主要内容

Parfeval.

在并行池工作者上运行功能

描述

例子

F= parfeval (fcnnumout.X1,…,Xm安排该功能fcn运行。MATLAB®如果可用,则使用并行池运行该函数。否则,它在串行中运行该函数。

您可以与没有parallel Computing Toolbox™的MATLAB用户共享使用此语法的并行代码。

MATLAB评估函数fcn异步作为(日元…,Yn)=fcn(X1,…,Xm)具有m输入和N输出。

MATLAB返回未来目的F函数之前fcn完成运行。你可以用获取输出检索结果(日元…,Yn)从未来。停止运行该功能fcn, 使用取消函数。有关期货的更多信息,请参见未来

如果并行池是打开的,MATLAB将使用该并行池运行函数fcn

如果一个并行池没有打开,并且:

  • 启用自动池创建后,MATLAB使用默认集群配置文件启动并行池,然后使用该并行池运行函数fcn. 默认情况下启用自动池创建。

    您可以通过指定来手动强制此行为parpool.作为池争论水池

  • 自动池创建被禁用,MATLAB运行该功能fcn使用延迟执行。

    您可以通过指定来手动强制此行为parallel.Pool.empty作为池争论水池

例子

F= parfeval (水池fcnnumout.X1,…,Xm安排该功能fcn使用池来运行水池. 当需要在运行时指定池时,请使用此语法。

要在后台运行代码,请参阅Parfeval.

例子

全部崩溃

当你使用Parfeval.parfevalOnAll要在后台运行计算,您将创建名为期货的对象。你可以使用状态未来的财产,以了解它是否正在运行,排队或完成。你也可以使用小队用于访问正在运行和排队的未来的并行池的属性。要取消期货,您可以使用取消函数。在这个例子中,你:

  • 取消直接取消期货。

  • 检查完成期货完成错误。

  • 使用小队财产访问期货。

将工作添加到队列

创建一个并行池P.有两个工人。

p=parpool(2);
使用“本地”配置文件启动并行池(Parpool)连接到并行池(工人数量:2)。

当你使用Parfeval.为了在后台运行计算,该函数为每个计算创建一个future并将其添加到池队列中。任务将一直留在队列中,直到一个worker变为空闲。当一个worker空闲时,如果队列不是空的,它就开始计算一个任务。当一个worker完成一个任务时,该任务将从队列中移除,该worker将变为空闲状态。

Parfeval.创建一个期货数组F通过指导工人执行功能暂停. 使用an argument of1第三个未来,和一个论点对于所有其他的未来。

为了n = 1:5如果N == 3 f(N) = parfeval(@pause,0,1);其他的f(n)=parfeval(@pause,0,Inf);终止终止

每次使用Parfeval.返回一个future对象,该对象表示函数在worker上的执行。除了第三个未来,每个未来都需要无限长的时间来计算。未来由parfeval (@pause 0正)这是一个极端的情况,未来可能会减慢排队速度。

直接取消期货

你可以使用状态财产获得期货的地位。构建每个未来状态的单元格阵列F

{F.State}
ans=1×5单元{“奔跑”}{“奔跑”}{“排队”}{“排队”}{“排队”}

除第三项任务外,所有任务都会永远暂停。

使用直接取消第二个未来取消

取消(f (2));{F.State}
ans=1×5单元{“奔跑”}{'完成'}{“奔跑”}{“排队”}{“排队”}

取消第二个期货后,第三个期货将运行。等待第三个将来完成,然后再次检查状态。

等待(f(3));{f.State}
ans=1×5单元{'running'}{'finished'}{'finished'}{'running'}{'queued'}

第三个未来现在有了国家“完成”

检查完成错误

当一个未来完成时,它是状态房地产成为“完成”.要区分已取消的期货和正常完成的期货,请使用错误财产。

fprintf(“f (2): % s \ n”f (2) .Error.message)
F(2):取消了未来的执行。
fprintf(“f(3):%s\n”,f(3)。错误。消息)
f(3):

代码取消了第二个未来,如消息属性所示。第二个未来已取消,如中所述消息财产。第三个将完成没有错误,因此没有错误消息。

取消池队列中的期货

你可以使用小队属性访问池队列中的期货。

p.FevalQueue
ans=FevalQueue,属性:已排队数:1正在运行数:2

队列有两个属性:RunningFuturesQueuedFutures.这RunningFutures属性是与当前正在运行的任务对应的一系列期货。

disp (p.FevalQueue.RunningFutures)
1x2 Fevalfuture阵列:ID状态污染函数函数错误---------------------------------------------------- 1 3运行@pause 2 6运行@pause

QueuedFutures属性是与当前排队且未运行的任务对应的期货数组。

disp (p.FevalQueue.QueuedFutures)
FevalFuture with properties: ID: 7 Function: @pause CreateDateTime: 08-Mar-2021 10:03:13 StartDateTime: RunningDuration: 0 days 0h 0m 0s状态:queued Error: none

