如何用arrayfun替换卷积循环？答案

【问题标题】：How to replace a loop-for of convolutions with arrayfun?如何用arrayfun替换卷积循环？
【发布时间】：2014-01-22 23:54:52
【问题描述】：

我在 MATLAB 中有一个 3d 矩阵卷积的 for 循环，我想将其替换为 arrayfun 所以它将在 GPU 上并行运行。

我也觉得有一种方法可以完全摆脱循环，但不确定如何:)

这是我的代码，有什么建议吗？谢谢。

for i=1:size(obj.W, 3)
   d(:, :, :, i) = convn(prev_delta(:, :, :, i), ...
       flipped_W(:, :, i), 'full');
end

【问题讨论】：

如果目的是使用GPU来完成这个任务，也许你可以更直接地实现它parfor:cac.cornell.edu/matlab/TechDocs/Examples/BestPracticesGPU.aspx
parfor 跨 CPU 内核而不是 GPU 并行化 for 循环...无论如何，我使用 parfor 对其进行了测试，但没有得到任何性能提升（我的 CPU 上有 4 个内核）。
arrayfun（和gpuArray/arrayfun）将函数应用于数组的每个元素。您只是迭代一维并将convn 应用于整个数组。除非您想自己实现convn，否则我不确定arrayfun 是否适用。另外，我不知道，但gpuArray/convn 本身可能已经并行化了。
@horchler convn 可能是并行化的，但 for 循环不是，看起来很浪费..

标签： matlab gpgpu

【解决方案1】：

将输入数组转换为结构数组并应用arrayfun会有帮助吗？

我没有测试代码，你可以试试。

c = cell(size(obj.W, 3), 2);
p = prev_delta;
cell_p = squeeze(mat2cell(size(p,1),size(p,2),size(p,3),ones(1,size(p,4))));
w = flipped_W;
cell_w = squeeze(mat2cell(size(w,1), size(w,2),ones(1,size(w,3))));

c(:,1) = cell_p;
c(:,2) = cell_w;

names = {'p','w'};

s = cell2struct(c, names, 2);

d = arrayfun(@(x)(covn(x.p, x.w, 'full'), s);

你应该注意 d 的返回值。

【讨论】：

您的代码在经过几次修复后确实可以工作，但它比 for 循环慢 3 倍左右。
@Ran:... 是的，这只是打电话给arrayfun 的一种方式。对不起，我不熟悉GPU。正如@horchler 所说，您必须使用gpuArray 将数据发送到GPU。但不幸的是，gpuArray 仅支持原生数组和标量，因此无法将 s 发送到 GPU。也许你必须编写 CUDA 代码。