В Eigen версии я использую "истинные" матрицы и векторы фиксированного размера, лучший алгоритм (LDLT против LU в uBlas), он использует внутренние инструкции SIMD. Итак, почему это медленнее, чем uBlas на следующем примере?
Я уверен, что я делаю что-то неправильно - Eigen ДОЛЖЕН быть быстрее или, по крайней мере, сопоставимым.
#include <boost/numeric/ublas/matrix.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/vector.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/lu.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/symmetric.hpp>
#include <boost/progress.hpp>
#include <Eigen/Dense>
#include <iostream>
using namespace boost;
using namespace std;
const int n=9;
const int total=100000;
void test_ublas()
{
using namespace boost::numeric::ublas;
cout << "Boost.ublas ";
double r=1.0;
{
boost::progress_timer t;
for(int j=0;j!=total;++j)
{
//symmetric_matrix< double,lower,row_major,bounded_array<double,(1+n)*n/2> > A(n,n);
matrix<double,row_major,bounded_array<double,n*n> > A(n,n);
permutation_matrix< unsigned char,bounded_array<unsigned char,n> > P(n);
bounded_vector<double,n> v;
for(int i=0;i!=n;++i)
for(int k=0;k!=n;++k)
A(i,k)=0.0;
for(int i=0;i!=n;++i)
{
A(i,i)=1.0+i;
v[i]=i;
}
lu_factorize(A,P);
lu_substitute(A,P,v);
r+=inner_prod(v,v);
}
}
cout << r << endl;
}
void test_eigen()
{
using namespace Eigen;
cout << "Eigen ";
double r=1.0;
{
boost::progress_timer t;
for(int j=0;j!=total;++j)
{
Matrix<double,n,n> A;
Matrix<double,n,1> b;
for(int i=0;i!=n;++i)
{
A(i,i)=1.0+i;
b[i]=i;
}
Matrix<double,n,1> x=A.ldlt().solve(b);
r+=x.dot(x);
}
}
cout << r << endl;
}
int main()
{
test_ublas();
test_eigen();
}
Выход:
Boost.ublas 0.50 s
488184
Eigen 2.66 s
488184
(выпуск Visual Studio 2010 x64)
ИЗМЕНИТЬ:
Для
const int n=4;
const int total=1000000;
Выход:
Boost.ublas 0.67 s
1.25695e+006
Eigen 0.40 s
5.4e+007
Я предполагаю, что такое поведение связано с тем, что версия uBlas вычисляет факторизацию на месте, а версия Eigen создает COPY матрицы (LDLT) - так что она хуже подходит для кэша.
Есть ли способ сделать вычисление inplace в Eigen? Или, может быть, есть другие способы улучшить его?
EDIT:
Следуя совету Fezvez и используй LLT вместо LDLT, я получаю:
Eigen 0.16 s
488184
Это хорошо, но он по-прежнему выполняет ненужное распределение стека матрицы:
sizeof(A.llt()) == 656
Я предпочитаю избегать этого - он должен быть еще быстрее.
EDIT:
Я удалил выделение, путем подкласса из LDLT (внутренняя матрица защищена) и заполняя его напрямую. Теперь результатом для LDLT является:
Eigen 0.26 s
488209
Это работает, но это обходное решение - не настоящее решение...
Подкласс из LLT также работает, но не обеспечивает такого большого эффекта.