您可以取消一个未来或一系列期货。取消所有期货QueuedFutures

取消(p.FevalQueue.QueuedFutures);{f.State}
ans=1×5单元{'running'}{'finished'}{'finished'}{'running'}{'finished'}

RunningFuturesQueuedFutures是从最新到最老的排序,不管是否F按最新到最老的顺序排列。每个未来都是独一无二的身份证件属性的值。检查身份证件每个期货的财产F

disp (f)
1x5 fevalfuture array:ID状态饰面函数函数错误---------------------------------------------------------- 1 3 running @pause 2 4 finished (unread) 08-Mar-2021 10:03:20 @pause Error 3 5 finished (unread) 08-Mar-2021 10:03:21 @pause 4 6 running @pause 5 7 finished (unread) 08-Mar-2021 10:03:22 @pause Error

将结果与身份证件每个RunningFutures

为了j = 1:length(p.FevalQueue.RunningFutures) rf = p.FevalQueue.RunningFutures(j);fprintf(“p.fevalqueue.runningfutures(%i):ID =%i \ n”,j,rf.ID)终止
P.Fevalqueue.RunningFutures(1):ID = 3 P.Fevalqueue.RunningFutures(2):ID = 6

在这里,RunningFutures是一个包含f (1)f (4).如果取消RunningFutures (2),你取消了第四个未来f (4)

有时,期货在工作区中不可用,例如,如果您在完成之前执行相同的代码两次,或者使用Parfeval.在一个函数。您可以取消工作区中不可用的期货。

清楚的F从工作空间。

清晰的F

你可以用RunningFuturesQueuedFutures去访问尚未完成的期货。用RunningFutures取消f (4)

rf2=p.FevalQueue.RunningFutures(2);取消(rf2)rf2.状态
ans = '完成'

要取消队列中仍然存在的所有期货,请使用以下代码。

取消(p.FevalQueue.QueuedFutures);取消(p.FevalQueue.RunningFutures);

Parfeval.请求在辅助进程上异步执行函数。

例如,向并行池提交一个请求。使用获取输出

f = parfeval(@ magic,1,10);value = fetchOutputs(f);

您还可以在a中提交多个未来请求的向量为了-循环并收集可用的结果。为了提高效率,请在之前预先分配一个未来对象数组。

f(1:10)=并行.Fevalfuture;为了f(Idx) = parfeval(@magic,1, Idx);终止

通过使用检索单个将来的输出fetchNext

MagicResults = Cell(1,10);为了idx = 1:10 [completedIdx,value] = fetchNext(f);magicResults {completedIdx} =价值;fprintf(' result with index: %d.\n', completedIdx);终止

此示例显示如何执行并行参数扫描Parfeval.并在计算期间发送结果DataQueue对象。Parfeval.不阻止MATLAB,因此您可以在计算发生时继续工作。

该实例对洛伦兹常微分方程组的参数进行了扫描 σ ρ ,显示了这个系统的混乱本质。

D. D. T. X = σ y - Z. D. D. T. y = X ρ - Z. - y D. D. T. Z. = xy - β X

创建参数网格

定义要在参数扫描中探索的参数范围。

gridSize = 40;sigma = linspace(5, 45, gridSize);rho = linspace(50, 100, gridSize);β= 8/3;

创建参数的2-D网格网格函数。

[rho,sigma] = meshgrid(rho,sigma);

创建地物对象,然后设置“可见”符合事实的这样它就会在活动脚本之外的新窗口中打开。要可视化参数扫描的结果,创建一个表面图。注意,初始化Z.具有创建一个空的绘图。

身材(“可见”,真正的);表面=冲浪(ρ,σ,南(大小(σ)));包含(‘\ρ“翻译”“泰克斯”)伊拉贝尔(‘\σ’“翻译”“泰克斯”

建立并行环境

方法创建一个并行工作器池parpool.函数。

帕尔普;
正在使用“本地”配置文件启动并行池(parpool)。。。已连接到并行池(工作线程数:6)。

要从工人发送数据,创建一个DataQueue对象。方法设置一个函数,在每次工作者发送数据时更新表面图之后函数。这updatePlot功能是在示例结束时定义的支持金宝app功能。

Q = parallel.pool.DataQueue;afterEach (Q, @(数据)updatePlot(表面、数据));

执行并行参数扫描

定义参数后,可以执行并行参数扫描。

Parfeval.当您分配工作负载时工作更有效。要分发工作负载,请将参数分组到分区中进行研究。对于本例,将其划分为大小一致的分区一步通过使用冒号算子().由此产生的数组分区包含分区的边界。注意,必须添加最后一个分区的端点。

步骤=100;分区=[1:步骤:numel(sigma),numel(sigma)+1]
分割=1×171101 201 301 401 501 601 701 801 901 1001 1101 1201 1301 1401 1501 1601

为了获得最佳性能,请尝试拆分为以下分区:

  • 足够大,与调度分区的开销相比,计算时间要大。

  • 足够小,有足够的分区让所有工作人员忙碌。

要在并行工人上表示函数执行并保存结果,请使用未来的对象。

f(1:numel(partitions)-1)=parallel.FevalFuture;

通过使用Parfeval.函数。parameterSweep是在此脚本末尾定义的辅助功能,可以在要探索参数的分区上解决LORENZ系统。它有一个输出参数,因此您必须指定1的输出数Parfeval.

