在用Python进行矩阵运算(尤其是大型矩阵运算)的时候,最忌讳的是写循环,循环的执行效率极其的低,想要提高计算效率,有很多方法可以尝试,今天我们就来看一下如何在仅基于numpy的条件下,召唤一些技巧来加速矩阵的计算效率。
这样就把内层的 dw1,... dwn 的计算使用向量化了,只用1层 for 循环,还可以做的更好,往下看
Pandas是一种流行的用于数据操作的Python库,它提供了一种称为“向量化”的强大技术可以有效地将操作应用于整个列或数据系列,从而消除了显式循环的需要。在本文中,我们将探讨什么是向量化,以及它如何简化数据分析任务。
来源:kaggle竞赛宝典 本文约2000字,建议阅读5分钟 本文为你介绍让apply函数加速600倍的小技巧。 [ 引言 ] 虽然目前dask,cudf等包的出现,使得我们的数据处理大大得到了加速,但是并不是每个人都有比较好的gpu,非常多的朋友仍然还在使用pandas工具包,但有时候真的很无奈,pandas的许多问题我们都需要使用apply函数来进行处理,而apply函数是非常慢的,本文我们就介绍如何加速apply函数600倍的技巧。 实验对比 01 Apply(Baseline) 我们以Apply为
虽然目前dask,cudf等包的出现,使得我们的数据处理大大得到了加速,但是并不是每个人都有比较好的gpu,非常多的朋友仍然还在使用pandas工具包,但有时候真的很无奈,pandas的许多问题我们都需要使用apply函数来进行处理,而apply函数是非常慢的,本文我们就介绍如何加速apply函数600倍的技巧。
Vmap是一种在python里面经常提到的向量化运算的功能,比如之前大家常用的就是numba和jax中的向量化运算的接口。虽然numpy中也使用到了向量化的运算,比如计算两个numpy数组的加和,就是一种向量化的运算。但是在numpy中模块封装的较好,定制化程度低,但是使用便捷,只需要调用最上层的接口即可。现在最新版本的mindspore也已经推出了vmap的功能,像mindspore、numba还有jax,与numpy的最大区别就是,需要在使用过程中对需要向量化运算的函数额外嵌套一层vmap的函数,这样就可以实现只对需要向量化运算的模块进行扩展。用一个公式来理解向量化运算的话就是:
python作为一门编程语言,有非常大的生态优势,但是其执行效率一直被人诟病。纯粹的python代码跑起来速度会非常的缓慢,因此很多对性能要求比较高的python库,需要用C++或者Fortran来构造底层算法模块,再用python进行上层封装的方案。在前面写过的这篇博客中,介绍了使用f2py将fortran代码编译成动态链接库的方案,这可以认为是一种“事前编译”的手段。但是本文将要介绍一种即时编译(Just In Time,简称JIT)的手段,也就是在临近执行函数前,才对其进行编译。以下截图来自于参考链接4,讲述了关于常见的一些编译场景的区别:
在机器学习框架方面,JAX是一个新生事物——尽管Tensorflow的竞争对手从技术上讲已经在2018年后已经很完备,但直到最近JAX才开始在更广泛的机器学习研究社区中获得吸引力。
吴恩达老师课程原地址: https://mooc.study.163.com/smartSpec/detail/1001319001.htm
· 向量化代码Vectorized Code: 加速器执行向量化代码性能会很好因为计算自然地映射到硬件的运算内核上。ArrayFire函数本质上是量化的,因此,如果您使用ArrayFire,你正在编写向量化代码。 · 内存传输:避免过多的内存传输。每个casting操作在CPU存储器和加速器存储器之间来回移动数据。 ArrayFire已经做了很多自动优化,以尽量减少这些存储器之间的传输,只有在万不得已才传输数据。 · 串行对比并行运算: CPU是串行计算设备,而加速器是并行计算设备。对于小的或者并行运算,
学习如何用神经网络的思维模式提出机器学习问题、如何使用向量化加速你的模型。 先介绍一些名词 training set (训练集) feature vector(特征向量) classifier(分类器) calculus(微积分) 循环(loop) 数据集(datasets) vectorization (向量化) matrix(矩阵) vector(向量) 本周用到的一些符号【Notation】 (x,y)表示一个单独的样本 x是xn维的特征向量 标签y值为0/1 训练集由m个训练样本构成 (x^
1000倍的速度听起来很夸张。Python并不以速度著称。这是真的吗?当然有可能 ,关键在于你如何操作!
