如何在PyOpenCL中從矩陣的每一行減去一個數組？

Question

我想將尺寸為1xN的相同數組減去尺寸為MxN的矩陣的每一行。 即，當執行ab時，執行numpy相同的操作， ab是前者為矩陣，而后者為數組。 例如：

import pyopencl as cl
import pyopencl.array as cl_array
import numpy as np

a = np.matrix('1 2 3; 4 5 6').astype(np.float32)
b = np.array([1,2,3]).astype(np.float32)

ctx = cl.create_some_context()
queue = cl.CommandQueue(ctx)
a_dev = cl_array.to_device(queue, a)
b_dev = cl_array.to_device(queue, b)
dest_dev = cl_array.empty_like(a_dev)

prg = cl.Program(ctx, """
    __kernel void fun(
                    const unsigned int size,
                    __global const float *a,
                    __global const float *b,
                    __global float *c)
    {
      int i = get_global_id(0);
      int j = get_global_id(1);
      c[i + j*size] = a[i + j*size] - b[j];
    }
    """).build()

prg.fun(queue, a.shape, None, np.int32(len(a)), a_dev.data, b_dev.data, dest_dev.data)
print(dest_dev)

我以為這個內核會返回矩陣

[0 0 0 ; 3 3 3]

但實際上它返回

[0 1 1 ; 2 2 3]

錯誤在哪里？

Answer 1

您必須在內核中交換矩陣計算的行和列。 您可以從以下維度開始內核：

a.shape           # returns tuple(rows, columns)

回報。 它返回(2, 3)而不是(3, 2) 。 因此，將內核中的行更改為：

c[j + i*size] = a[j + i*size] - b[j];

在這種情況下， i是行數， j是列數。

將矩陣的size提供給內核時，也會出錯。 代替

 np.int32(len(a)) 

whitch返回2的行數（y軸）。 將內核啟動行更改為：

prg.fun(queue, a.shape, None, np.int32(a.shape[1]), a_dev.data, b_dev.data, dest_dev.data)

a.shape[1]為您提供矩陣第二維的大小，即列數，在此示例中為3。

還可以使用Work-Item Built-In函數查詢內核本身中的列數：

 unsigned int size = get_global_size(1);   // size of the 2. dim of the kernel

在這種情況下，您不必將列數作為內核參數傳遞。