为了II = 1:numel(分区)-1 f(ii)= parfeval(@ parameterweew,1,分区(ii),分区(ii + 1),sigma,rho,beta,q);终止

Parfeval.不阻止MATLAB,因此您可以在计算发生时继续工作。工人并行计算并通过中间结果发送中间结果DataQueue一旦它们可用。

如果要阻止MATLAB直到Parfeval.完成后,使用等待作用于未来对象。使用等待函数在后续代码依赖于完成时非常有用Parfeval.

等待(f);

Parfeval.完成计算,等待完成后,您可以执行更多的代码。例如,绘制结果曲面的轮廓。使用获取输出函数检索存储在未来对象中的结果。

结果=重塑(FetchOutputs(F),GridSize,[]);Contourf(rho,sigma,结果)xlabel(‘\ρ“翻译”“泰克斯”)伊拉贝尔(‘\σ’“翻译”“泰克斯”

如果参数扫描需要更多计算资源,并且可以访问集群,则可以扩展Parfeval.计算。有关更多信息,请参阅从桌面扩展到群集

定义辅助函数

定义一个辅助函数,可以在要探索的参数的分区上解决Lorenz系统。使用中间结果将中间结果发送到MATLAB客户端发送功能上的DataQueue对象。

作用result = parameterSweep(first,last,sigma,rho,beta,Q)为了2 =第一:持续1 lorenzSystem = @ (t))(σ(ii) * ((2) - (1));A (1)*(rho(ii) - A (3)) - A (2);(1) *(2) -β* (3)];[t,a] = ode45(lorenzSystem,[0 100],[1 1 1]);结果=(结束,3);发送(Q, [ii,结果]);结果(ii-first + 1) =结果;终止终止

定义另一个辅助函数,在新数据到达时更新曲面图。

作用updatePlot(surface,data) surface. zdata (data(1)) = data(2);drawnow ('limitrate');终止

此示例演示如何在计算完成时更新用户界面。当您使用Parfeval.,所有用户界面都响应于Workers执行这些计算。在此示例中,您使用服务员创建一个简单的用户界面。

  • 之后在每次计算完成后更新用户界面。

  • 毕竟在所有计算完成后更新用户界面。

服务员要创建图形句柄,H.当你使用之后毕竟, 这服务员函数更新图形句柄。有关句柄对象的详细信息,请参阅处理对象行为

h=waitbar(0,“等……”);

Parfeval.计算随机矩阵的特征值的真实部分。带默认首选项,Parfeval.如果尚未创建并行池,则自动创建并行池。

为了idx = 1:10 0 f (idx) = parfeval (@ (n)真实(eig (randn (n))), 1、5 e2);终止

你可以用之后的每个结果上自动调用函数Parfeval.计算。用之后在每个将来完成后,计算每个输出数组中的最大值。

maxfuture = intereach(f,@ max,1);

你可以使用状态属性获取未来的状态。创建一个逻辑数组,其中状态期货财产F“完成”. 使用的意思是计算完成期货的分数。然后,创建一个匿名函数updatewaitbar..函数改变的小数等待条长度H到完成期货的分数。

updatewaitbar = @(〜)waitbar(均值({f.state} ==“完成”),h);

之后updatewaitbar.在每个未来的in之后更新小数等待条长度maxFuture完成。用毕竟删去在完成所有计算后关闭等待栏。

updateWaitbarFutures = afterEach (f updateWaitbar 0);毕竟(updateWaitbarFutures @(~)删除(h), 0);

毕竟柱状图显示结果的直方图maxFuture在所有的未来完成之后。

showshistogramfuture = wherwall(maxfuture,@直方图,0);

输入参数

全部崩溃

在worker上执行的函数,指定为函数句柄。

例子:fcn = @sum

数据类型:function_handle.

输出参数数,指定为非负整数标量。

N是否运行时期望输出参数的数量fcn(X1,…,Xm)

数据类型:||int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

输入参数,指定为逗号分隔的变量或表达式列表。

指定为平行。游泳池对象。

例子:parpool(“本地”);

例子:backgroundPool;

输出参数

全部崩溃

未来,作为一个并行.Fevalfuture.对象。

兼容性考虑

全部展开

R2021b中的行为发生了变化

扩展功能

在R2013b中引入