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云哥前期从以下九个方面讨论了加速Python的具体方法,一共24个,每个都带有优化前后的对比,非常实用。
向量化技巧对于数据科学家来说是相当熟知的,并且常用于编程中,以加速整体数据转换,其中简单的数学变化通过可迭代对象(例如列表)执行。未受到重视的是,把有一定规模的代码模块,如条件循环,进行矢量化,也能带来一些好处。
JAX是机器学习框架领域的新生力量,尽管这个Tensorflow的竞争对手从2018年末开就已经出现,但直到最近,JAX才开始在更广泛的机器学习研究领域中获得关注。
NumPy是一个强大、紧凑和表达力强的语法来访问、操作和计算向量、矩阵和高维数组的科学计算库。
我的笔记本电脑CPU还可以,在TensorFlow等库的加持下,这台计算机可以在 10-100 毫秒内运行大部分常见CNN模型。2019年,即使是智能手机也能在不到半秒内运行「重量级」CNN模型。而当我自己做了一个简单的卷积层实现,发现这一个层的运行时间竟然超过2秒时,我非常震惊。
在Andrew Ng的<< Machine Learning >>课程中,多次强调了使用向量化的形式进行编码,在深度学习课程中,甚至给出了编程原则:尽可能避免使用for循环而采用向量化形式。该课程采用的是matlab/octave语言,所擅长的方向正是数值计算,语言本身内置了对矩阵/向量的支持,比如:
来源:机器之心本文约4600字,建议阅读10+分钟你有在使用JAX吗? 近年来,谷歌于 2018 年推出的 JAX 迎来了迅猛发展,很多研究者对其寄予厚望,希望它可以取代 TensorFlow 等众多深度学习框架。但 JAX 是否真的适合所有人使用呢?这篇文章对 JAX 的方方面面展开了深入探讨,希望可以给研究者选择深度学习框架时提供有益的参考。 自 2018 年底推出以来,JAX 的受欢迎程度一直在稳步提升。2020 年,DeepMind 宣布使用 JAX 来加速其研究。越来越多来自谷歌大脑(Google
自 2018 年底推出以来,JAX 的受欢迎程度一直在稳步提升。2020 年,DeepMind 宣布使用 JAX 来加速其研究。越来越多来自谷歌大脑(Google Brain)和其他机构的项目也都在使用 JAX。
关于作者:饼干同学,某人工智能公司交付开发工程师/建模科学家。专注于AI工程化及场景落地,希望和大家分享成长中的专业知识与思考感悟。
〇,numpy简介 numpy是高性能科学计算和数据分析的基础包。 大部分底层代码用C语言编写,运行速度快。 强有力支持向量化编程风格,有效替代循环。 相对于python有更加丰富的数据类型。 numpy中常用的3种对象是 ndarray,matrix 和ufunc 本节我们介绍 ufunc通用函数。ufunc概要如下: numpy 中的许多函数都是 ufunc —— universe function。 它们能够自动对array实行向量化运算,不需要map。 向量化运算效率高于for和map,且支持广播特
本系列是《玩转机器学习教程》一个整理的视频笔记。前一小节实现了简单线性回归,但是性能比较低。本小节主要介绍使用向量化的方式提升性能。
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根据用户提供的文章内容,撰写摘要总结。
Python本身对向量操作的支持并不是很好,需要借助列表推导式或函数式编程来实现,例如: >>> import random # 生成随机测试数据 >>> x = random.sample(range(1000), 5) >>> y = random.sample(range(1000), 5) # 列表推导式,模拟向量减法 >>> [vecX-vecY for vecX, vecY in zip(x,y)] [-171, -370, -66, 282, 231] # 列表推导式,模拟向量减法 >>>
查询执行引擎对数据库系统性能非常重要。TIDB是一个开源兼容MySQL的HTAP数据库,部署广泛使用的火山模型来执行查询。不幸的是,当查询一个大库时,向量化模型会造成较高的解释开销以及较低的CPU CACHE命中率。
如果你是一名数据科学家,你很有可能使用Python或R编程。但是有一个叫Julia的新成员承诺在不影响数据科学家编写代码和与数据交互的情况下拥有c一样的性能。
背景:Python是一种解释型的编程语言,基本的python代码不需要任何中间编译过程来得到机器代码,而是直接执行。而对于C、C++等编译性语言就需要在执行代码前将其编译为机器指令。 但是,解释型代码的速度比编译型代码要慢,为了使得python代码更快,最好尽可能的使用Numpy和Scipy包中的函数编写部分代码。(注意:numpy和scipy是诸如C、C++等编译型语言编写实现的)
神经网络和深度学习(二)——从logistic回归谈神经网络基础 (原创内容,转载请注明来源,谢谢) 一、概述 之前学习机器学习的时候,已经学过logistic回归,不过由于神经网络中,一些思想会涉及到logistic,另外会拿一些神经网络用到的解决方案,以logistic来举例,更浅显易懂(例如BP算法)。 因此,这里就再次复习logistic回归及其梯度下降、代价函数等,主要是讲述和后面学习神经网络有关的内容,其他部分会快速略过。 二、logistic输出函数 logistic是解决
Pandas 是数据科学和分析领域中使用最广泛的库之一,但在处理大型数据集时,性能可能成为一个挑战。本篇博客将介绍一些高级技巧,帮助你优化 Pandas 操作,提高代码执行效率。
在处理大规模数据集或进行复杂计算时,性能是关键的考虑因素。NumPy 提供了一些工具和技巧,帮助用户优化代码以提高执行效率。在本篇博客中,我们将深入介绍 NumPy 中的性能优化技术,并通过实例演示如何应用这些技巧。
作者:王可汗 审校:陈之炎 本文约3500字,建议阅读9分钟 本文为你介绍使用谷歌JAX助力科学计算。 谷歌最新推出的JAX,官方定义为CPU、GPU和TPU上的NumPy。它具有出色的自动微分(differentiation)功能,是可用于高性能机器学习研究的python库。Numpy在科学计算领域十分普及,但是在深度学习领域,由于它不支持自动微分和GPU加速,所以更多的是使用Tensorflow或Pytorch这样的深度学习框架。然而谷歌之前推出的Tensorflow API有一些比较混乱的情况,在1.
