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    Python 3はPythonプログラミング言語の最新バージョンであり、2008年12月3日にリリースされました。

内積計算のコード高速化

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dream-20xx

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質問内容
python3で作成した内積を計算するプログラムの高速化を検討しております。
はじめはfor文を使用しておりましたので、for文を使わないようにロジックをみなおしました。

下記に、ロジック修正前とロジック修正後のソースを示します。

ロジック修正により5倍ほど処理時間は速くなりましたが、さらに速くしたいと考えております。
ロジック修正後では、特に以下のループの部分がボトルネックとなっております。

dat0 = list(map(lambda x, y: np.dot(x, y), cvec.T, d_vec))

ここは内積を計算する部分です。この部分を高速化することは可能でしょうか?
なお、試しにCythonでやってみましたが、エラーが出力されました。Cythonではlamdaはサポートされていないかもしれません。
大変お手数ですが、ご回答頂けると助かります。

import numpy as np
import time as t

np.random.seed(0)
xyz = np.random.rand(4, 100000, 3)
vec = np.random.rand(3, 100000)

def main():

    print('===== ロジック修正前 START =====')

    start1 = t.time()
    for i in range(100000):

        x = np.array(xyz[:, i, 0])
        y = np.array(xyz[:, i, 1])
        z = np.array(xyz[:, i, 2])

        cvec = vec[:, i]

        p0 = np.array([x, y, z])
        p_ref = np.array([x[0], y[0], z[0]])
        d_vec = p0 - np.repeat(p_ref, 4).reshape(3, 4)

        dat0 = np.dot(cvec, d_vec)

    print('time : ' + str(round((t.time() - start1),5)) + ' [sec]')
    print('===== ロジック修正前ソース END =====')

    print('===== ロジック修正後ソース START =====')

    start2 = t.time()

    x = np.array(xyz[:, :, 0])
    y = np.array(xyz[:, :, 1])
    z = np.array(xyz[:, :, 2])

    cvec = vec[:, :]

    p0 = np.array([x.T, y.T, z.T])
    p0 = [p0[:, i, :] for i in range(100000)]
    p_ref = np.array([x[0], y[0], z[0]])
    d_vec = p0 - np.repeat(p_ref, 4).reshape(100000, 3, 4)
    dat0 = list(map(lambda x, y: np.dot(x, y), cvec.T, d_vec))

    print('time : ' + str(round((t.time() - start2),5)) + ' [sec]')
    print('===== ロジック修正後ソース END =====')

if __name__ == "__main__":
    main()
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    2019/04/14 12:20

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  • Y.H.

    2019/04/24 22:30

    タグに「Python 3.x」を付けているので質問タイトルの「【python】」は削除されてはどうでしょうか?

    キャンセル

  • dream-20xx

    2019/04/24 22:43

    削除いたしました。

    キャンセル

回答 1

check解決した方法

0

dat0 = np.array(list(map(lambda x, y: np.dot(x, y), cvec.T, d_vec))) 

の部分を以下のようにeinsumで書くことにより2倍程度高速化しましたので、クローズといたします。

dat0 = np.einsum("ij,ijk->ik", cvec.T, d_vec)

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