深度学习记录--初识向量化

蹲家宅宅2023-12-04 18:47

什么是向量化？

之前计算logistic回归损失函数时，在代码实现时，讨论了for循环：过多的for循环会拖慢计算的速度(尤其当数据量很大时)

因此，为了加快计算，向量化是一种手段

运用python 的numpy 库，我们可以使用库函数，这些函数一般可以并行计算(类似矩阵计算)，加快计算的速度

向量化的作用

向量化能加快计算速度，能加快多少呢？

下面是一个例子：

要计算百万量级数组的相乘，运用numpy 里的**np.dot()**函数计算，大大加快计算速度(相较于for循环)

python 复制代码

import numpy as np
import time

a = np.random.rand(10000000)
b = np.random.rand(10000000)

tic = time.time()
c = np.dot(a,b)
toc = time.time()

print(c)
print("vectorized version: " + str(1000*(toc-tic)) + "ms")

c = 0
tic = time.time()
for i in range(10000000):
    c += a[i]*b[i]
toc = time.time()

print(c)
print("for loop: " + str(1000*(toc-tic)) + "ms")

运行结果如下：

可以看到，运用函数只需要5ms 不到就可以完成计算，而for循环需要2100ms才可以完成计算

向量化加快计算的原因

numpy里的np,dot函数实际运用了并行计算的方法

对于计算机的GPU (Graphics Processing Unit )和CPU (Central Processing Unit )，它们十分擅长并行计算，也就是说，运用向量化，可以充分发挥计算机的性能