Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
С++ для начинающих
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
Рейтинг 4.83/6: Рейтинг темы: голосов - 6, средняя оценка - 4.83
0 / 0 / 0
Регистрация: 14.10.2017
Сообщений: 89
1

Оптимизация перемножения матриц

18.11.2018, 02:25. Просмотров 1065. Ответов 10

Доброго времени суток! Помогите пожалуйста с оптимизацией перемножения матриц. Транспонировал, менял местами циклы. Время работы не меняется. Понимаю что тем похожих полно, но я так ничего не нашел. Надеюсь на Вашу помощь.




C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
#include <iostream>
#include <ctime>
#include <math.h>
using namespace std;
 
 
//((rand())/ float(RAND_MAX));
 
int main() {
 
    srand(time(NULL));
    
    const int n = 4;
    float bt[n][n];
    float a[n][n], b[n][n], c[n][n];
    int i, j, k;
    double perf = 0;
    float s=0.0f;
 
    cout << "First matrix: " << endl << endl;
    for (i = 0; i < n; i++) {
        for (j = 0; j < n; j++) {
            a[i][j]= ((rand()) / float(RAND_MAX));;
            cout << a[i][j] << "\t";
        }
        cout << endl;
    }
    cout << endl;
 
    cout << "Second matrix: " << endl << endl;
    for (i = 0; i < n; i++) {
        for (j = 0; j < n; j++) {
            b[i][j] = ((rand()) / float(RAND_MAX));;
            cout <<b[i][j] << "\t";
            
        }
        cout << endl;
    }
 
    //Умножение 
    
    /*
    for (i = 0; i < n; i++) 
    {
        for (k = 0; j < n; k++) 
        {
            s = 0;
            for (j = 0; j < n; j++) {
                s += a[i][k] * b[k][j];
            }
            c[i][j] = s;
        }
    }
    */
    
    
    for (i = 0; i < n; i++)
        for (j = 0; j < n; j++)
            bt[i][j] = b[j][i];
            for (i = 0; i < n; ++i)
                for (j = 0; j < n; j++)
                {
                    c[i][j] = 0;
                    for (k = 0; k < n; ++k)
                        c[i][j] += a[i][k] * bt[j][k];
                }
    
        
    cout << endl;
 
    cout << "Result matrix: " << endl << endl;
    for (i = 0; i < n; i++) {
        for (j = 0; j < n; j++) {
            cout << c[i][j] << "\t ";
        }
        cout <<endl;
    }
    double time = clock() / 1000.0;
    cout << "\nTime  = " << time << endl;
    
    system("pause");
    return 0;
}
0
Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
18.11.2018, 02:25
Ответы с готовыми решениями:

Оптимизация перемножения матриц
В конечном итоге нужно получить результат не менее 2500 (самый последний вывод). Вот код: ...

Оптимизация алгоритма перемножения двух матриц
Здравствуйте, нужна помощь. Есть 2 матрицы, нужно их перемножить так, что бы алгоритм выполнялся...

Программа перемножения 2 матриц
ДОброго времени суток прошу помочь написать программу перемножения 2 матриц,матрицы вводятся с...

Оператор перемножения матриц
не работает оператор* двух матриц, никак не могу понять как сделать так, чтобы в операторе была уже...

10
1530 / 882 / 409
Регистрация: 01.10.2018
Сообщений: 1,840
Записей в блоге: 2
18.11.2018, 21:39 2
lkruk, извините, а какое время вы оцениваете? Время вывода информации на консоль? Матрица у вас считается за время, на несколько порядков меньшее, чем занимает вывод на консоль.

Попробуйте
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
#include <chrono>
 
// ...
 
    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
 
    for (i = 0; i < n; i++)
        for (j = 0; j < n; j++)
            bt[i][j] = b[j][i];
    for (i = 0; i < n; ++i)
        for (j = 0; j < n; j++) {
            c[i][j] = 0;
            for (k = 0; k < n; ++k)
                c[i][j] += a[i][k] * bt[j][k];
        }
 
    auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
 
// ...
 
