主要内容

通过并行计算提高性能

影响速度的因素

一些因素可能会影响并行处理的执行速度:

  • 并行开销。呼叫时有开销parfor而不是.如果函数计算速度很快,那么这种开销可能会变得相当可观。特别是,并行解决问题比串行解决问题要慢。

  • 没有嵌套parfor循环。这在嵌套并行功能parfor当从另一个内部调用时不能并行工作parfor循环。如果你已经编写了你的目标或约束函数来利用并行处理的优势,没有嵌套的限制parfor循环可能导致求解器的运行速度比您预期的要慢。特别地,有限差分的并行计算优先,因为这是一个外部循环。这将导致目标或约束函数中的任何并行代码串行执行。

  • 当串行执行,parfor循环运行速度比循环。因此,为了获得最佳性能,请确保只调用最外层的并行循环parfor.例如,假设您的代码调用fmincon在一个parfor循环。在本例中,为了获得最佳性能,请设置fminconUseParallel选项

  • 传递参数。参数在并行计算执行期间自动传递给工作机器。如果有大量的参数,或者它们占用大量的内存,传递它们可能会降低计算的执行速度。

  • 资源争夺:网络和计算。如果工作机器的网络具有低带宽或高延迟,计算可能会变慢。

影响结果的因素

在采用并行处理时,一些因素可能会影响数值结果。还有更多的相关警告parfor中列出的并行for循环(parfor)(并行计算工具箱)

  • 持久性或全局变量。如果目标或约束函数使用持久或全局变量,这些变量在不同的工作处理器上可能取不同的值。而且,它们可能不会在工作处理器上被正确清除。求解器可能会抛出一些错误,比如大小不匹配。

  • 访问外部文件。在并行计算期间,外部文件可能以不可预知的方式被访问。在并行处理过程中,计算的顺序是不能保证的,因此外部文件可能会以不可预知的顺序被访问,从而导致不可预知的结果。

  • 访问外部文件。如果两个或多个处理器试图同时读取外部文件,则该文件可能会被锁定,导致读取错误,并停止优化的执行。

  • 如果你的目标函数调用Simulink金宝app®,平行梯度估计的结果可能不可靠。

  • 非计算函数,例如输入情节,键盘,在目标函数或约束函数中使用时可能表现不佳。调用parfor循环时,这些函数在工作机器上执行。这可能会导致worker变得无响应,因为它正在等待输入。

  • parfor不允许打破返回语句。

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为了寻找全局最优解,一种方法是从各种初始点来评估求解器。如果您将这些计算分布到使用parfor函数,则禁用并行梯度估计,因为parfor循环不能嵌套。如果将计算结果分布在所有处理器上,而不是使用并行梯度估计串行地运行它们,那么优化通常会运行得更快,因此禁用并行估计可能不会降低计算速度。但是,如果您的处理器比初始点多,则不清楚是分配初始点更好,还是启用并行梯度估计更好。

如果你有全局优化工具箱使用License后,可以使用MultiStart(全局优化工具箱)求解并行检查多个起点。看到并行计算(全局优化工具箱)平行MultiStart(全局优化工具箱)

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