2014/06/10(火) [n年前の日記]
#2 [ruby] NArrayをインストールしてみた
Windows7 x64 + Ruby 1.9.3 p545 mingw32版で、NArray を試用。
Ruby標準の Matrix を使うより、NArrayの NMatrix を使ったほうが、約7倍ほど速い、という結果になった。
ただ、Matrix と NMatrix は、添字の順番が逆になるらしい。そこは注意しないといかんようで。
gem install narray-ruby19 --no-ri --no-rdoc
◎ 速度を測定してみた。 :
# NMatrix (NArray) のテスト require 'benchmark' require 'matrix' # 標準添付のMatrixライブラリ require 'narray' # NArray # require 'narray/narray' # SciRubyのNArray # require 'nmatrix' # SciRubyのNMatrix def get_proj_param(s, d) # x0, y0, x1, y1, x2, y2, x3, y3 = d.flatten.map {|item| item.to_f } # sx0, sy0, sx1, sy1, sx2, sy2, sx3, sy3 = s.flatten.map {|item| item.to_f } x0 = d[0][0].to_f x1 = d[1][0].to_f x2 = d[2][0].to_f x3 = d[3][0].to_f y0 = d[0][1].to_f y1 = d[1][1].to_f y2 = d[2][1].to_f y3 = d[3][1].to_f sx0 = s[0][0].to_f sx1 = s[1][0].to_f sx2 = s[2][0].to_f sx3 = s[3][0].to_f sy0 = s[0][1].to_f sy1 = s[1][1].to_f sy2 = s[2][1].to_f sy3 = s[3][1].to_f m = Matrix[ [ sx0, sy0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -x0 * sx0, -x0 * sy0 ], [ sx1, sy1, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -x1 * sx1, -x1 * sy1 ], [ sx2, sy2, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -x2 * sx2, -x2 * sy2 ], [ sx3, sy3, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -x3 * sx3, -x3 * sy3 ], [ 0.0, 0.0, 0.0, sx0, sy0, 1.0, -y0 * sx0, -y0 * sy0 ], [ 0.0, 0.0, 0.0, sx1, sy1, 1.0, -y1 * sx1, -y1 * sy1 ], [ 0.0, 0.0, 0.0, sx2, sy2, 1.0, -y2 * sx2, -y2 * sy2 ], [ 0.0, 0.0, 0.0, sx3, sy3, 1.0, -y3 * sx3, -y3 * sy3 ] ] n = m.inv # 逆行列を取得 g_a = n[0,0] * x0 + n[0,1] * x1 + n[0,2] * x2 + n[0,3] * x3 + n[0,4] * y0 + n[0,5] * y1 + n[0,6] * y2 + n[0,7] * y3 g_b = n[1,0] * x0 + n[1,1] * x1 + n[1,2] * x2 + n[1,3] * x3 + n[1,4] * y0 + n[1,5] * y1 + n[1,6] * y2 + n[1,7] * y3 g_c = n[2,0] * x0 + n[2,1] * x1 + n[2,2] * x2 + n[2,3] * x3 + n[2,4] * y0 + n[2,5] * y1 + n[2,6] * y2 + n[2,7] * y3 g_d = n[3,0] * x0 + n[3,1] * x1 + n[3,2] * x2 + n[3,3] * x3 + n[3,4] * y0 + n[3,5] * y1 + n[3,6] * y2 + n[3,7] * y3 g_e = n[4,0] * x0 + n[4,1] * x1 + n[4,2] * x2 + n[4,3] * x3 + n[4,4] * y0 + n[4,5] * y1 + n[4,6] * y2 + n[4,7] * y3 g_f = n[5,0] * x0 + n[5,1] * x1 + n[5,2] * x2 + n[5,3] * x3 + n[5,4] * y0 + n[5,5] * y1 + n[5,6] * y2 + n[5,7] * y3 g_g = n[6,0] * x0 + n[6,1] * x1 + n[6,2] * x2 + n[6,3] * x3 + n[6,4] * y0 + n[6,5] * y1 + n[6,6] * y2 + n[6,7] * y3 g_h = n[7,0] * x0 + n[7,1] * x1 + n[7,2] * x2 + n[7,3] * x3 + n[7,4] * y0 + n[7,5] * y1 + n[7,6] * y2 + n[7,7] * y3 return [g_a, g_b, g_c, g_d, g_e, g_f, g_g, g_h] end def get_proj_param_nmatrix(s, d) x0 = d[0][0].to_f x1 = d[1][0].to_f x2 = d[2][0].to_f x3 = d[3][0].to_f y0 = d[0][1].to_f y1 = d[1][1].to_f y2 = d[2][1].to_f y3 = d[3][1].to_f sx0 = s[0][0].to_f sx1 = s[1][0].to_f sx2 = s[2][0].to_f sx3 = s[3][0].to_f sy0 = s[0][1].to_f sy1 = s[1][1].to_f sy2 = s[2][1].to_f sy3 = s[3][1].to_f # m = NArray::NMatrix[ m = NMatrix[ [ sx0, sy0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -x0 * sx0, -x0 * sy0 ], [ sx1, sy1, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -x1 * sx1, -x1 * sy1 ], [ sx2, sy2, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -x2 * sx2, -x2 * sy2 ], [ sx3, sy3, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -x3 * sx3, -x3 * sy3 ], [ 0.0, 0.0, 0.0, sx0, sy0, 1.0, -y0 * sx0, -y0 * sy0 ], [ 0.0, 0.0, 0.0, sx1, sy1, 1.0, -y1 * sx1, -y1 * sy1 ], [ 0.0, 0.0, 0.0, sx2, sy2, 1.0, -y2 * sx2, -y2 * sy2 ], [ 0.0, 0.0, 0.0, sx3, sy3, 1.0, -y3 * sx3, -y3 * sy3 ] ] n = m.inverse # 逆行列を取得 g_a = n[0,0] * x0 + n[1,0] * x1 + n[2,0] * x2 + n[3,0] * x3 + n[4,0] * y0 + n[5,0] * y1 + n[6,0] * y2 + n[7,0] * y3 g_b = n[0,1] * x0 + n[1,1] * x1 + n[2,1] * x2 + n[3,1] * x3 + n[4,1] * y0 + n[5,1] * y1 + n[6,1] * y2 + n[7,1] * y3 g_c = n[0,2] * x0 + n[1,2] * x1 + n[2,2] * x2 + n[3,2] * x3 + n[4,2] * y0 + n[5,2] * y1 + n[6,2] * y2 + n[7,2] * y3 g_d = n[0,3] * x0 + n[1,3] * x1 + n[2,3] * x2 + n[3,3] * x3 + n[4,3] * y0 + n[5,3] * y1 + n[6,3] * y2 + n[7,3] * y3 g_e = n[0,4] * x0 + n[1,4] * x1 + n[2,4] * x2 + n[3,4] * x3 + n[4,4] * y0 + n[5,4] * y1 + n[6,4] * y2 + n[7,4] * y3 g_f = n[0,5] * x0 + n[1,5] * x1 + n[2,5] * x2 + n[3,5] * x3 + n[4,5] * y0 + n[5,5] * y1 + n[6,5] * y2 + n[7,5] * y3 g_g = n[0,6] * x0 + n[1,6] * x1 + n[2,6] * x2 + n[3,6] * x3 + n[4,6] * y0 + n[5,6] * y1 + n[6,6] * y2 + n[7,6] * y3 g_h = n[0,7] * x0 + n[1,7] * x1 + n[2,7] * x2 + n[3,7] * x3 + n[4,7] * y0 + n[5,7] * y1 + n[6,7] * y2 + n[7,7] * y3 return [g_a, g_b, g_c, g_d, g_e, g_f, g_g, g_h] end def dump_cof_diff(cof1, cof2) puts s = "abcdefgh" 8.times do |i| d = cof1[i] - cof2[i] puts "#{s[i, 1]} = diff: #{d} , #{cof1[i]}, #{cof2[i]}" end end src = [[0, 0],[512, 0], [512, 512], [0, 512]] dst = [ [160, 100], [320, 20], [600, 460], [100, 300]] cof1 = [] cof2 = [] n = 10000 Benchmark.bm do |x| x.report("Array: ") { n.times {|i| cof1 = get_proj_param(src, dst)} } x.report("NArray: ") { n.times {|i| cof2 = get_proj_param_nmatrix(src, dst) } } dump_cof_diff(cof1, cof2) end
> ruby test_narray.rb user system total real Array: 3.042000 0.000000 3.042000 ( 3.049174) NArray: 0.421000 0.000000 0.421000 ( 0.430025) a = diff: -1.1102230246251565e-16 , 0.07848173515981738, 0.07848173515981749 b = diff: -5.551115123125783e-17 , -0.2090468036529681, -0.20904680365296804 c = diff: 0.0 , 160.0, 160.0 d = diff: 2.7755575615628914e-17 , -0.1708761415525114, -0.17087614155251143 e = diff: -5.551115123125783e-17 , 0.1150470890410959, 0.11504708904109595 f = diff: 0.0 , 100.0, 100.0 g = diff: 0.0 , -0.0007313070776255703, -0.0007313070776255703 h = diff: 0.0 , -0.0009185930365296805, -0.0009185930365296805
Ruby標準の Matrix を使うより、NArrayの NMatrix を使ったほうが、約7倍ほど速い、という結果になった。
ただ、Matrix と NMatrix は、添字の順番が逆になるらしい。そこは注意しないといかんようで。
◎ SciRuby の narray-nmatrix もインストールしてみた。 :
_SciRuby/narray - GitHub
を参考にインストール。
NArray を使うか、SciRuby を使うかは、選べるらしい。
NArray を使う場合。
SciRuby の NMatrix を使う場合。
名前空間?を使って指定する場合。
gem install narray-nmatrix --pre --no-ri --no-rdoc
NArray を使うか、SciRuby を使うかは、選べるらしい。
NArray を使う場合。
require 'narray'
SciRuby の NMatrix を使う場合。
require 'narray/narray' require 'nmatrix'
名前空間?を使って指定する場合。
NArray::NMatrix # NArray の NMatrix を使う場合 NMatrix # SciRuby の NMatrix を使う場合
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以上です。