...如果两个数组是形状分别为(m,k)和(k,n)二维数组,表示两个矩阵相乘,结果为(m,n)二维数组,此时一般使用等价矩阵乘法运算符@或者numpy函数matmul(): ?

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PyTorch中傅立叶卷积:通过FFT有效计算大核卷积数学原理和代码实现

卷积定理 在数学上,卷积定理可以表示为: 连续傅里叶变换位置(最大归一化常数): 换句话说,位置空间卷积等价于频率空间直接乘法。...在机器学习应用程序中,使用较小内核大小更为常见,因此PyTorch和Tensorflow之类深度学习库仅提供直接卷积实现。但是,在现实世界中,有很多使用大内核用例,其中傅立叶卷积更为有效。...从PyTorch文档中该方程式,我们看到矩阵乘法是在前两个维度上执行(不包括偏差项): 我们需要包括此矩阵乘法以及转换后维度上直接乘法。...互相关与卷积密切相关,但有一个重要符号变化: 与卷积相比,这有效地逆转了核函数(g)方向。我们不是手动翻转核函数,而是通过求傅里叶空间中核函数复共轭来修正。...(我正在使用非常老Macbook Pro进行测试。)对于1025内核大小,傅立叶卷积似乎要快10倍以上。 总结 本片文章对傅立叶卷积提供了详尽介绍。

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【STM32F429DSP教程】第11章 基础函数-绝对值,求和,乘法和点乘

点乘函数用到SMLALD和SMLAD。   乘法用到__PKHBT和__SSAT。 用到这几个指令,在本章讲解具体函数时都有专门讲解说明。...第4个参数是数据块大小,其实就是执行乘法次数。 11.6.2        函数arm_mult_q31 函数原型: 1. void arm_mult_q31( 2....函数参数:   第1个参数是乘数地址。   第2个参数是被乘数地址。   第3个参数是结果地址。   第4个参数是数据块大小,其实就是执行乘法次数。...第4个参数是数据块大小,其实就是执行乘法次数。 11.6.4        函数arm_mult_q7 函数原型: 1. void arm_mult_q7( 2....第4个参数是数据块大小,其实就是执行乘法次数

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tensorflow之tf.tiletf.slice等函数基本用法解读

tile()函数是用来对张量(Tensor)进行扩展,其特点是对当前张量内数据进行一定规则复制。..._2,此时切片起点是[1,0,0],切片大小是[1,2,3];意思就是从第二个批次数据开始进行切片,切下一个批次(2,3)数据 slice_3,此时切片起点仍然是[1,0,0],切片大小是...注意: (1)multiply这个函数实现是元素级别的相乘,也就是两个相乘数元素各自相乘,而不是矩阵乘法,注意和tf.matmul区别。...(2)两个相乘数必须有相同数据类型,不然就会报错。 tf.matmul() 将矩阵a乘以矩阵b,生成a * b。...b: 一个类型跟张量a相同张量。 transpose_a: 如果为真, a则在进行乘法计算前进行转置。 transpose_b: 如果为真, b则在进行乘法计算前进行转置。

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