โค้ดของฉันช้าเกินไป!

การเขียน R Code อย่างมีประสิทธิภาพ

Colin Gillespie

Jumping Rivers & Newcastle University

โค้ดช้าจริงหรือเปล่า?

1 วินาที?
1 นาที?
1 ชั่วโมง?

โค้ดช้าจริงหรือเปล่า?

การ Benchmark

สร้างฟังก์ชันครอบฟีเจอร์ที่ต้องการวัดประสิทธิภาพ
จับเวลาฟังก์ชันในสถานการณ์ต่าง ๆ เช่น ชุดข้อมูล

ตัวอย่าง: ลำดับตัวเลข

$$ 1, 2, 3, \ldots, n $$

Option 1

1:n

Option 2

seq(1, n)

Option 3

seq(1, n, by = 1)

การห่อหุ้มด้วยฟังก์ชัน

colon <- function(n) 1:n
colon(5)

1 2 3 4 5

seq_default <- function(n) seq(1, n)
seq_by <- function(n) seq(1, n, by = 1)

การจับเวลาด้วย system.time()

system.time(colon(1e8))

#   user  system elapsed
#  0.032   0.028   0.060

system.time(seq_default(1e8))

#   user  system elapsed
#  0.060   0.028   0.086

system.time(seq_by(1e8))

#   user  system elapsed
#  1.088   0.520   1.600

เวลา user คือเวลา CPU ที่ใช้สำหรับการรันคำสั่งของผู้ใช้
- เวลา system คือเวลา CPU ที่ระบบใช้แทนกระบวนการที่เรียก
- เวลา elapsed คือผลรวมโดยประมาณของ user และ system ซึ่งเป็นค่าที่เราสนใจมากที่สุด

การเก็บผลลัพธ์

ปัญหาของ

system.time(colon(1e8))

คือยังไม่ได้เก็บผลลัพธ์ไว้ ต้องรันโค้ดใหม่เพื่อเก็บผลลัพธ์

res <- colon(1e8)

ตัวดำเนินการ <- ทำได้ทั้งสองอย่าง:

การส่งอาร์กิวเมนต์
การกำหนดค่าให้อ็อบเจกต์

system.time(res <- colon(1e8))

ตัวดำเนินการ = ทำได้เพียง หนึ่ง อย่าง:

การส่งอาร์กิวเมนต์
การกำหนดค่าให้อ็อบเจกต์

# Raises an error
system.time(res = colon(1e8))

เวลาสัมพัทธ์

วิธีการ	เวลาจริง (วินาที)	เวลาสัมพัทธ์
`colon(n)`	0.060	$0.060/0.060 = 1.00$
`seq_default(n)`	0.086	$0.086/0.060 = 1.40$
`seq_by(n)`	1.607	$1.60/0.060 = 26.7$

แพ็กเกจ Microbenchmark

เปรียบเทียบฟังก์ชันหลายตัว
- แต่ละฟังก์ชันถูกรันหลายครั้ง

library("microbenchmark")

n <- 1e8
microbenchmark(colon(n),
               seq_default(n),
               seq_by(n),
               times = 10) # Run each function 10 times

# Unit: milliseconds
#           expr  min   lq  mean  median   uq  max neval cld
#       colon(n)   59  130   220     202  341  391    10  a
# seq_default(n)   94  204   290     337  348  383    10  a
#      seq_by(n) 1945 2044  2260    2275 2359 2787    10   b

มาฝึกกันเถอะ!

การเขียน R Code อย่างมีประสิทธิภาพ