    std::chrono::duration<double> diff = end - start;
    std::cout << "\nElapsed time " << diff.count() << " seconds" << endl;
и почувствуйте разницу.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 14.10.2017
Сообщений: 89
18.11.2018, 21:51  [ТС] 3
Попробовал, видно разницу. Вот такой вопрос запускаю в MVS 2017 производительность показывает менее 2000, бывает 3500. В DevC++ выдает 14000+ , почему так?
0
301 / 213 / 74
Регистрация: 23.05.2011
Сообщений: 970
18.11.2018, 21:54 4
lkruk, параметры оптимизации компилятора какие?
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 14.10.2017
Сообщений: 89
18.11.2018, 21:55  [ТС] 5
Наверно прозвучит смешно, но я не знаю
0
1009 / 921 / 138
Регистрация: 19.02.2010
Сообщений: 2,875
18.11.2018, 22:14 6
Цитата Сообщение от lkruk Посмотреть сообщение
Помогите пожалуйста с оптимизацией перемножения матриц.
Вот лекция на буржуинском. Там, правда, до 20ой страницы организационные вещи, а затем код сначала на Java, а уже затем на С - но все нужные/возможные шаги перечислены.
http://stellar.mit.edu/S/cours... nd_MxM.pdf

Но поскольку в лекции нельзя рассказать абсолютно всё - там, например, не сказан такой факт, что BLAS/MKL выходят на асимптоту своей максимальной производительности при размерах матриц где-то от 250-300 строк и столбцов. Т.е. при малых размерах матриц оптимизированные ассемблерные библиотечные реализации могут и не обгонять наивный сишный код (цикл тройной вложенности) - и только при переходе к относительно большим матрицам библиотеки станут обгонять такой код на порядок по скорости.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 14.10.2017
Сообщений: 89
18.11.2018, 22:22  [ТС] 7
Т.е при малой размерности матриц, BLAS и т.д не сильно повлияет, я правильно понял?
0
1009 / 921 / 138
Регистрация: 19.02.2010
Сообщений: 2,875
18.11.2018, 23:39 8
lkruk, да.
Хотя есть и допиленные ядра для БЛАС, специально для малоразмерных задач.
Например, в Дании один человек несколько лет назад делал для своей PhD - вот картинки из его работы для чисел двойной точности и случаев транспонированной и нетранспонированной второй матрицы. Красным - выдаваемые его кодом гигафлопсы, зелёным - для сишного референсного, между ними - цифры для OpenBLAS и MKL.
0
Миниатюры
Оптимизация перемножения матриц  
0 / 0 / 0
Регистрация: 14.10.2017
Сообщений: 89
18.11.2018, 23:42  [ТС] 9
Понял, спасибо за объяснение, получается транспонирование, это самый простой метод увеличение производительности?

Еще вот такой вопрос запускаю в MVS 2017 производительность показывает менее 2000, бывает 3500. В DevC++ выдает 14000+ , почему так?
0
13518 / 7174 / 1720
Регистрация: 30.01.2014
Сообщений: 12,008
19.11.2018, 00:48 10
Цитата Сообщение от lkruk Посмотреть сообщение
Еще вот такой вопрос запускаю в MVS 2017 производительность показывает менее 2000, бывает 3500. В DevC++ выдает 14000+ , почему так?
Совершенно очевидно, что в одном случае вы компилируете с оптимизацией, а в другом нет. Разберитесь с настройками среды.
0
1009 / 921 / 138
Регистрация: 19.02.2010
Сообщений: 2,875
19.11.2018, 13:58 11
Цитата Сообщение от lkruk Посмотреть сообщение
получается транспонирование, это самый простой метод увеличение производительности?
Не только. Разворачивание циклов - тоже хорошо работает.
Можно как самый внутренний - так и средний развернуть.

Ну и я бы ещё проверил, насколько компилятор "умный" - пользуется ли он во внутреннем цикле двумя, либо одним индексом при доступе к элементам матрицы. Если двумя - то можно перед началом цикла завести указатели на обрабатываемые во внутреннем цикле строки матрицы, чтобы доступ затем шёл только с помощью одного индекса.
Т.е.
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
for (i = 0; i < n; i++)
        for (j = 0; j < n; j++) {
            float res = 0.f;
            float *ai = a[i], *btj = bt[j];
            for (k = 0; k < n; k++)
                res += ai[k] * btj[k];
            c[i][j] = res;
        }
0
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
19.11.2018, 13:58

Заказываю контрольные, курсовые, дипломные и любые другие студенческие работы здесь.

Функция перемножения матриц.
Функция mult, прошу помощи, ибо не пойму в чем ошибка. #include &lt;iostream&gt; #include &lt;math.h&gt;...

Написать процедуру перемножения матриц.
ребят нужна помощь Задачи по программированию. Задача решается на двух языках. Задача 8....

Написать функцию перемножения матриц
Написать программу , которая вводит матрицу А,транспонирует ее , транспонированную перемножает на А...

Ошибка в коде перемножения матриц
Ребята , здравствуйте, нужна nомощь, наnисал код nеремножений 2-х матрицы. Но nри выводе матриц...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
11
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2020, vBulletin Solutions, Inc.