想要实现将python函数向量化,Numpy中的vectorize 和frompyfunc函数都可以满足要求。
Pandas库是Python中最流行的数据操作库。受到R语言的frames启发,它提供了一种通过其data-frame API操作数据的简单方法。下面我们给大家介绍Pandas在Python中的定位。
今天很有可能你已经做了一些使用滑动窗口(也称为移动窗口)的事情,而你甚至不知道它。例如:许多编辑算法都是基于移动窗口的。在GIS中做地形分析的大多数地形栅格度量(坡度、坡向、山坡阴影等)都基于滑动窗口。很多情况下,对格式化为二维数组的数据进行分析时,都很有可能涉及到滑动窗口。
1、场景描述 在数据统计分析过程中,求累计值(总和)是最常用的统计指标之一,市面上的各种流行数据库均支持的查询方式基本如下: select sum(c) from table_name; 当数据量在小规模时,sum只是一瞬间的事情,让你感觉电脑真牛逼啊,我掰手指头要算半天的数,它居然可以这么快,下面是1万多条数据的字段求和,只用了8ms。 但是当数据量不断增长到一个量级时,比如说,先定个小目标:一亿条订单求总额,你可以尝试在常规的数据库上执行同样的语句需要多长时间。 在我的电脑上执行这样的查询,大约需要10
在“国产数据库硬核技术沙龙-TDSQL-A技术揭秘”系列分享中,5位腾讯云技术大咖分别从整体技术架构、列式存储及相关执行优化、集群数据交互总线、Fragment执行框架/查询分片策略/子查询框架以及向量化执行引擎等多方面对TDSQL-A进行了深入解读。没有观看直播的小伙伴,可要认真做笔记啦!今天带来本系列分享中最后一篇腾讯云数据库高级工程师胡翔老师主题为“TDSQL-A向量化执行引擎技术揭秘”的分享的文字版。 作为领先的分析型数据库,TDSQL-A是腾讯首款分布式分析型数据库,采用全并行无共享架构,具有自
无论是在机器学习还是深度学习中,Python 已经成为主导性的编程语言。而且,现在许多主流的深度学习框架,例如 PyTorch、TensorFlow 也都是基于 Python。这门课主要是围绕 “理论 + 实战” 同时进行的,所以本文,我将重点介绍深度学习中 Python 的必备知识点。
将矩阵A和B运算的结果放在B里面,运算结束后确实不需要分配新的内存(如果数据精度、数组大小都一致的话)。但在运算的过程中,应该是需要给AB运算的结果暂时分配一个新的内存来存放,运算完成后将结果再放回B所占的内存空间中,计算过程中用到的暂时内存随即释放。
本系列是《玩转机器学习教程》一个整理的视频笔记。本小节主要介绍梯度下降法的向量化,并引入对使用梯度下降法非常重要的数据归一化。
一百以内质数之和 判断是否为质数 判断一个整数是否为质数比较简单,即除了自身和1以外不可被别的数整除。不过根据数学理论证明,不用从2检查到n,到int(sqrt(n))+1即可,可以提高效率。注意返回值为True或False,方便后续的boolean索引。 def is_prime(num): if num <= 1: return False for i in range(2,int(np.sqrt(num))+1): if num % i == 0:
Pandas是Python中用于数据处理与分析的屠龙刀,想必大家也都不陌生,但Pandas在使用上有一些技巧和需要注意的地方,尤其是对于较大的数据集而言,如果你没有适当地使用,那么可能会导致Pandas的运行速度非常慢。
随着大模型带来的应用需求提升,4月以来多家海外知名向量数据库创业企业传出融资喜讯。
Swifter是一个“以最快的方式将任何函数应用于Pandas dataframe或series”的库。
[ 导语 ] 2022年3月22日,JDK18正式对外发布。据Oracle官方公告[1],腾讯Kona 蝉联JDK18中国企业贡献排名第一,连续四次对OpenJDK贡献全国排名第一(JDK15~18)[1][2][3][4]。本文将介绍Kona在高性能计算引擎方面对OpenJDK社区的贡献。 ▍Kona:连续四次全国冠军,综合贡献全国第一 Kona是腾讯基于OpenJDK研发的JDK产品,Kona JDK完全免费,并提供长期支持,所发版本均通过腾讯内部和云上超大规模应用验证,欢迎下载使用。 2019年:首次
大家好我是费老师,我写过很多篇介绍geopandas相关技术的文章,而geopandas之所以如此高效易用,成为Python GIS生态中的翘楚,离不开其底层依赖库shapely对其矢量计算功能的支持。
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