使用arrayfun在Matlab中更快地進行for循環？

Question

目前我有以下部分代碼：

for i = 2:N-1
  res(i) = k(i)/m(i)*x(i-1) -(c(i)+c(i+1))/m(i)*x(N+i) +e(i+1)/m(i)*x(i+1);
end

其中變量k，m，c和e是大小為N的向量，x是大小為2 * N的向量。 使用像arrayfun這樣的東西有沒有辦法更快地做到這一點！？ 我無法弄清楚這一點:(我特別想通過以后在GPU上運行來加快速度，因此，arrayfun也會有所幫助，因為matlab不支持並行化for循環而且我不想買夾克包...非常感謝！

Answer 1

您不必使用arrayfun。 如果使用使用一些智能索引，它的工作原理：

    clear all

    N=20;
    k=rand(N,1);
    m=rand(N,1);
    c=rand(N,1);
    e=rand(N,1);
    x=rand(2*N,1);

    % for-based implementation
    %Watch out, you are not filling the first element of forres!
    forres=zeros(N-1,1); %Initialize array first to gain some speed.
    for i = 2:N-1
      forres(i) = k(i)/m(i)*x(i-1) -(c(i)+c(i+1))/m(i)*x(N+i) +e(i+1)/m(i)*x(i+1);
    end

    %vectorized implementation
    parres=k(2:N-1)./m(2:N-1).*x(1:N-2) -(c(2:N-1)+c(3:N))./m(2:N-1).*x(N+2:2*N-1) +e(3:N)./m(2:N-1).*x(3:N);

    %compare results; strip the first element from forres
    difference=forres(2:end)-parres %#ok<NOPTS>

Answer 2

首先，MATLAB通過PARFOR支持並行循環。 但是，由於計算量與您正在讀取和寫入的數據量相比較小，因此加速此類計算的可能性不大。

要重構GPUArray“ arrayfun ”的內容，您需要使循環體中的所有數組引用引用循環迭代，並使循環遍及整個范圍。 您應該能夠通過偏移某些數組並使用虛擬值填充來實現此目的。 例如，您可以在前面添加所有數組NaN ，並將x(i-1)替換為新變量x_1 = [x(2:N) NaN]